Procédures sévères
Gestion de la production d’animaux qui développent spontanément une inflammation articulaire
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Privées du récepteur qui freine l'interleukine 1, ces souris développent d'elles-mêmes une arthrite à partir de huit à dix semaines, avec des articulations gonflées et une mobilité parfois atteinte. 2000 d'entre elles vont être utilisées dans ce projet d'élevage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, le seul acte prévu étant un poinçon à l'oreille une fois par an. Le porteur écrit que les moyens de soulager leur douleur restent limités, les médicaments modifiant la perméabilité intestinale et donc l'arthrite elle-même, et ajoute que ses souris ne développent que très peu de signes généraux. Une partie entre dans des protocoles expérimentaux dès quatre semaines, avant l'apparition de la maladie, une autre reste en vie pour les accouplements, et le reste est tué dès l'apparition de signes de souffrance ou au plus tard à vingt-quatre semaines.
Objectifs
Ce projet vise à décrire la prise en charge des animaux d’une lignée de souris développant progressivement une arthrite inflammatoire. Ces souris sont un modèle d’inflammation articulaire qui est causée par un mélange de facteurs génétiques, environnementaux et liés aux microbes présents dans l’intestin. Normalement, le corps produit une molécule inhibant l’interleukine 1 qui va limiter l’inflammation. Mais chez ces souris, cette molécule est absente, ce qui entraîne une inflammation excessive qui va notamment toucher les articulations. De plus, des éléments comme certains additifs alimentaires ou les antibiotiques ou les bactéries situées dans l’intestin que l’on appelle microbiote intestinal peuvent aggraver cette inflammation. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment élever et prendre en charge ces souris tout en minimisant leur possible souffrance, afin de mieux étudier l’arthrite inflammatoire et, à terme, aider à la recherche sur cette maladie chez l’homme qui représente 1 million de patients en France.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre à notre équipe et à nos partenaires d’avoir les souris nécessaires pour mener nos recherches sur l’arthrite inflammatoire. À long terme, ces souris aideront les chercheurs à mieux comprendre l’arthrite. Grâce à elles, on pourra trouver de nouvelles façons de traiter cette maladie et identifier des marqueurs pour mieux les diagnostiquer. Ces souris permettront aussi de tester de nouveaux médicaments anti-inflammatoires et d’évaluer leur efficacité par rapport aux traitements déjà disponibles pour les patients atteints d’arthrite.
Procédures
Ce projet vise à gérer la production d’une lignée de souris qui peuvent développer des problèmes de santé à partir de 8 semaines. En particulier, ces souris pourront développer des signes d’inflammation des articulations (enflement des articulations, sensibilité articulaire comme les patients atteints d’arthrite). Ils ne subiront aucune intervention ni prélèvement pendant toute la durée de l’élevage, en dehors des poinçons à l’oreille une fois par an pour s’assurer de leurs capacités intrinsèques à générer de l’inflammation. Le prélèvement à l'oreille incluant la contention douce sera d'une durée environ de 10-15 secondes sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les souris qui n’expriment pas le récepteur inhibant la molécule de l’inflammation interleukine 1 peuvent, pour certaines, développer spontanément une inflammation articulaire à partir de l'âge de 8-10 semaines. Il s’agit de symptômes comme une rougeur ou un gonflement des articulations. Lorsque l’atteinte est sévère, elle peut se manifester par un gonflement des pattes qui peut affecter la mobilité de la souris. Les procédures et les traitements sont bien connus et le nombre d’animaux a été restreint. Les points limites ont bien été définis. Néanmoins, selon nos observations antérieures, nos souris ne développent que très peu de signes généraux et leur mobilité est peu affectée.
Devenir
Les souris générées dans ce projet seront soit intégrées dans un protocole expérimental dès l’âge de 4 semaines, soit gardées en vie pour la gestion des accouplements, soit euthanasiées lorsqu'elles présenteront des signes de souffrance ou lorsqu'elles n'auront plus donné de portées depuis 2 mois ou seront âgées de 24 semaines (souris trop âgées pour être utilisées en accouplement ou incluses dans un protocole de recherche).
Remplacement
L'utilisation d'animaux de laboratoire entiers est nécessaire car le projet étudie l’arthrite, qui est une maladie complexe multifactorielle faisant intervenir différents facteurs (le système immunitaire, les bactéries situées dans l’intestin que l’on appelle microbiote intestinal, le patrimoine génétique et l’environnement), différents organes et la présence d’une inflammation à la fois chronique locale (articulation) et systémique. Afin d'étudier l'intéraction entre l’environnement, le microbiote intestinal et le génome de l’hôte, l'utilisation de souris de laboratoire est appropriée. Enfin, actuellement, il est impossible de mimer ce dialogue complexe entre les différents compartiments et organes par l'utilisation de méthodes alternatives (modèles cellulaires).
Réduction
Nous adapterons nos élevages aux besoins de recherche de notre équipe. Nous connaissons bien cette lignée (comportement reproducteur, nombre et taille des portées), ce qui permet de gérer les élevages de façon raisonnée. Au total nous avons besoin d’environ 400 animaux par an. Etant donné que l’index de reproduction de cette lignée dans notre animalerie est de 4.9, cela représente 80 accouplements par an. En pratique, nous maintenons deux accouplements d’entretien tout au long du projet, ce qui permet de générer des animaux reproducteurs pour les besoins spécifiques des expériences. Nous amplifions alors notre lignée au besoin d’expériences particulières planifiées à l’avance et décrites dans une demande d’autorisation de projet distincte.
Raffinement
Les souris seront surveillées quotidiennement pendant cette phase d’élevage par du personnel compétent. L’apparition des signes d’arthrite sera évaluée 1 fois par semaine avec un suivi plus rapproché lors de la deuxième phase de l’arthrite. L’arthrite apparait vers l’âge de 8 semaines et sa durée est limitée dans le temps. L’évaluation des souris sera faite à l’aide d’un score composite, c’est-à-dire comprenant un score d’arthrite et un score de retentissement sur le comportement de la souris. Les mesures nécessaires à la prise en charge des souris avec arthrite seront adaptées en fonction de l’état des animaux (suivi des signes de mieux/mal être, mesures adaptées, euthanasie si le point limite est atteint). Les moyens de soulager la douleur seront limités à cause de l'impact des médicaments sur la perméabilité intestinale et l'arthrite. Cependant, un système d'évaluation clinique donnant lieu à des mesures adaptées comme la disponibilité de la nourriture directement dans la cage, la mise à disposition d’une solution de réhydratation gélifiée et une surveillance rapprochée a été mis en place. Si les points limites sont atteints, c’est-à-dire déshydratation, un score d’arthrite très important causant une immobilisation persistante de la souris, alors cela entraînera une euthanasie précoce. Ainsi, le protocole expérimental pourra être atténué voire suspendu en cas de souffrance des animaux. L’environnement des animaux sera enrichi afin de leur permettre d’avoir un comportement le plus naturel possible (cotons, maisons, cycle jour/nuit).
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour étudier l’arthrite, car elles permettent de mieux comprendre les liens entre l’alimentation, l’environnement, les microbes intestinaux et l’articulation elle même. Dans ce projet, nous utilisons une lignée de souris qui ne produit pas une protéine clé entrainant ainsi une inflammation articulaire ressemblant à une arthrite chez l’humain. Ce modèle génétique de la maladie n’existe que chez la souris. Les animaux seront mis en accouplement possiblement à partir de 5 semaines soit l’âge de maturité sexuelle. Les animaux générés rentreront ensuite dans les projets de recherche juste après le sevrage soit vers l’âge de 4 semaines, juste avant le développement spontané de l’arthrite.
Contrôle de l’inactivation de la Toxine Dermonécrotique dans un produit pharmaceutique vétérinaire.
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Une nécrose de la peau entre trois et vingt-quatre heures, puis une ataxie et des vocalises à la manipulation : ces signes déclencheraient le point limite et la mise à mort chez des souris de dix-huit jours, non sevrées. 30 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 21 et léger pour 9, toutes tuées à l'issue, le sevrage tombant le lendemain de la fin de l'essai. Chacune reçoit quatre injections sous anesthésie, séparée de la femelle adulte qui l'allaite et qui est elle aussi anesthésiée. L'essai vérifie l'inactivation d'une toxine dans trois lots d'un vaccin vétérinaire, une exigence de la Pharmacopée européenne pour obtenir l'autorisation de mise sur le marché, que le porteur annonce ne pas reconduire en routine ensuite.
Objectifs
L’objectif du projet est le contrôle de l’inactivation d’un agent toxique dans le cadre du développement d’un produit immunologique à usage vétérinaire destiné à une espèce de mammifère domestique. Aucun modèle in vitro ne peut permettre de garantir l’inactivation de la toxine contenue dans notre produit. En effet, d’autres composés présents sont susceptibles de provoquer les effets décrits in vitro ce qui rend aspécifique un tel modèle. L’utilisation d’un modèle in vivo réglementaire décrit dans la Pharmacopée Européenne est demandé pour l’enregistrement du futur produit. Ces essais sont nécessaires en plus des contrôles in vitro réalisés sur le vaccin. Le test in vivo ne sera pas utilisé en routine mais sur des lots réglementaires représentatifs du procédé de fabrication reproductible et robuste, avec une étape de détoxification conforme (risques d’activité toxique presque nuls). Le dit agent toxique provoque des signes cliniques identifiables et spécifiques dans un temps court après administration à des souris jeunes. Nous vérifierons l’absence de signes cliniques dans trois lots de vaccins représentatifs du procédé final de fabrication afin de garantir aux autorités l’inactivation de la toxine dans la demande d’autorisation de mise sur le marché.
Bénéfices attendus
Ce projet contribue à la mise à disposition de produits immunologiques pour une maladie respiratoire qui touche l’espèce de destination, auprès des vétérinaires et des propriétaires d’animaux de compagnie en accord avec les requis pour la mise sur le marché de ces produits. La réalisation de ces essais permettra de garantir que les vaccins sont fabriqués avec un procédé robuste et qu’il ne sera pas nécessaire de faire le test d’inactivation de la toxine in vivo en routine.
Procédures
Les animaux seront soumis à une vaccination en 4 injections pour respecter la dose vaccinale à tester et le volume maximal injectable de 50µL. Le groupe contrôle négatif recevra le tampon de formulation du vaccin (sans principe actif) à l’identique. Chaque animal recevra donc 4 injections de 50µL une fois le jour de l’administration. Durée d’une injection sous cutanée/intradermique par animal: environ 1 minute (y compris le positionnement de l’aiguille et de l’animal)
Impact sur les animaux
Stress lors de la contention puisque les animaux sont jeunes, non sevrés, et habitués à rester auprès de la femelle adulte. La période de sommeil induite par l’anesthésie peut représenter un risque de difficultés respiratoires. Inconfort au réveil de l’anesthésie possible avec recouvrement de motricité retardé. L’apparition d’une nécrose dermique sur le site de l’administration représenterait le signe clinique d’une toxicité évoluant entre 3h et 24h. Les animaux souffriraient à 24h d'ataxie, des vocalises à la manipulation démontreraient une douleur. Dès l’apparition de signes cliniques le point limite spécifique sera mis en application de façon à ne pas laisser les symptômes se développer.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés: les souris non sevrées arrivent au sevrage à 21 jours soit un jour après la fin de la procédure, ils ne seront pas réutilisés.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro qui permettrait de contrôler la détoxification de la toxine bactérienne. Selon des études in vitro, la toxine dermonécrotique pure provoque des modifications cytoplasmiques des cellules cibles en culture (Modèle in vitro décrit par Horiguchi et al,1995, 1997, 2002, 2010). Les techniques de microscopie utilisées sont représentatives d’une partie de la population cellulaire mais ne montrent pas la totalité des cellules soumises à l’action de la toxine. Dans notre produit, d'autres protéines peuvent avoir un effet sur l’architecture cellulaire. Ceci rend non spécifique une étude in vitro. La toxine dermonécrotique en faible quantité est toxique in vivo et est le seul agent potentiellement présent dans notre produit à engendrer des signes cliniques identifiables et spécifiques. Pour garantir réglementairement son inactivation dans notre vaccin vétérinaire nous utiliserons un modèle in vivo décrit dans la littérature (Weiss and al, 1994, 1998) et la Pharmacopée Européenne humaine.
Réduction
Le nombre d’animaux envisagés dans cette procédure à été défini à son minimum tel que décrit dans le texte de la Pharmacopée Européenne soit 3 animaux par groupe correspondant à un produit testé. Seuls les trois lots réglementaires utilisés pour la constitution du dossier d’autorisation de mise sur le marché seront vérifiés, ce test ne sera pas utilisé en routine par la suite pour contrôler de futurs lots. Aucun groupe positif ne sera utilisé puisque 100 % des animaux réagissent spécifiquement en présence de toxine active.
Raffinement
Les mesures de raffinement utilisées sont : Conditions d’hébergement : les souris non sevrées seront hébergées dans la même cage que la femelle adulte, sauf pendant l’anesthésie, de manière à réduire leur stress. Une période d’acclimatation de 5 jours leur permettra de s’adapter à leur nouvel environnement, elles seront observées une fois par jour puis surveillées pendant l’expérimentation. Le matériel de nidification non souillé (feuilles de cellulose) présent dans les boîtes de transport sera transféré dans les cages afin de conserver une continuité olfactive (diminution du stress dû au changement d’environnement) et contribuer à la thermorégulation nécessaire aux souris non sevrées. Utilisation d’ un analgésique/anesthésique pour l’administration. Une surveillance mise en place jusqu’au réveil complet de l’animal et remise dans leur environnement. Les animaux seront réchauffés pendant la phase d’anesthésie par des tapis chauffants. Les femelles adultes seront anesthésiées pendant la réalisation de la procédure pour diminuer leur stress dû à la séparation de la portée. Observation quotidienne des animaux et examen/suivi clinique effectué aussi souvent que cela sera jugé nécessaire avec une fréquence qui pourra être augmentée en cas de besoin (en particulier si apparition de signes cliniques) Mise en place de points limites adaptés et spécifiques prédictifs dès 6 heures.
Choix des espèces
Test décrit dans la pharmacopée européenne sur souris non sevrées. Jeunes non sevrés (avant 21 jours) comme demandé par le texte de la Pharmacopée Européenne. Les animaux auront 18 jours au début de l’essai. Ils seront accompagnés d’une femelle adulte (utilisation de portée reconstituée). .
Évaluations précliniques de nouvelles stratégies thérapeutiques contre les infections multirésistantes bactériennes, fongiques ou virales
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rats : 1500
Infectés une fois sous anesthésie gazeuse par des virus, des bactéries ou des champignons, des souris et des rats reçoivent des composés testés jusqu'à quatre fois par jour pendant dix jours au plus, et les symptômes attendus de l'infection sont la fièvre, la perte de poids, la détresse respiratoire et une mobilité réduite. 6 750 rongeurs, soit 5 250 souris et 1 500 rats, vont être utilisés au fil de 90 études prévues sur cinq ans, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. Selon les protocoles s'ajoutent jusqu'à une prise de sang par semaine, la pose d'un cathéter dans l'urètre pour les infections urinaires ou des lésions de la peau provoquées pour étudier la cicatrisation. Le porteur chiffre la douleur de chaque geste, deux secondes de douleur légère pour une piqûre, dix de douleur modérée pour une administration par le nez, deux minutes de "douleur importante" pour une lésion de la peau, et ne donne aucune durée aux symptômes de l'infection. À la fin de chaque procédure, tous sont mis à mort pour mesurer la charge microbienne et l'inflammation dans leurs organes et leur sang.
Objectifs
Le projet propose l’évaluation préclinique de composés anti-infectieux pour déterminer leur efficacité contre des agents pathogènes, incluant des virus, des bactéries et des champignons. L’objectif principal est d’explorer le potentiel thérapeutique de ces traitements pour la diminution de la résistance aux antibiotiques et la découverte de traitement contre les infections virales et fongiques dans les secteurs de la santé humaine et animale. Le nombre d'étude envisagées sur 5 ans est 90. L'efficacité des traitements sera mesurée à travers des tests biologiques et cliniques sur les modèles animaux, en évaluant leur capacité à éliminer ou inhiber la prolifération des agents infectieux, tout en favorisant une réponse immunitaire appropriée. Ce projet s’inscrit dans une démarche de développement de nouvelles solutions thérapeutiques, dans une perspective de prévention et de traitement des infections.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples avec un impact significatif sur la santé humaine et animales. En développant des composés anti-infectieux, le projet vise à répondre à des besoins non satisfaits dans la lutte contre les infections virales, bactériennes et fongiques, en particulier face à la résistance antimicrobienne et aux effets secondaires des traitements existants. Le projet permettra de concevoir de nouveaux traitements ciblant plus efficacement les infections, en particulier dans les contextes où les thérapies actuelles échouent. Cette innovation pourrait améliorer la gestion des infections résistantes et des maladies difficiles à traiter. Les résultats du projet auront un impact direct sur la santé humaine et animale, en réduisant la prévalence des infections et la résistance aux traitements, contribuant ainsi à améliorer la santé publique. A court terme, ce projet permettra l'identification rapide de composés prometteurs ayant une activité anti-infectieuse spécifique et une compréhension fine de la physiopathologie infectieuse, en particulier les interactions hôte-pathogène et les réponses immunitaires induites. A long terme, ces recherches autoriseront le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour des infections graves ou résistantes alternatives aux antibiotiques. La réduction de la mortalité et de la morbidité associées aux infections bactériennes, fongiques ou virales, en particulier dans les populations à risque (immunodéprimés, enfants, patients hospitalisés), favorisera l'amélioration de la préparation face aux pandémies par la mise au point de traitements adaptables à différents pathogènes et des avancées scientifiques transversales profitant à d’autres domaines (cancérologie, immunologie, microbiome, médecine personnalisée).
Procédures
Le projet implique une seule administration des virus, bactéries ou champignons pour l'ensemble des protocoles. Cette procédure n'excède pas 15 secondes pour chaque animal et est réalisée sous anesthésie gazeuse. Les traitements avec les composés testés sont de 1 à 4 fois par jour pendant 10 jours maximum. Ce geste n'excède pas 10 secondes par animal. Pour l'ensemble des protocoles, des pesées journalières sont réalisées ; pour chaque souris, une contention de 20 secondes maximum est nécessaire pour cette mesure. Enfin, des prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse (pendant 1 minute) sont pratiqués pour la mesure des paramètres inflammatoires. En prenant en compte le temps de récupération des souris, le nombre maximum de prélèvement est de 1 fois par semaine pour l'ensemble des procédures. 30 minutes avant le prélèvement, un traitement avec un analgésique est pratiqué pour réduire la douleur ; ce traitement est également réalisé pour les installations de cathéters et la génération de lésions cutanées.
Impact sur les animaux
Les nuisances principales concernent la douleur et l'inconfort induits par les injections, les inflammations et l'infection. Des efforts sont faits pour limiter ces impacts en suivant des protocoles de réduction de la douleur et du stress. L'anesthésie avec l'isoflurane induit un stress de courte durée (15 secondes). Les piqûres d’aiguille pour infecter ou traiter les animaux entraînent une douleur légère de courte durée (2 secondes). Lors d'infection urinaire l'installation d’un cathéter intraurétral peut induire une inflammation locale de la vessie, causant un léger inconfort temporaire (1 minute). L'administration par voie intranasale de molécules peut entraîner une inflammation : douleur modérée (10 secondes). La génération de lésion cutanée (modèle cicatrisation) induit une douleur importante de 2minutes ; cet effet indésirable majeur sera contrôlé par analgésique et anesthésie. L'infection par des agents pathogènes induit la pathologie avec des symptômes attendus comme la fièvre, la perte de poids, la diminution de la prise alimentaire et hydrique, détresse respiratoire et une mobilité réduite. Ces symptômes sont causés par la maladie elle-même, ce qui constitue une altération de l'état général de l'animal. La préhension répétée, bien que de courte durée (20 secondes), peut être perturbant pour les animaux et induit un stress, mais il est géré en limitant la fréquence et la durée de ces manipulations. Ceci peut affecter le bien-être psychologique des animaux pendant la durée de la manipulation.
Devenir
A la fin de chaque procédure tous les animaux sont mis à mort et des prélèvements d'organes et de sang sont réalisés pour des mesures de charge microbienne, de paramètres inflammatoires et des études d'histologie.
Remplacement
Préalablement à toute utilisation d'animal, nous intègrons dans nos projets des modèles in vitro, tissulaires et des organoïdes, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés et d’optimiser les essais précliniques. Il existe plusieurs alternatives non animales dans la recherche sur les maladies infectieuses et inflammatoires, mais elles ne peuvent pas remplacer totalement les tests sur les animaux utilisés dans ce projet. 1. Modèles in vitro : Les cultures cellulaires humaines ou animales permettent d’étudier des interactions cellulaires et les réponses inflammatoires. Cependant, elles ne peuvent pas reproduire la complexité d'un organisme entier, notamment les interactions multicellulaires complexes et la réponse immunitaire systémique. 2. Modèles ex vivo : Les tissus humains ou animaux (biopsies, organes) permettent d’étudier des processus biologiques en conditions plus réalistes, mais il manque des interactions entre plusieurs systèmes organiques, essentiels pour comprendre les maladies infectieuses et inflammatoires. 3. Modèles organoïdes et organes sur puce : Ces systèmes imitent des organes comme les poumons ou les reins pour étudier les réponses biologiques. Cependant, ils ne peuvent pas reproduire la réponse systémique d'un organisme complet. 4. Modélisation informatique : Les simulations informatiques peuvent modéliser certaines interactions pathogènes et immunitaires, mais elles ne peuvent pas simuler toutes les réactions biologiques complexes d'un organisme vivant. Ces alternatives ne peuvent pas complètement remplacer les animaux, pour les raisons suivantes : • Complexité biologique : Les modèles non animaux ne peuvent pas reproduire la complexité d’un organisme vivant complet, limitant leur capacité à simuler des réponses biologiques globales. • Interactions systémiques : Les maladies infectieuses et inflammatoires nécessitent l'étude des interactions complexes entre les systèmes biologiques, ce qui ne peut être simulé sans un modèle vivant.
Réduction
Nous intègrons dans notre projet des modèles in vitro, tissulaires et des organoïdes, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés et d’optimiser les essais précliniques. Les modèles in vitro et tissulaires permettent de tester les composés anti-infectieux et immunomodulateurs sur des cultures cellulaires et tissulaires, évaluant leur efficacité, leur innocuité et leurs mécanismes d’action avant tout essai in vivo. Les organoïdes reproduisent des structures d’organes spécifiques, comme les poumons, la vessie et les reins, permettant d’étudier la réponse des tissus aux infections et traitements dans un environnement plus réaliste. En combinant ces approches, nous contribuons à la réduction des expérimentations animales, tout en garantissant la précision des résultats. Cette approche permet d'identifier les composés les plus prometteurs et de maximiser l'efficacité des traitements contre les infections virales, bactériennes et fongiques. De façon systématique des analyses statistiques sont effectuées pour déterminer le nombre d’animaux optimal afin de produire des résultats robustes pour chaque end point: généralement la charge virale, bactérienne ou fongique dans les organes ciblés, analyse de la survie, mesure de biomarqueurs (exemple: biomarqeur hépatique) et évaluation de l'inflammation.
Raffinement
Dans les expérimentations pour les maladies infectieuses et inflammatoires, la fréquence de surveillance des animaux est essentielle pour garantir leur bien-être. Les signes de détérioration de l’état de santé, sont particulièrement surveillés par l'observation de points limites en raison des effets des infections et inflammations. Après l'infection ou l'administration de traitements, une surveillance plus rapprochée (toutes les 2 à 4 heures) est mise en place dans les premières 12 heures, pour détecter rapidement des signes de détresse. Des critères d'arrêt stricts sont définis pour éviter la souffrance excessive des animaux. L’objectif est de garantir que l’état de l’animal est constamment suivi et que des soins vétérinaires sont fournis dès que nécessaire. La prévention du stress est intégrée au protocole expérimental par l'utilisation d'une anesthésie gazeuse et administration d'analgésique au préalable des gestes douloureux (injection par piqure...).
Choix des espèces
En infectiologie, les souris sont le modèle le plus documenté pour les infections bactériennes, fongiques et virales. Leur système immunitaire, bien caractérisé et très proche de celui de l’humain, permet l’analyse fine de la réponse hôte. Il y a une grande disponibilité de lignées transgéniques, utiles pour étudier des voies spécifiques des défenses immunitaires. Les rats ont une taille corporelle supérieure à celle de la souris, permettant des prélèvements répétés de sang en quantité suffisante pour des dosages biochimiques, hématologiques ou pharmacocinétiques. Ils présentent une meilleure tolérance aux manipulations, ce qui les rend adaptés aux études de suivi prolongé, à administration chronique. Les modèles infectieux bien établis pour certaines pathologies spécifiques, comme les infections pulmonaires et urinaires, sont parfois plus représentatifs chez le rat que chez la souris. Les animaux utilisés dans le cadre des modèles de pathologies infectieuses sont des jeunes adultes, âgées de minimum de 6 à 10 semaines. Ce stade de développement correspond à une maturité immunologique, métabolique et physiologique optimale, ce qui en fait un modèle préclinique pertinent et standardisé pour l’étude des maladies infectieuses et inflammatoires humaines. A partir de la 6e semaine, les animaux présentent un système immunitaire complet (réponses innée et adaptative), permettant une réponse fiable aux agents pathogènes étudiés (bactéries, virus, champignons). Les animaux sont sevrés, stabilisés, et moins sujets aux fluctuations hormonales ou de croissance rapides, ce qui renforce la reproductibilité expérimentale. La morphologie permet des manipulations techniques précises (voies d’infection, prélèvements sanguins, administration de traitements). La majorité des publications scientifiques et des recommandations réglementaires utilisent ce stade pour modéliser des infections systémiques, respiratoires, digestives ou cutanées.
Treg AVC Comportement fUS 1/2
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Une injection de thrombine dans le cerveau provoque un infarctus chez 80 souris, dont la patte avant gauche reste affaiblie la semaine suivante. Elles passent ensuite une IRM, une imagerie fonctionnelle par ultrasons, un test de tapis roulant de deux heures et un test de préférence au saccharose de vingt-quatre heures, censés mesurer la fatigue et la dépression qui suivent un accident vasculaire cérébral. Le niveau de souffrance déclaré est sévère pour la totalité des animaux, alors que le porteur ne décrit que des signes de douleur dans les premières heures, un stress lié au bruit de l'IRM et une perte de poids après les anesthésies. Toutes sont tuées à l'issue, alors que des échantillons ne sont prélevés que sur la moitié d'entre elles.
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) est l'une des principales causes d'invalidité et de décès dans le monde. L’AVC ischémique (AI) représente environ 85% des AVC, il est majoritairement causé par une thrombose ou une embolie entrainant une diminution de l’afflux sanguin vers le cerveau. Peu après l'apparition de l'AI, des phénomènes d’hypoxie et inflammatoires entrainent une dégénérescence neuronale responsable de déficits à long terme. La majorité des études précliniques sur l’AI se sont concentrées sur des temps précoces et sur la mesure du volume de la lésion, définitif 24 à 48 heures après le début de l'AVC, comme critère d'évaluation principal. Cependant, l'AI peut être considéré comme une maladie chronique. En effet, les patients peuvent souffrir de séquelles des mois, voire des années après la phase aigüe. Ainsi, au moins 1/3 des patients développent une dépression et une fatigue en post-AVC. L'origine de ces symptômes n'est pas claire et peut être difficile à traiter, ce qui en fait une priorité de la recherche sur l'AVC. Malgré cela, nos connaissances sur les phases subaiguës et chroniques de l'AI sont très limitées à ce jour. Il a été suggéré que la mise en place de la dépression et de la fatigue post-AVC pourrait être liée à la dérégulation de la réponse immunitaire. Des données récentes indiquent que les populations lymphocytaires T jouent un rôle dans la réparation et la régénération du tissu cérébral dans les semaines et les mois qui suivent l'AI. Dans ce projet, nous nous intéresserons à une sous population lymphocytaire, les lymphocytes T régulateurs, qui ont la capacité d'interagir avec des cellules résidentes du cerveau pour promouvoir la réparation tissulaire post-AVC. Nous souhaitons identifier de nouvelles stratégies d'imunomodulations impliquant les lymphocytes T régulateurs et déterminer leur implication dans la récupération foncitonnelle à long terme post AVC. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs distincts.
Bénéfices attendus
La mise en évidence de l'implication des lymphocytes T régulateurs dans la récupération fonctionnelle post-AVC pourrait permettre d'identifier de nouvelles stratégies d'immunomodulation permettant de lutter contre les séquelles à long terme.
Procédures
Le modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine sera réalisé sur tous les animaux (n= 80, durée de la procédure : 1.5 heures) et les lésions cérébrales seront évaluées par Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) (n=80, durée de la procédure : 15 minutes - site n°1). Une partie des animaux recevra une injection de lymphocytes T régulateurs en post-AVC (n=30, durée de la procédure : 15min - site n°1) et les séquelles comportementales seront évaluées par des tests comportementaux évaluant la fatigue et la dépression (n=80, durée de la procédure : 2h pour le test du tapis roulant et 24h pour le test de préférence au saccharose - site n°2) et par imagerie fonctionnelle par ultrason (n=80, durée de la procédure : 1h - site n°1). La totalité des animaux (n=80) sera mis à mort selon les préconisations réglementaires, des échantillons biologiques seront prélevés post-mortem pour analyse ultérieure sur la moitié d'entre-eux.
Impact sur les animaux
Chirurgie : Certains animaux peuvent montrer des signes de douleur dans les premières heures après la chirurgie. Un affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) qui disparaît dans la première semaine après l'AVC. Imagerie : Certains animaux peuvent montrer des signes de stress lié à la nuisance sonore produite par l’IRM ou l'imagerie fonctionnelle par ultrason, une perte de masse corporelle après les anesthésies. Comportement : Certains animaux peuvent ressentir un stress durant la période d’habituation à la salle de comportement.
Devenir
A l'issue de toutes les procédures, les animaux seront mis à mort pour récupération de leur cerveau pour analyses ultérieures.
Remplacement
Les procédures expérimentales 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. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans l'étude de la réponse immunitaire en post-AVC au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, de nos travaux précédemment publiés, de la littérature et de tests statistiques. Afin d'avoir une idée de la numérotation des groupes, un test de numérotation a été effectué. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de l'aisance des expérimentateurs. Un nombre moyen pour chaque groupe, comprenant un pourcentage d'entrainement et de perte dans ce nombre (15%) a donc été défini. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux. Le transfert des animaux entre les deux sites d'experimentation sera réalisé sur un chariot à roulette, les deux sites étant séparés par un couloir intérieur. Nous avons indiqué pour chaque procédure expérimentale les points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l'accès à l'eau et à la nourriture sera ad libitum. Des dômes de cellulose et des carrés de cotons seront placés dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l'angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu'à la mise à mort de l'animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences vasculaires et en immunologie. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. Le sysème immunitaire L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le rôle des lymphocytes T régulateurs dans les AVC ischémiques. Les animaux (souris C57Bl/6 / SWISS) utilisés seront âgés de 8 à 12 semaines et auront un poids d'environ 20 g. Nous réaliserons nos modèles sur des adultes afin de pouvoir pratiquer sur des animaux du même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC.
Evaluation comportementale de nouvelles entités pharmacologiques dans des modèles de parkinson chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Tous tués à l'issue, parce que la lésion intracérébrale interdit selon le porteur toute réutilisation, 1040 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour la moitié d'entre eux et sévère pour l'autre. Sous anesthésie, ils reçoivent dans le cerveau un composé qui détruit leurs neurones dopaminergiques, à des doses graduées pour produire un parkinsonisme plus ou moins avancé. Suivent jusqu'à huit tests comportementaux étalés sur deux mois, destinés à mesurer la dépression, l'anxiété, les troubles de la mémoire et les difficultés de locomotion ainsi provoquées, avec un hébergement individuel de trois jours après la chirurgie puis de quatre jours au plus pendant certains tests. Le porteur indique qu'environ 30 % des lésions échouent, ce qui l'amène à opérer quatorze rats par groupe pour en exploiter dix, et présente ces données comme "indispensables" au développement de candidats médicaments.
Objectifs
La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative progressive avec destruction des neurones dopaminergiques. Les patients restent asymptomatiques jusqu'à ce que 50 à 70% des neurones à dopamine soient détruits. Trois symptômes moteurs principaux sont engendrés par cette perte neuronale : akinésie (difficulté d'initiation du mouvement, difficulté dans les mouvements fins), hypertonie (rigidité des membres) et tremblements (survenant au repos). Cependant les premiers signes de la maladie sont des symtômes non moteurs (trouble du sommeil, dépression, constipation, perte de l'odorat...), ces symptômes persistent après l'apparition des symptômes moteurs. Le premier objectif de ce projet va être mettre en place des modèles d'animaux développant un parkinsonisme léger afin d'étudier les symptômes non moteurs de la maladie et d'essayer de les corriger avec de nouvelles molécules développées au sein de notre laboratoire. Un deuxième objectif sera de tester nos nouvelles molécules sur des modèle de rats présentant les signes moteurs de la maladie de parkinson. Ces différents stades de la maladie de parkinson seront obtenus en injectant en intracérébral un composé ciblant spécifiquement les neurones dopaminergiques à des doses plus ou moins importantes. Une des activités de notre centre de recherche est de développer de nouvelles molécules ayant pour cible le système nerveux central. Les effets de nos molécules seront évalués sur ces modèle de rats parkinsoniens à l'aide de tests comportmentaux (motricité, dépression, anxiété....).
Bénéfices attendus
Les procédures mises en oeuvre permettront d’évaluer la capacité de nouvelles entités pharmacologiques à moduler les symptômes autistiques observés. A long terme, ce projet permettra de générer des données scientifiques pré-cliniques indispensables au processus de développement de nouveaux candidats médicaments, notamment avant le passage en phase de tests cliniques.
Procédures
Les rats vont recevoir sous anesthésie une administration intracérébrale d'un composé qui ciblera spécifiquement les neurones dopaminergiques. Cette intervention durera maximum 30 minutes. La destruction partielle des neurones dopaminergique sera à l'origine de troubles non moteurs (dépressions, anxiétés, troubles cognitifs) ou moteurs. Les animaux vont suivre une batterie de tests comportementaux (maximum 1 par semaine et 8 tests maximum par rat) sur une durée de 2 mois après la lésion. Ces tests comportementaux permettront d'évaluer les effets de nouveaux composés sur les symptômes non moteurs tels que la dépression, l'anxiété, les troubles de la mémoire et sur les symptomes moteurs (problèmes de locomotion). Les animaux seront hébergés individuellement le temps de la récupération postchirurgicale (3 jours) et 4 jours maximum lors de certains tests comportementaux.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux peuvent avoir plusieurs origines : - nuisances liées au geste chirurgicale proprement dit. - nuisances liées à l'administration du composé (difficultés à se mouvoir ou à se nourrir, perte de poids). - problème de tolérance aux nouveaux produits à tester. -Légère douleur liée à l'administration du produit. -Stress lié à la contention lors de l'administration des traitements ou stress lié aux tests comportementaux. -Hébergement individuel des animaux pendant la récupération postopératoire et lors de certains tests comportementaux (maximum 4 jours).
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue des procédures. En effet la lésion intracérébrale ne permettra pas une réutilisation des animaux dans d'autres procédures. De plus les traitements pharmacologiques ou les tests comportementaux pourraient interragir avec d'autres expérimentations.
Remplacement
L'objectif du projet est d'évaluer les effets de nouvelles molécules sur un animal présentant des symptômes de la maladie de parkinson. Installer un modèle de parkinson et évaluer des comportements ne peuvent se faire que sur un animal vigile. Il n'existe pas à ce jour de méthode de substitution (in vitro ou in silico) suffisante pour répondre aux objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
En raison de la variabilité liée aux études comportementales, un effectif de 10 animaux est nécessaire pour la robustesse des tests statistiques. Il existe un taux d'échec des lésions de l'ordre de 30%. Ainsi afin d'avoir un nombre suffisant d'animaux pour les tests statistiques, 14 animaux par groupe au moment de la chirurgie seront nécessaires. Les tests de plusieurs molécules ou plusieurs doses d'une même molécule pourront être groupés afin de n'utiliser qu'un seul groupe témoin et le cas échéant qu'un seul groupe recevant une molécule de référence.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en animalerie centrale (température et hygrométrie contrôlées) groupés par 2 à 4 par cage. Une période de 5 jours d'acclimatation après livraison est prévue avant toute expérimentation. Tout au long des études les animaux sont hébergés dans des cages adaptées à l'espèce avec la présence d'enrichissement de milieu (tunnel, balle, aspen bricks à ronger, graines de tournesol....) et avec accès à l'eau et à la nourriture. Une fois par semaine, les rats seront placés dans une enceinte plus grande avec des aménagements types échelles, plateformes, roue d’activité….Les animaux sont observés chaque jour (week-end compris), une fiche de contrôle du bien-être animal comprenant 30 critères est renseignée chaque semaine. Les membres de la structure bien-être animal effectuent une observation mensuelle de tous les animaux. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie gazeuse avec administration d'analgésiques. Dans le suivi postopératoire est prévue une administration d'analgésie de manière systématique les 2 jours suivant la chirurgie. Si 3 jours après le réveil, l'animal présente des signes de mal-être (non reprise de poids, poil hérissé, absence de toilettage, prostration, absence de fèces....) alors il sera euthanasié.
Choix des espèces
Le modèle parkinson après lésion intracérébrale chez le rat est largement caractérisé dans la littérature. Le cerveau du rat est suffisamment gros pour permettre d'avoir une neuroanatomie particulièrement bien détaillée et il existe de très bons atlas permettant des implantations précises. Les rats ont un système nerveux suffisamment évolué pour extrapoler certains résultats à l'homme sans avoir à utiliser des modèle primates non humains. Les conditions d'hébergements en animalerie sont raisonnables et permettent d'avoir des effectifs suffisants pour obtenir des résultats statistiquement robustes. Les rats seront utilisés à l'âge adulte. En effet les coordonnées qui permettront de déterminer les sites d'injections intracérébrales sont obtenues à partir d'atlas définis pour des animaux adultes. Les expérimentations seront effectuées sur des mâles comme classiquement décrit dans la littérature. L'utilisation d'animaux femelles pourra cependant être considérée selon les nécessités du projet.
Régulation de la réponse de la microglie aux cytokines et de la clairance des dépôts amyloïdes et des agrégats de tau par le remodelage des glycanes sulfatés
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
2 580 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le bout de leur queue est coupé sous anesthésie pour les génotyper, et 486 d'entre elles sont utilisées dans les expériences proprement dites, réparties sur cinq ans. Ces souris portent des mutations qui provoquent une maladie d'Alzheimer : le porteur indique que les petits nés de femelles porteuses du gène hAPP meurent à un taux d'environ 15 % dans les six premiers mois, et que les souris porteuses du gène Tau pèsent 15 % de moins que les autres. Le projet cherche à savoir si une enzyme dégradant certains sucres aide les cellules immunitaires du cerveau à évacuer les dépôts de la maladie, travail fondamental dont le porteur tire l'ambition d'une "nouvelle stratégie de traitement". Dans la rubrique raffinement, il écrit que les lignées utilisées "ne présentent aucun problème physique ou physiologique".
Objectifs
Le projet de recherche vise à comprendre comment les molécules cérébrales appelées glycanes sulfatés régulent l'élimination des substances responsables de la maladie d'Alzheimer par les cellules immunitaires du cerveau dans des modèles de souris. Nous étudierons si un modèle de souris dont le gène d'une enzyme dégradant les glycanes sulfatés est augmenté ou un modèle de souris dont le gène d'une enzyme générant des glycanes sulfatés n'est pas fonctionnel dans les cellules immunitaires du cerveau, serait bénéfique pour l'élimination des substances responsables de la maladie d'Alzheimer in vivo. Des études animales sont nécessaires pour examiner ces possibilités de limiter la progression de la maladie par l'augmentation d'une enzyme de dégradation des glycanes sulfatés ou par l'élimination d'une enzyme génératrice ou d'une molécule de protéine présentatrice dans de cerveau de modèles murins de la maladie d'Alzheimer.
Bénéfices attendus
La modification des glycanes sulfatés dans les cellules immunitaires du cerveau in vivo aura un impact sur la recherche en matière de neuroinflammation et de neurodégénérescence. L'analyse des rôles régulateurs des glycanes sulfatés nous permettra de comprendre en détails les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules immunitaires cérébrales éliminent les substances responsables dans le cerveau de la maladie d'Alzheimer. Notre analyse des cellules immunitaires du cerveau in vitro est applicable au criblage de composés chimiques susceptibles de potentialiser le traitement thérapeutique des patients affectés par la neurodégénérescence. Les résultats du profilage de l'expression des gènes et de la mise en évidence d'une expression génétique altérée permettraient de découvrir de nouvelles cibles pharmacologiques impliquées dans la cause de la maladie d'Alzheimer. Nos données déjà obtenues montrent que l'augmentation d'une enzyme dégradant les glycanes sulfatés améliore l'élimination des maladies cérébrales responsables de la maladie in vitro, indiquant la faisabilité du projet proposé et ouvrant la voie à de nouvelles approches pour contrôler les causes de la maladie d'Alzheimer. Les concepts innovants concernant la modification des glycanes sulfatés dans le cerveau seront étendus à un autre modèle murin de la maladie d'Alzheimer appelé tauopathie. Dans l'ensemble, notre objectif ultime est de développer une nouvelle stratégie de traitement de la maladie d'Alzheimer, afin de contribuer à l'amélioration de la santé et du bien-être, ainsi qu'au bien-être social et économique. Il s'inscrit dans la priorité nationale « Plan maladies neurodégénératives ».
Procédures
Le bout de la queue sera coupé pour le génotypage. Cette intervention sera effectuée sous anesthésie. Le nombre total d'animaux prévu pour cette intervention est de 2580. Les souris pour les experimentations seront mises à mort. L'anesthésie générale et l’analgésie seront appliquées avant l'euthanasie. Cette procédure sera effectuée pour toutes les souris nécessaires aux expériences, soit 486 souris au total sur 5 ans.
Impact sur les animaux
Les modèles de souris de la maladie d'Alzheimer, que nous utiliserons dans ce projet, présentent des déficits de la mémoire spatiale et de l'apprentissage. Les petits nés de femelles porteuses du gène responsable de la maladie, appelé hAPP, ont un taux de mortalité d'environ 15 % au cours des six premiers mois de leur vie. Les souris porteuses d'un autre gène responsable de la maladie, appelé Tau, ont un poids réduit de 15 % par rapport aux souris non transgéniques. Elles ont un taux de mortalité d'environ 3%. La coupe de la queue pour le génotypage entrainent une douleur légère de courte durée. Les souris seront mises à mort après anesthésie et analgésie.
Devenir
Pendant la durée de la procédure, les animaux seront maintenus en vie. Puis, à la fin du protocole, les souris seront euthanasiées selon la procédure et les organes seront prélevés afin que nous puissions effectuer les expériences planifiées.
Remplacement
Des lignées de cellules immunitaires cérébrales de souris immortalisées et des essais biochimiques et biologiques seront utilisés en parallèle dans le laboratoire. Les objectifs du projet proposé sont d'étudier les effets bénéfiques d'une enzyme de dégradation des glycanes sulfatés sur les fonctions des cellules immunitaires cérébrales et d'examiner si l'augmentation d'une enzyme de dégradation des glycanes sulfatés pourrait réduire la masse des matériaux responsables de la maladie dans le cerveau des souris modèles de la maladie d'Alzheimer in vivo en facilitant l'activité soutenue des cellules immunitaires cérébrales au fil du temps. Dans cette phase, l'utilisation d'animaux est essentielle.
Réduction
Le nombre de souris est réduit en utilisant chaque hémi-cerveau pour deux expériences différentes. Le nombre de souris par groupe est réduit au minimum afin de garder une analyse statistique fiable. Ce plan expérimental a déjà été publié dans la littérature ce qui permet de réduire au minimum statistique le nombre d'animaux nécessaires à l'étude.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupe de cinq dans un milieu enrichi (un bâton, un tunnel ou dôme ou papier craft) dans des cages de taille suffisante et avec un accès libre à l’eau et à la nourriture. Le bien-être des animaux sera surveillé tous les jours. Les différentes lignées utilisées dans nos procédures ne présentent aucun problème physique ou physiologique. L'ensemble des procédures expérimentales seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Elles seront menées par du personnel qualifié et formé afin d’éviter tout stress ou inconfort de l’animal et avec une attention particulière sur la gestion de la douleur. Nous serons attentifs à observer si les animaux souffrent ou présentent un comportement anormal en lien avec le responsable du bien-être animal. Pour cela nous observerons les paramètres critiques définis par un ensemble de points limites. Les animaux présentant un de ces paramètres critiques seront euthanasiés. Pendant toute la durée du protocole, les animaux seront surveillés et si besoin traités pour empêcher la douleur.
Choix des espèces
La souris est l'animal classiquement utilisé pour les études sur la maladie d'Alzheimer. Les modèles murins de la maladie d'Alzheimer sont largement utilisés pour les études de recherche fondamentale. De plus, de nombreux outils sont disponibles chez la souris (anticorps, kit et appareil), permettant une exploitation maximale des tissus obtenus. Des souris âgées de 3 mois, 6-9 mois et 15-18 mois seront utilisées. Dans le modèle de souris de la maladie d'Alzheimer, qui surexprime le gène responsable de la maladie, appelé hAPP, les niveaux de matériaux responsables de la maladie dans une région particulière du cerveau, importante pour la mémoire, commencent à augmenter vers l'âge de 6 semaines. Les substances pathogènes deviennent évidentes dans les régions particulières du cerveau nécessaires à la mémoire. Ce phénotype est progressif, avec des pics importants à l'âge de 8-10 mois. Une augmentation significative de l'activation des cellules immunitaires du cerveau a été observée dans ces régions à l'âge de 6-9 mois. Dans le modèle de souris qui exprime l’autre gène responsable de la maladie, appelé Tau, les matériaux responsables de la maladie qui affectent directement les cellules neuronales et provoquent une perte de mémoire commencent à apparaître vers l'âge de 6 mois. Ces phénotypes ont fait l'objet de nombreuses publications dans le monde entier et ont permis d'accumuler des données utiles pour l'étude de la maladie d'Alzheimer.
Evaluation de l’efficacité de substances pharmaceutiques administrées par voie orale à 2 doses sur la prévention et le traitement de la colite ulcérative chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Soumis à une ulcération du côlon provoquée par l'introduction d'un agent chimique sous anesthésie, 64 rats subissent des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tandis que 16 rats témoins reçoivent une substance neutre dans les mêmes conditions. Les 80 rats sont mis à jeun douze heures avant l'induction, puis gavés quotidiennement pendant six ou vingt et un jours, et tous sont tués pour prélever leur côlon. Le porteur écrit qu'aucun traitement antidouleur ne pourra leur être administré, puisqu'il interférerait avec l'évaluation des deux substances anti-inflammatoires testées. Il annonce un test comportemental de cinq minutes en fin de protocole pour mesurer la douleur ressentie, sans préciser lequel ni quels paramètres y sont relevés.
Objectifs
La colite ulcéreuse ou rectocolite hémorragique (RCH) fait partie des deux principales maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) avec la maladie de Crohn, et affecte l'extrémité du tube digestif, côlon et rectum. La colite ulcéreuse se classe parmi les maladies inflammatoires parce qu'elle occasionne une inflammation, des plaies, des saignements et une déstructuration sur les parois internes du côlon. L’inflammation s’accompagne de la formation d’ulcères pouvant saigner et produire du mucus ou du pus. Les personnes atteintes de colite ulcéreuse doivent être attentives au risque d’anémie car lorsque la maladie est grave, les pertes de sang peuvent être abondantes, pertes que l’on peut compenser grâce à des suppléments en fer. Des facteurs génétiques et environnementaux influenceraient l’apparition de cette maladie. Le stress et les intolérances alimentaires peuvent déclencher les symptômes chez certaines personnes, mais ces facteurs ne seraient pas à l’origine de la maladie. Des complications liées à l’usage à long terme de certains médicaments peuvent survenir (ostéoporose, cataracte, hypertension, diabète...), médicaments qui peuvent aussi augmenter le risque d’infection. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de 2 substances pharmaceutiques ayant des propriétés anti-inflammatoires et antalgiques, administrées par voie orale à 2 doses en traitement préventif pour l’une, et en traitement curatif pour l’autre, chez des rats soumis à l’induction d’une ulcération colique. Les effets observés seront comparés à ceux obtenus chez des rats traités avec un placebo ou avec un traitement anti-inflammatoire intestinal de référence. A l’issue de l’étude, les rats seront euthanasiés et le colon et la matière fécale qu’il contient seront prélevés pour la réalisation d’analyses biologiques.
Bénéfices attendus
La réalisation de cette étude va permettre d’évaluer les effets de 2 substances pharmaceutiques à 2 doses différentes, l’une en traitement préventif et l’autre en traitement curatif, chez le rat soumis à l’induction d’une ulcération colique expérimentale, et de comparer ces effets avec un placebo et un traitement anti-inflammatoire intestinal de référence utilisé pour le traitement de la colite ulcéreuse. Les données des différents paramètres suivis au cours de l’expérimentation, poids corporel, prises alimentaire et hydrique, ainsi que les données comportementales relévées quotidiennement concernant l’activité, la posture, l’aspect de la fourrure et l’ouverture des yeux dans la cage d’habitation, l’évaluation comportementale effectuée à la fin de l’expérimentation pour mesurer l’activité exploratoire, et les analyses biologiques qui seront effectuées sur le colon et la matière fécale prélevés en fin d’expérimentation, permettront d’appréhender les effets bénéfiques ou non de traitements préventifs et curatifs avec ces 2 substances pharmaceutiques sur ses activités anti-inflammatoire intestinale et antidouleur chez le rat. Cela permettrait d’envisager la réalisation d’une étude clinique chez l’Homme avec l’une et ou l’autre de ces 2 substances pharmaceutiques, et à terme de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de la colite ulcéreuse.
Procédures
Les 80 rats nécessaires à la réalisation de ce projet seront placés à jeun pendant 12 heures avant l’induction de l’ulcération colique. L’ulcération colique sera induite par administration dans le colon d’une substance chimique permettant l’induction de cette pathologie. Elle sera effectuée sur 64 des 80 rats placés sous anesthésie générale et nécessitera environ 40 minutes pour être réalisée. Les 16 autres rats ne subiront pas l’induction de l’ulcération colique mais ils seront également placés sous anesthésie générale pendant 40 minutes environ et recevront une administration de substance neutre dans le colon. Avant ou après induction de l’ulcération colique, un traitement par voie orale avec les 2 substances pharmaceutiques à évaluer sera effectué quotidiennement pendant 21 ou 6 jours sur les animaux éveillés, geste effectué en moins d’1 minute par une personne expérimentée. Un test comportemental sera effectué à la fin de l’expérimentation pour évaluer la douleur ressentie par les animaux. Chaque rat sera placé pendant 5 minutes dans un dispositif expérimental permettant d’évaluer plusieurs paramètres comportementaux.
Impact sur les animaux
La mise à jeun des animaux la veille au soir de l’induction de l’ulcération colique, pendant une durée de 12 heures, nécessaire pour que l’ensemble des animaux soient dans les mêmes conditions physiologiques et que leur colon soit vide de matière fécale, va induire une légère perte de poids des animaux. L’induction de l’ulcération colique va quant à elle induire un inconfort des animaux et une douleur ressentie notoires, se traduisant par une perte de poids modérée liée à une diminution de la prise alimentaire, voire également de la prise hydrique, et des modifications du comportement des animaux avec une activité moindre, une posture plus prostrée, une fourrure plus hérissée et des yeux moins ouverts, ainsi qu’avec une diminution de l’activité exploratoire. L’évaluation comportementale effectuée à la fin de l’expérimentation par la mise en place des animaux individuellement dans un dispositif expérimental pendant 5 minutes, va engendrer un stress modéré des animaux par l’isolement et la perte des interactions sociales entre congénères durant ce laps de temps.
Devenir
A l’issue de chacune des 2 procédures expérimentales, les 80 rats seront euthanasiés afin de permettre le prélèvement de du colon et de la matière fécale contenue dans celui-ci pour la réalisation d’un ensemble d’analyses.
Remplacement
Des études préliminaires effectuées in vitro sur des cultures de cellules intestinales ont permis de sélectionner ces 2 substances pharmaceutiques ayant démontré les effets anti-inflammatoires les plus probants. Nous souhaitons donc maintenant confirmer ces effets anti-inflammatoires dans un modèle bien caractérisé de colite ulcérative. Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant d’évaluer les effets de substances pharmaceutiques sur l’inflammation intestinale qui est un processus complexe impliquant le système digestif, le système immunitaire et le microbiote intestinal, et sur l’évaluation comportementale. Cela ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle expérimental de colite ulcérative ayant montré des effets "forts" de traitements sur l’inflammation intestinale générée, l’évolution pondérale et les paramètres comportementaux évalués dans un test comportemental spécifique à la fin de la période de traitement. Nous utiliserons ainsi 8 animaux par groupe expérimental pour chacune des 2 études en traitement préventif et curatif. A l’issue des expérimentations, une analyse statistique de l’ensemble des données générées sera réalisée.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles avec un enrichissement adapté, et ils auront accès à la nourriture et à l’eau ad libitum. Une attention toute particulière sera portée aux animaux après l’induction de la colite ulcérative, lors de la réalisation des traitements et la réalisation de l’évaluation comportementale. Les animaux seront observés plusieurs fois par jour tout au long de l’expérimentation par du personnel qualifié, week-end et jours fériés inclus. Un suivi régulier et/ou quotidien de leur poids et de leurs consommations alimentaire et hydrique sera effectué tout au long de l’expérimentation, de même qu’une observation spécifique de leur comportement dans leur cage pour évaluer le niveau de douleur ressentie au travers de l’observation de leur activité, de leur posture, de l’état de leur fourrure et de l’ouverture de leurs yeux. Cela permettra ainsi d’évaluer l’effet antidouleur de chaque substance pharmaceutique testée sur la pathologie induite et de la comparer à celui des autres groupes de traitement. L’évaluation de la douleur ressentie se fera également par la réalisation d’un test comportemental 24 heures après le dernier traitement oral et juste avant leur euthanasie, pour évaluer l’activité exploratoire des animaux au travers de différents paramètres. Le but de cette étude étant d’évaluer les effets anti-inflammatoires des 2 substances pharmaceutiques qui seront testées, il ne sera pas possible d’administrer de traitement antidouleur qui interférerait avec les résultats de l’étude et leur interprétation. Cependant, la surveillance de points limites définis permettra d’isoler voire d’exclure éventuellement des animaux avec une prise en charge en conformité avec les recommandations éthiques.
Choix des espèces
Le rat est un modèle très utilisé pour les études dans le domaine de l’inflammation et notamment le modèle d’ulcération colique induit par l'agent chimique utilisé qui est reconnu par la Communauté Scientifique Internationale. C'est donc l’espèce animale la plus appropriée pour ce type d’étude. Les animaux seront de jeunes rats âgés de 6 à 9 semaines et d’un poids de 175-250 g à l’arrivée au laboratoire pour les 2 études à réaliser, correspondant à l’âge et au poids de rats que nous utilisons pour la réalisation d’expérimentations sur ce modèle de colite ulcérative. Lors de l’induction de l’ulcération colique pour les 2 études à réaliser, tous les animaux auront ainsi le même âge, 9-10 semaines, et environ le même poids, 250-275 g, conditions expérimentales que nous avons validées sur ce modèle de colite ulcérative avec des rats de cet âge et de ce poids.
Evaluation pré-clinique de nouvelles thérapeutiques anticancéreuses dans les modèles murins de cancer.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées pour des analyses post mortem, 11 182 souris vont être utilisées, 9 782 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 400 un niveau sévère. Ce sont des souris immunodéficientes, choisies pour leur incapacité à rejeter les tumeurs humaines qui leur sont greffées. Elles subissent une implantation de cellules tumorales sous anesthésie, parfois une castration chirurgicale de vingt minutes, des traitements pouvant aller jusqu'à trois fois par jour pendant quatre semaines, des mesures de tumeur deux fois par semaine et des séances d'imagerie sous anesthésie. Le porteur indique que les souris n'ayant pas développé de tumeur en étude d'efficacité sont réaffectées aux études de tolérance, où trois souris par dose suffisent selon lui à détecter les effets secondaires fréquents.
Objectifs
Le cancer demeure l’une des principales causes de mortalité dans le monde. Malgré les avancées thérapeutiques, le développement de nouveaux traitements efficaces nécessite des modèles précliniques pertinents, capables de reproduire fidèlement les caractéristiques des tumeurs humaines. Parmi ces modèles, les xénogreffes—issues de l’implantation de tumeurs humaines sur des souris —constituent aujourd’hui l’une des approches les plus fiables, reflétant la diversité et l’hétérogénéité du cancer chez l’humain. Elles permettent de mener des études pharmacologiques à fort potentiel prédictif clinique, facilitant ainsi l’identification précoce des thérapies prometteuses. Ces modèles jouent un rôle clé dans l’évaluation de l’efficacité des nouvelles molécules, des combinaisons thérapeutiques innovantes ou encore de l’optimisation des schémas d’administration. Ces essais constituent une étape essentielle avant les phases cliniques, chez les patients. En identifiant les traitements les plus prometteurs, ils orientent le développement des nouvelles thérapies et permettent d’optimiser leur utilisation chez l’homme. L’objectif principal de ce projet est d’étudier les effets anticancéreux de nouveaux traitements. Ces recherches visent non seulement à développer de nouveaux traitements contre le cancer, mais aussi à identifier des biomarqueurs permettant de prédire la réponse aux thérapies. Elles permettront également d’explorer les mécanismes de résistance des tumeurs, afin d’optimiser l’efficacité des traitements et d’adapter les stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les études menées sur les xénogreffes issues de l’implantation de tumeurs humaines sur des souris jouent un rôle clé dans le développement des médicaments anticancéreux. En testant les thérapies dans des conditions proches de celles rencontrées par les patients, elles augmentent les chances d’obtenir des résultats transposables en clinique. Ce projet contribuera ainsi à l’élaboration de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer, dont certaines pourront être testées ultérieurement chez l’homme lors d’essais cliniques. Il offrira également une meilleure compréhension des mécanismes d’action des traitements et des résistances tumorales, permettant d’optimiser la prise en charge des patients
Procédures
Dans un premier lot de souris , des traitements seront administrés aux animaux vigiles, chaque administration durant moins de 10 secondes. Cette phase durera 4 semaines, avec une fréquence variant d’une fois toutes les 3-4 semaines à 3 fois par jour selon les thérapies. Dans un deuxième lot de souris, des cellules tumorales seront implantées sous anesthésie générale lors d’une intervention chirurgicale d’environ 10 minutes. Puis, les souris recevront un traitement dont la fréquence et la durée seront identiques à celles du premier lot d’animaux. Dans certains cas, le traitement consistera en une castration sous anesthésie générale, cette chirurgie durant environ 20 minutes. Les effets du traitement sur la croissance tumorale pourront être suivis par imagerie non invasive une à deux fois par semaine sur animal anesthésie (15 minutes). Dans un troisième lot de souris, des cellules tumorales seront implantées sous anesthésie générale au cours d’une intervention de 10 minutes. En fonction des traitements testés, les souris recevront une administration unique ou répétée des molécules étudiées. Afin d’analyser la distribution et l’action du traitement dans l’organisme, des prélèvements sanguins (durée inférieure à 1 minute) seront réalisés à différents intervalles, allant de 30 minutes à 21 jours après la dernière administration. Des biopsies tumorales sous anesthésie générale (intervention d’environ 10 minutes) pourront également être réalisées 1 fois. Dans un quatrième lot de souris, des cellules tumorales seront injectées à l’aide d’une seringue chez des souris vigiles. Les souris recevront un traitement dont la fréquence et la durée seront identiques à celles du premier lot d’animaux. Dans certains cas, le traitement consistera en une castration sous anesthésie générale, cette chirurgie durant environ 20 minutes. Les effets du traitement sur la croissance des métastases seront suivis par imagerie non invasive 1 à 2 fois par semaine. Des prélèvements sanguins (3 fois– même conditions que les études de cinétique) permettront d’évaluer l’effet des traitements sur les cellules cancéreuses dans le sang.
Impact sur les animaux
Des cellules tumorales seront implantées chez les souris. Selon le site d’implantation, les tumeurs pourront se développer sur le flanc, entre les omoplates, au niveau de la glande mammaire ou du côlon entrainant une gêne locale lors de la greffe (quelques jours) puis lorsqu’elle atteint une taille plus grande (quelques semaines). Pour les modèles métastatiques, une gêne respiratoire pourrait apparaître lors du développement de métastases pulmonaires (quelques jours). Les souris recevront ensuite des traitements. Les effets secondaires attendus dépendront du mode d’administration. Les injections pourront occasionner une gêne passagère au site de la piqure (quelques secondes), le gavage un inconfort en raison de la contention (1 min). Certains traitements pourraient provoquer une perte de poids ou des épisodes de diarrhée au fil des administrations. En cas de traitement par ablation des ovaires ou des testicules, les désagréments seront liés à l’intervention chirurgicale (incision de la peau ou du péritoine, baisse de température due à l’anesthésie, douleurs post-opératoires). Ces douleurs pourront persister jusqu’à 48 heures après l’intervention. Tout au long des tests d’efficacité, les volumes tumoraux seront mesurés deux fois par semaine. Ces mesures seront effectuées soit sur des souris vigiles à l’aide d’un pied à coulisse, après une légère contention, soit par imagerie (au moins une fois toutes les 2 semaines) sous anesthésie générale (10 min) pouvant entraîner une baisse transitoire de la température corporelle. Enfin, certaines expériences nécessiteront des prélèvements sanguins ou tumoraux. Les prises de sang ne provoqueront qu’un inconfort momentané lié à la piqûre. Quant aux biopsies tumorales, elles impliqueront une anesthésie suivie d’une incision cutanée, pouvant entraîner une baisse transitoire de la température corporelle. Toutefois, ces désagréments resteront de courte durée (quelques jours).
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post mortem.
Remplacement
Avant d’initier une étude d’efficacité sur l’animal, une première étude des molécules est réalisée in vitro sur des lignées cellulaires et/ou sur des organoïdes (cultures cellulaires en 3D). Ces organoïdes, dérivés de tumeurs humaines, représentent des modèles physiologiques avancés permettant une étude précise des mécanismes cellulaires. Cette première étape de validation peut être réalisée au préalable par les collaborateurs ou au laboratoire en utilisant notre banque d'organoïdes issus directement de prélèvements de patients ou de xénogreffes dérivées de tumeurs humaines. Cependant, il reste nécessaire de valider l’effet observé dans un système intégré, tenant compte de la complexité d’un organisme vivant, des multiples interactions biologiques, de la toxicité potentielle et des difficultés qu’une molécule peut rencontrer pour atteindre sa cible. Les xénogreffes de tumeurs dérivées de patients constituent aujourd'hui l’outil d’analyse pharmacologique le plus proche de l’utilisation clinique. Pour sélectionner les meilleurs composés antitumoraux, l’évaluation préclinique reste une étape cruciale dans le développement de tout médicament avant son application clinique. Cette évaluation, combinant les modèles comme les organoïdes et les xénogreffes, optimise les modalités thérapeutiques, prédit les effets des médicaments en association et identifie des marqueurs de réponse ou de résistance. De plus, les effets des thérapies sur la dissémination métastatique et les cellules initiatrices de tumeurs sont également étudiés, renforçant ainsi la robustesse des données obtenues
Réduction
Afin de limiter le nombre de souris utilisées, nous avons mis en place plusieurs stratégies visant à optimiser nos études tout en garantissant la fiabilité des résultats. Nombre minimal de souris par type d’étude 1. Études de tolérance : 3 souris par dose suffisent pour détecter les effets secondaires fréquents. 2. Études d’efficacité (sur tumeur primaire et métastases) : Le nombre de souris est calculé pour détecter une différence de réponse de 30 % entre groupes, en intégrant la variabilité et le développement tumoral. 3. Études de cinétique : 5 souris permettent de réaliser les prélèvements nécessaires aux analyses, en tenant compte de la variabilité interindividuelle. Ce nombre pourra être ajusté selon les besoins des projets. Stratégies pour limiter l’utilisation des animaux 1. Optimisation des doses : Dans les études de tolérance, nous nous appuyons sur la littérature et les données de toxicité de nos collaborateurs pour identifier la dose tolérée par les souris, représentative de celle administrée à l’homme et efficace contre les tumeurs. L’objectif est de tester un minimum de doses sur le plus petit nombre d’animaux possible. 2. Réutilisation des souris : Les souris n’ayant pas développé de tumeurs en étude d’efficacité peuvent être réaffectées aux études de tolérance. 3. Recherche d’effet francs dans les études d’efficacité : Pour certaines molécules, viser une efficacité antitumorale de 80 % (plutôt que 30 %) permet de réduire le nombre de souris à 5 par groupe au lieu de 10. 4. Prélèvements en fin d’étude : Des analyses sanguines et tumorales peuvent être effectuées en fin d’expérience d’efficacité pour éviter des études de cinétique séparées. 5. Lors des études de cinétique, plusieurs prélèvements sur un même animal permettent de suivre l’évolution du traitement tout en limitant le nombre total de souris.
Raffinement
Un protocole rigoureux est mis en œuvre afin de minimiser les contraintes et la douleur infligées aux animaux. Le personnel est spécifiquement formé aux gestes techniques requis. L'utilisation d'anesthésiques et d’analgésiques est systématique lors des interventions chirurgicales, et des mesures sont prises pour réduire l'hypothermie pendant la chirurgie. L'utilisation de tapis et de lampe chauffante est systématique du début de l'anesthésie jusqu'au réveil des animaux. L'analgésie est prolongée systématiquement 48h pour toutes les chirurgies abdominales. Des gels nutritifs sont proposés aux souris après l'opération, et une hydratation supplémentaire est fournie en cas de perte de poids ou de difficulté à se déplacer. Une surveillance étroite des animaux est mise en place le jour de l’intervention pour les greffes de cellules tumorales, et étendue à 48 heures pour les chirurgies abdominales. Par la suite, un suivi clinique hebdomadaire au minimum est assuré par du personnel qualifié afin de garantir le bien-être des animaux tout au long de l’expérience, et rapproché si baisse de l’état général de l’animal. Une grille de score est utilisée pour évaluer objectivement l'état des animaux et déterminer les points-limite. En cas de signes de douleur, des analgésiants sont administrés. L'expérience est interrompue lorsque la tumeur atteint la limite éthique ou si d'autres points limites décrits dans cette grille sont atteints.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce souris a été fait pour plusieurs raisons : - En tant que mammifère, la souris possède une physiologie proche de celle de l’Homme, ce qui en fait un modèle pertinent pour étudier l’effet antitumoral de nouvelle molécule ; - Les souches immunodéprimées de souris permettent la création de xénogreffes de tumeurs humaines sans provoquer de rejet de ces tumeurs ; - La disponibilité de souches immunodéficientes chez la souris offre la possibilité de greffer des cellules humaines, une approche souvent plus complexe avec d’autres espèces (le poisson zèbre, par exemple, se révèle moins immunodéprimé) ; - Enfin, la réglementation exige que tout développement de médicament soit évalué sur deux espèces vertébrés différentes pertinentes avant une administration chez l’Homme. La souris constitue alors le modèle de choix en première instance. Jeune adulte : la greffe est réalisée entre 5 et 8 semaines, une période au cours de laquelle les souris ont terminé leur croissance. Ce choix est stratégique, car il permet d’augmenter les chances de prise de la tumeur greffée, l’immunodéficience des souris ayant tendance à diminuer avec l’âge. À cet âge, les souris supportent également mieux les interventions telles que l’anesthésie, la chirurgie et les traitements.
Evaluation de l’efficacité d’un produit immunologique par épreuve virulente sur rongeurs.
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Inoculées avec la bactérie Bordetella bronchiseptica, 1 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 780 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 220 un niveau sévère. La moitié reçoit deux vaccinations à quatorze jours d'intervalle, l'autre moitié rien du tout, puis les deux groupes sont infectés. Le porteur indique que des mortalités soudaines surviennent entre le deuxième et le quatrième jour, et que des souris peuvent être trouvées mortes sans aucun signe avant-coureur permettant d'anticiper leur souffrance. Le projet contrôle des lots de vaccin contre la toux du chenil avant leur commercialisation, selon une méthode que le porteur décrit comme exigée par les autorités australiennes et pour laquelle il affirme qu'aucune alternative réglementaire n'existe.
Objectifs
La toux du chenil (TC) est une maladie respiratoire qui affecte les chiens. Elle peut être causée par plusieurs agents pathogènes, dont la bactérie Bordetella bronchiseptica. Ce projet cherche à vérifier si la partie du vaccin visant la bactérie Bordetella est efficace pour protéger les chiens contre cette maladie. Ce test est un requis réglementaire avant commercialisation.
Bénéfices attendus
Garantir la commercialisation de vaccins efficaces contre la toux des chenils.
Procédures
- 10 souris sont vaccinés à deux reprises à 14 jours d'intervalle (injection d'une durée de 3 secondes) - 10 souris témoins ne sont pas vaccinées. - 14 jours après la dernière vaccination, les 2 groupes (vaccinés et témoins) sont inoculés par la souche d’épreuve de Bordetella bronchiseptica (Durée de 15 secondes) A l'issue de la procédure tous les animaux sont euthanasiés
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus chez les animaux incluent un stress bref lié à la contention et une douleur transitoire lors des injections de vaccination. Suite à l'infection expérimentale par Bordetella bronchiseptica, des signes cliniques sont attendus, au sein du groupe témoin. La période la plus critique se situe entre le deuxième et le quatrième jour post-inoculation, où des mortalités soudaines peuvent être observées. Ainsi malgré les observations quotidiennes réalisées, des souris peuvent être retrouvées mortes lors de cette observation quotidienne , sans que l'on ait observé de signes avant-coureurs, qui auraient permis de le prévoir et ainsi anticiper toute souffrance. Pour pallier ce risque, la surveillance sera intensifiée à un rythme biquotidien durant cette phase critique auprès des tous les groupes de souris (groupe témoin et groupe vacciné). Conformément aux principes éthiques, toute souris atteignant les points limites prédéfinis sera immédiatement mise à mort afin de limiter sa souffrance.
Devenir
Tous les animaux étant exposés à l'agent pathogène, ils représentent un risque biologique et ne peuvent donc être conservés. Leur euthanasie est par conséquent requise à la fin de l'expérimentation.
Remplacement
Il s'agit de la méthodologie officielle exigée par les autorités australiennes, avec laquelle elles contrôlent le produit pour procéder à sa libération. Il n'y a pour le moment pas de références réglementaires pouvant être présentées comme des alternatives de substitution.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque essai est conforme à la Réglementation australienne. Afin de réduire le nombre d’animaux, chaque fois que c’est possible, il est utilisé des témoins communs à plusieurs lots de vaccins. Le personnel est formé permettant la reproductibilité et la robustesse de l’essai afin d’éviter au maximum des re-contrôles.
Raffinement
Les conditions réglementaires d’hébergement et d’environnement sont respectées. Les installations sont suivies en températures, hygrométrie. Toute anomalie sur les installations est directement remontée à un poste de garde (24/h/24h) permettant une intervention rapide y compris les weekend. Les animaux sont observés quotidiennement et de manière biquotidienne durant la phase critique (2ème au 4ème jour post-infection) et au-delà de 4 jours si l’état de santé d’un animal l’exige. Des points limites spécifiques ont été mis en place afin d’anticiper la souffrance des animaux.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal de petite taille, comparativement à une étude similaire menée chez le chien, elle offre des avantages logistiques et éthiques notables. Elle constitue un modèle puissant et polyvalent pour étudier B. bronchiseptica. Elle permet une infection respiratoire contrôlée, une analyse fine de la réponse immunitaire et la mise en place de stratégies thérapeutiques vaccinales, tout en respectant des critères éthiques et scientifiques. L'abondance des données préexistantes offre une base solide, évitant la duplication d'expériences et le recours inutile à des essais in vivo Les souris utilisées sont des souris adultes car le test nécessite que leur système immunitaire soit mature.
Etudes des effets toxiques de xénobiotiques chez le rongeur (rat, souris)
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 7600
Une partie des rats et des souris peut provenir d'autres procédures expérimentales, à condition d'y avoir subi une gravité réelle légère ou modérée, sans recevoir de substance en test, et après deux semaines de repos. 9 500 rongeurs, soit 7 600 rats et 1 900 souris, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, pour mesurer la toxicité de molécules avant leur mise sur le marché et tout essai chez l'humain. Aux prises de sang systématiques, sur rongeurs éveillés, s'ajoutent selon le produit l'administration répétée de la molécule, un isolement jusqu'à 16 heures pour recueillir l'urine, des prélèvements d'autres fluides jusqu'à une fois par semaine et des biopsies de peau sous anesthésie. Le porteur écrit que ce type de nuisances est "difficilement estimable", les effets toxiques pouvant être neurologiques, immunologiques, inflammatoires ou métaboliques, et indique que ces études "nécessitent généralement" une analyse pathologique et donc la mise à mort des rongeurs. Il affirme que le projet s'inscrit dans une "démarche d'amélioration continue du bien-être animal en appliquant les principes des 3R".
Objectifs
Ce projet vise à d’évaluer la sécurité et la toxicité de molécules avant leur utilisation, selon les recommandations internationales des instances médicales et pharmaceutiques, chez deux espèces de rongeurs : la souris et le rat. Leur évaluation est effectuée conformément aux exigences des autorités réglementaires et nécessaire pour leur mise sur le marché et avant tout utilisation chez l’humain. Pour chaque molécule, afin de caractériser ses potentiels effets toxiques, d’identifier ses organes cibles et de définir ses marges de sécurité, plusieurs études complémentaires et séquentielles sont nécessaires : - Des études préliminaires qui permettent d’identifier la dose appropriée pour les études réglementaires ultérieures. Elles aident également à déterminer les effets du xénobiotique afin de confirmer les études règlementaires et de garantir le succès du dépôt d'une demande d'autorisation de mise sur le marché. - Des études de toxicologie, qui ont pour objectif de déterminer le niveau sans effets toxiques ou le niveau sans effet indésirable observé, en fonction de la durée du traitement et de l’espèce animale. Elles permettent aussi de collecter des données de toxicité et de pharmacocinétique du xénobiotique avant que son utilisation soit autorisée. Le projet s’inscrit dans une démarche d’amélioration continue du bien-être animal en appliquant les principes des 3R. Les procédures sont optimisées pour limiter le nombre d’animaux requis, agir en étapes progressive pour raffiner le choix des doses et réduire la douleur et la contrainte, notamment par l’utilisation de techniques moins invasives et la validation d’approches alternatives.
Bénéfices attendus
Les études de toxicologie ont pour objectif de déterminer le niveau sans effets toxiques ou le niveau sans effet indésirable observé en fonction de la durée du traitement et de l’espèce animale, et de collecter des données de toxicité et de pharmacocinétique nécessaire à leur autorisation d’utilisation. Ces données sont des prérequis avant le passage aux essais cliniques chez l’humain ainsi que pour la constitution du dossier d’autorisation de mise sur le marché. Par ailleurs, le projet favorisera l’application des principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner), en optimisant les protocoles d’étude et en limitant l’impact sur le bien-être animal, ce qui renforcera la qualité scientifique des résultats et la conformité aux normes éthiques et réglementaires.
Procédures
Les animaux sont soumis dans ce projet : - des prélèvements de sang réguliers réalisés dans le cadre de recommandations vétérinaires, vigiles (sauf en cas d'anesthésie prévus pour d'autres prélèvements, cf ci-dessous). Chaque prélèvement dure quelques minutes, le nombre total est établi en fonction des caractéristiques du produit testé et limité en suivant les recommandations vétérinaires internationales. -des prélèvements d'urine, de manière passif (isolement jusqu’à recueil d'urine ou bien de 16h maximum), ou échoguidé sous sédations (quelques minutes). Généralement, un prélèvement au début et un prélèvement en fin d’étude sont suffisants. - prélèvement d’autres fluides biologiques (autres que le sang) : jusqu’à une fois par semaine, sous anesthésie d’une quinzaine de minutes environs - des biopsies de peau par ponction échoguidée (mini invasive), sous anesthésie (10 minutes environ) - des contention manuelle, notamment dans le cadre d'examen clinique pour détecter des effets toxiques, d’environ 10 minutes. Afin d’éviter la répétition d’actes anesthésiques, les prélèvements peuvent être réalisés au cours d’une même anesthésie, permettant, en 10 à 15 minutes, de recueillir plusieurs échantillons de tissus et liquides biologiques. A chaque étude, tous ces prélèvements ne sont pas effectués, à l’exception des prélèvements de sang qui sont systématiques. Ils sont choisis selon la nature du produit testé et les données préliminaires déjà connues (in vivo ou in vitro).
Impact sur les animaux
Trois catégories de nuisances peuvent être provoqués chez les animaux utilisés dans ce projet. Elles sont toutes prises de manière préventives pour réduire leur impact. - Liées aux manipulations vigiles : en cours d’étude, les observations cliniques, ainsi que certaines voies d’administration, peuvent nécessiter d’une manipulation et une contention manuelle des animaux. Elles sont faites selon les bonnes pratiques vétérinaires mais cela peut néanmoins engendrer un stress. - Liées aux prélèvements/administration : la réalisation de prélèvements de tissus biologiques (principalement de sang) et l’administration répétée de la molécule testée peut provoquer des lésions et un stress des animaux en cas de réalisation incorrectes, d’individus plus fragiles ou bien de l’immobilisation nécessaire pour certaines voies d’administration. De plus,, les animaux sont placés en cage individuelle pendant la phase d’évaluation de prélèvement d’urine. - Liées à une toxicité de la molécule testée : les études de toxicologie visent à évaluer la toxicité d’une molécule. Ce type de nuisances est difficilement estimable : selon le mécanisme d’action (anticorps, anticancéreux, neurologique, etc), la voie d’administration, ou encore la biodistribution, divers effets toxiques sont possibles (neurologique, immunologiques, inflammation, métabolique, etc).
Devenir
Les études de toxicologie nécessitent généralement une analyse pathologie et donc la mise à mort des animaux d'après les recommandations des instances pharmaceutiques et médicales internationales.
Remplacement
Actuellement, il n'existe pas de méthodes alternatives permettant d'obtenir toutes les informations collectées grâce à ces études. Suivant les lignes directrices des instances médicales et pharmaceutiques internationales, il est nécessaire de recourir à des modèles in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est fixé au minimum permettant de garantir la fiabilité des données obtenues d’après les lignes directrices des instances médicales et pharmaceutiques internationales. Ce nombre est considéré comme le minimum acceptable permettant une interprétation pertinente des données et la caractérisation correcte des effets toxiques potentiels. Afin de le réduire, des animaux peuvent faire plusieurs études préliminaires (ou de pharmacocinétique) après une période de repos (wash-out, dépendant de la demi-vie du xénobiotique testé), dans le cadre d’une utilisation continue. Des études pilotes sont menées, lorsque cela est pertinent, afin d’optimiser les conditions expérimentales et d’affiner les protocoles, ce qui permet de réduire le besoin en animaux pour les études principales. De plus, les tissus et échantillons biologiques collectés au cours des études sont réutilisés pour des analyses complémentaires (histopathologie, biomarqueurs, etc.), ce qui évite de recourir à des animaux supplémentaires pour des tests additionnels. L’ensemble de ces mesures s’inscrit dans une démarche proactive de réduction du nombre d’animaux, en accord avec les principes des 3R et les exigences des bonnes pratiques de laboratoire. La réutilisation d’animaux issus d’autres procédures expérimentales de gravité réelle ‘’légère’’ ou ‘’modérée’’ est possible tant que ces animaux n’ont pas reçu de xénobiotique en cours de test et après une période de repos d'au moins 2 semaines. Cela permet de réduire le nombre global d’animaux utilisé au sein de l’établissement et d’utilisés des animaux bien habitués aux manipulations liées aux études. Cette réutilisation est validée par un vétérinaire et la structure en charge du bien-être animale.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 5 jours minimum pour les rongeurs est respectée à réception des animaux. Pendant cette période d’acclimatation, les animaux peuvent bénéficier d’un programme d’habituation adapté aux procédures qu’ils vont subir, afin de réduire leur stress et de favoriser leur coopération. Ce programme inclut des manipulations progressives et régulières, permettant aux animaux de s’habituer au contact humain et aux équipements utilisés. Un programme d’enrichissements validé par la structure en charge du bien-être animale. est appliqué quotidiennement pour garantir des conditions de vie optimales/minimiser les impacts des expérimentations.. Les animaux sont hébergés collectivement, sauf exceptions (bagarre, blessure), avec des enrichissements adaptés à leurs besoins. L’isolement est validé par un vétérinaire et fait l’objet d’un suivi structure en charge du bien-être animale.. Les animaux sont observés quotidiennement pour détecter tout signe clinique anormal et prendre rapidement les mesures nécessaires (réhydratation, isolement pour soin). Toute anomalie est rapportée au vétérinaire, qui prescrit un traitement si nécessaire. Un suivi clinique est en place, un fois par semaine pendant la phase d’administration du principe actif. L’examen clinique complet est effectué par un personnel formé pour évaluer les fonctions motrices, nerveuses, cardiaques, respiratoires, la température et l’état général des animaux. Un vétérinaire est présent aux heures ouvrées, et une astreinte vétérinaire est disponible 24h/24 et 7j/7. Une traçabilité des animaux/des actes est assurée pour permettre leur suivi et analyse. L’établissement développe des techniques les moins invasives possibles comme des gilets de télémétrie permettant d’analyser les fonctions cardiaques, respiratoires et l’activité sans contrainte physique ou pose d’implants par chirurgie. Les volumes prélevés/administrés respectent lesrecommandations vétérinaires.
Choix des espèces
D’un point de vue réglementaire, ces animaux sont des espèces reconnues pour leur aptitude à prédire les effets pharmacologiques, indésirables et/ou toxiques de xénobiotiques. Les lignes directrices instances médicales et pharmaceutiques internationales requièrent généralement deux espèces (rongeurs et non rongeurs) selon la nature du produit à tester (molécule chimique de synthèse, peptide, protéine, anticorps monoclonal ou produit de thérapie génique ou cellulaire). Des demandes d’autorisations de projet pour des espèces non rongeurs ont déjà été déposées par l’établissement. Selon ces lignes directrices, il convient d’utiliser de jeunes animaux sains après sevrage. Les rongeurs sont inclus en étude en général à partir de 6 semaines.
Développement de nouveaux traitements pour prévenir un cancer du sang (leucémie myéloïde aiguë)
- Recherche appliquée
- Cancers
Injectées sans anesthésie de cellules leucémiques dans la veine de la queue, des souris développent une leucémie myéloïde aiguë, avec perte de poids et paralysie des pattes arrière en quatre semaines sans traitement, jusqu'à douze avec traitement. 172 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Chaque semaine pendant 4 ou 12 semaines, elles subissent une prise de sang à la joue, et les souris traitées reçoivent pendant 6 ou 12 semaines, jusqu'à deux fois par jour, un médicament déjà existant, parfois deux, par la veine de la queue, par gavage à la sonde métallique ou dans le ventre, toujours sans anesthésie. Le porteur écrit que ces essais pourraient "éventuellement" l'aider à comprendre l'effet de ces traitements chez les patients. Les souris sont mises à mort "dès l'apparition des signes de la paralysie des membres inférieurs" ou en cas de chute des plaquettes.
Objectifs
Notre projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité de divers médicaments déjà existants, administrés seuls ou en combinaison, sur des souris atteintes de leucémie myéloïde aiguë, un type de cancer du sang, afin d’explorer de nouvelles associations thérapeutiques. L'objectif est de voir comment ces traitements peuvent aider à combattre la maladie chez ces modèles de souris, ce qui pourrait éventuellement nous aider à mieux comprendre leur impact sur les patients humains.
Bénéfices attendus
L’utilisation de modèles souris pour étudier et tenter de guérir la leucémie myéloïde aiguë (LMA), un type de cancer du sang, afin de tester des traitements, offre plusieurs avantages. Elle permet de mieux comprendre les mécanismes de la maladie, d'évaluer l'efficacité des traitements, d'optimiser les doses et les schémas thérapeutiques, d'étudier les résistances aux traitements et de réduire les risques pour les patients. Ces modèles de souris constituent une étape cruciale pour sélectionner et affiner les stratégies thérapeutiques avant leur mise en application clinique, ce qui contribue à accélérer le développement de traitements plus efficaces contre la leucémie myéloïde aiguë.
Procédures
Les souris recevront une injection de cellules malades dans la veine de la queue (sans anesthésie; durée: 1 min), suivie de prélèvements sanguins hebdomadaires pendant 4 semaines pour certaines et 12 semaines pour d’autres (prélèvement dans la veine de la joue; durée: 1 min sans anesthésie). Elles seront ensuite traitées avec cinq médicaments différents, administrés une ou deux fois par jour (tous les deux jours pendant 6 ou 12 semaines selon le médicament), selon le protocole (chaque groupe de souris recevra un médicament parmi ces cinq et parfois une combinaison de deux médicaments). Les traitements seront délivrés dans la veine de la queue (sans anesthésie, durée: 1 min), par gavage (à l'aide du sonde métallique de taille adaptée à la souris, sans anesthésie; durée: 1 min) ou par injection dans le ventre (sans anesthésie; durée: 30 secondes). À la fin de l'étude, les souris seront euthanasiées, et leurs organes seront prélevés pour des analyses approfondies.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, des souris sont greffées avec des cellules leucémiques, ce qui leur fera développer des symptômes comme la perte de poids et la paralysie des pattes arrières quelques semaines ( 4 semaines pour les souris non traitées et jusqu’à 12 semaines si avec traitements) après la greffe. Les traitements ne causent pas de problèmes importants, mais les méthodes d'administration, comme les injections ou le gavage, peuvent provoquer de légers effets secondaires, comme des blessures légères au site d'injection ou des saignements. Les souris peuvent aussi ressentir un inconfort temporaire lors des injections ou des prélèvements sanguins.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées dès l’apparition des signes de la paralysie des membres inférieurs ou si elles présentent une quantité faible de plaquettes pour éviter leur souffrance. L’euthanasie des animaux en fin d’expérience est nécessaire afin de récupérer leurs organes en post-mortem pour effectuer des analyses.
Remplacement
Pour réaliser notre projet, l’utilisation d’animaux vivants est nécessaire, car c’est uniquement dans un organisme vivant que l’on peut observer les interactions complexes entre les cellules tumorales, le système immunitaire et les autres éléments du corps. Ces interactions sont cruciales pour tester de façon précise l’efficacité des traitements, en tenant compte de leur distribution dans l’organisme, de leurs effets secondaires et de l’évolution de la maladie au fil du temps.
Réduction
Pour déterminer combien de souris sont nécessaires dans chaque groupe de l’étude, nous avons utilisé un test statistique, qui est une méthode mathématique permettant de vérifier si les différences observées entre les traitements sont significatives. Dans cette étude, certains groupes de souris ne recevront pas de traitement, ce sont les groupes témoins. Ces groupes sont composés des mêmes souris (même fond génétique) que celles des groupes expérimentaux, ce qui permet de les comparer plus facilement. En testant plusieurs traitements en même temps, on peut utiliser un seul groupe témoin pour plusieurs expériences, ce qui permet de réduire le nombre de souris. Les expériences seront menées de manière très similaire pour réduire les différences entre les groupes et ainsi obtenir des résultats fiables.
Raffinement
En plus de la surveillance quotidienne, qui permettra de détecter rapidement toute anomalie liée au geste technique de la greffe, un suivi clinique hebdomadaire sera réalisé. Pour cela, l'analyse sanguine permettra aussi de vérifier le taux de plaquettes, une baisse progressive étant associée avec l'apparition la maladie. En dessous d'une certaine valeur, de la nourriture sera ajoutée dans la cage et lorsque cette faible valeur est associée à d'autres signes cliniques (affaiblissement avec paralysie des pattes arrières), la souris sera immédiatement euthanasiée. L'évaluation clinique prendra également en compte le comportement des souris et leur poids. L'ensemble des paramètres permettra de mettre en place rapidement des actions adaptées. Un enrichissement des cages sera également fait (buchette en bois à ronger, papier pour faire un nid/cachette).
Choix des espèces
Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et aident à identifier le traitement qui sera le plus efficace et le plus adapté pour être transféré et testé en clinique chez l’homme. Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’au moins 6 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.
Analyse des changements synaptiques induits par le lithium dans un modèle animal du trouble bipolaire.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Six heures de sommeil retirées chaque jour, onze jours de suite : une partie des rats de ce projet est mise ainsi dans un état censé reproduire la phase maniaque du trouble bipolaire. 400 rats vont être utilisés, la moitié dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, l'autre moitié un niveau modéré, tous tués pour prélever leurs organes. Chacun peut subir l'implantation chirurgicale d'une pompe à lithium, jusqu'à quatre séances d'imagerie d'une heure sous anesthésie générale et jusqu'à huit prises de sang par séance, l'ensemble visant à comprendre comment agit un médicament prescrit depuis soixante-dix ans. Le rat a été préféré à la souris parce que son cerveau est plus gros, son volume sanguin plus important et sa réponse comportementale plus régulière.
Objectifs
Le trouble bipolaire est un trouble psychiatrique chronique grave qui touche 1 % de la population adulte. Il se caractérise par des fluctuations de l'humeur tout au long de la vie, allant d'épisodes dépressifs à des épisodes maniaques. Le lithium en est le traitement de référence depuis 70 ans, grâce à ses propriétés stabilisatrices de l'humeur. Cependant, son mécanisme d'action est assez méconnu, tant au niveau moléculaire que cellulaire. Des études récentes montrent que le lithium peut modifier la façon dont les neurones communiquent entre eux. Ces effets pourraient aider à protéger les cellules nerveuses et favoriser leur croissance et leur équilibre. Notre objectif est d’étudier et comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine de ces effets neuroprotecteurs du lithium. Pour y parvenir, nous souhaitons mener notre étude à l’aide de l’imagerie par tomographie par émission de positons (TEP) sur des modèles animaux du trouble bipolaire. Deux modèles animaux représentatifs et bien documentés du trouble bipolaire sont utilisés dans cette étude car ils apportent des informations complémentaires pour comprendre les troubles comportementaux et les altérations cellulaires et moléculaires qui sont impliquées dans ce trouble : un modèle « pharmacologique » obtenu par administration d’un inhibiteur de la dopamine ; et un modèle « environnemental » obtenu par privation temporaire de sommeil. Ces modèles reproduisent l’état maniaque, qui est la phase la plus sensible et caractéristique de la pathologie chez l'humain. Nous utiliserons plusieurs radiotraceurs TEP permettant de mettre en évidence des mécanismes moléculaires impliqués dans l’intégrité cérébrale et dans la plasticité synaptique. Ces études d’imagerie seront complétées par une analyse des comportements impliqués dans cette pathologie (mémoire, anxiété, préférence sociale) afin de les corréler aux données d’imagerie et ainsi d’analyser l’impact du lithium sur ces troubles aux niveaux cellulaires et moléculaires.
Bénéfices attendus
Comprendre les mécanismes d’action de lithium dans le cadre des troubles bipolaires augmenterait considérablement notre compréhension de la physiopathologie de cette maladie et du mode d'action thérapeutique du lithium. Nos résultats faciliteront le développement de nouveaux traitements. Ils doivent aussi permettre le développement de nouveaux marqueurs précoce de la pathologie et de la réponse au traitement et devrait améliorer la prise en charge des patients.
Procédures
Chirurgie pour l’insertion des pompes osmotiques pour la diffusion de lithium ; Cette opération sera effectuée sous anesthésie générale avec un temps d’intervention d’environ 10 minutes ; la pompe de diffusion est insérée dès le début de traitement au lithium et reste en place pendant toute la durée du protocole (3 semaines maximum) Prélèvement sanguin, une fois par semaine (3 prélèvements maximum ;10 min maximum pour la préparation de l’animal et le prélèvement), pour quantifier la concentration de lithium dans le sang. Examen d’imagerie TEP, sous anesthésie générale (4 examens maximum/animal ; 1h/examen, intervalle minimum entre 2 examens 24 à 48 h). Des prélèvements (n=8 maximum) de sang pour l’étude de métabolisme du radiotraceur seront réalisés sous anesthésie générale pendant l’examen TEP.
Impact sur les animaux
Mise en place du modèle animal « pharmacologique » : . L’injection peut provoquer un stress lié à la contention des animaux et à l’acte d’injection lui-même. Mise en place du modèle animal « environnemental » : Privation de sommeil (privation de 6h de sommeil par jour pendant 11 jours consécutifs). A la fin de la période de privation de sommeil, l’animal est remis chaque jour dans sa cage conventionnelle pour pouvoir récupérer. Les nuisances attendues sont une fatigue, un stress, une angoisse. Les deux modèles sont connus pour provoquer des signes d’hyperactivité qui mime l’état maniaque caractéristique des personnes atteintes de troubles bipolaires. Au réveil post-anesthésie des sessions d’imagerie, les rats peuvent être désorientés et stressés. En dehors de la mise en place des modèles, d’autres facteurs sont potentiellement sources de stress : la manipulation fréquente ou l'environnement de laboratoire. Les signes de stress peuvent inclure des changements comportementaux, une posture recroquevillée, et une réponse réduite aux interactions sociales. Le traitement de lithium pourrait engendrer une perte de poids.
Devenir
Les animaux seront mis a mort pour une récupération des organes et une analyse moléculaire des tissus prélevés.
Remplacement
Il n’existe pour l’instant aucun modèle alternatif, non animal, capable de mimer les signes cliniques neurologiques du trouble bipolaire et permettant d’étudier les mécanismes de la maladie aux niveaux cellulaires et moléculaires et de suivre à cette échelle les effets du médicament lithium. En raison de limitations techniques et règlementaires, il n’est pas possible d’effectuer ces études chez l’homme vivant
Réduction
En combinant des techniques d'imagerie non invasives, une analyse statistique et l'utilisation de logiciels spécialisés pour optimiser la taille des échantillons tout en garantissant des résultats fiables et reproductibles, nous minimisons l'impact sur les animaux. Notamment, la tomographie par émission de positons (TEP) permet de réaliser plusieurs examens d'imagerie sur le même animal au fil du temps. Elle permet de suivre la progression de la maladie et la réponse aux traitements chez le même sujet, augmentant ainsi la puissance statistique sans augmenter le nombre d'animaux.
Raffinement
Une semaine d’acclimatation est prévue après l’arrivée des animaux dans l’installation. De l'enrichissement sera ajouté dans les cages des animaux. Un suivi de l’état des animaux est pratiqué de façon régulière (tous les 36-48h). Tous les examens d’imagerie sont réalisés sous anesthésie générale afin de minimiser le stress de l’animal. Une anesthésie avec une analgésie sera appliquée avant la chirurgie. La perfusion de lithium par pompe osmotique a été préférée à l’administration de lithium dans la nourriture afin d’éviter une aversion alimentaire chez les animaux traités. Les animaux seront suivis quotidiennement. L’état de santé de l’animal est évalué selon des critères précis. Si l’un des paramètres n’est pas satisfaisant alors une prise en charge adaptée est mise en place. ,. Des points limites, sont définis et peuvent aboutir à l’exclusion de l’animal de l’étude si necessaire.
Choix des espèces
Le modèle de trouble bipolaire chez les rongeurs est validé dans la littérature scientifique et largement utilisé. Le rat a été préféré à la souris car : - Le volume de son cerveau est plus important et adapté à l’imagerie cérébrale ; - Son volume sanguin plus important facilite les prélèvements sanguins ; - Une variabilité dans la réponse comportementale a été rapportée chez les modèles souris de troubles bipolaires (pharmacologique ou environnemental), mais pas chez le rat. Les animaux utilisés sont des jeunes adultes (6 à 8 semaines ±une semaine), ce qui correspond à la période de la vie où la maladie est le plus souvent diagnostiquée chez l’humain Les animaux utilises sont des jeunes adultes (6 à 8 semaines ±une semaine). Le TB est souvent diagnostiqué à cet âge chez l’homme. .