Procédures sévères
essai d’un antihypertenseur sur des souris gestantes ayant une pathologie génétique
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système respiratoire
Traitées par l'eau de boisson pendant la dernière semaine de gestation, des souris mères mettent bas des souriceaux porteurs d'une maladie génétique rare qui provoque une mortalité périnatale par atteinte cardiorespiratoire. Une biopsie de génotypage est prélevée sur chaque petit au premier jour de vie, puis le traitement antihypertenseur continue dans l'eau pendant quatre semaines. 246 souris au total sont utilisées, 74 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 172 en souffrance légère. À la fin de la lactation, à quatre semaines, elles sont tuées pour examen de leur cœur et de leurs poumons.
Objectifs
L’étude porte sur deux pathologiques génétiques rares caractérisées par un retard de croissance sévère, des extrémités courtes, une peau épaisse et une raideur articulaire. Certains patients présentent des complications cardiorespiratoires responsables d'une mortalité précoce.. Des études préliminaires sur cellules issues de patients ont montré qu‘un traitement antihypertenseur permettrait de restaurer les atteintes cellulaires observées . De plus, ce traitement a été administré chez 3 patients atteints d’une de ces 2 pathologies, et a permis l’amélioration de l'épaisseur cutanée et de la raideur articulaire. Nous souhaitons étudier le bénéfice de ce traitement sur la mortalité et sur les atteintes cardiorespiratoires de ces deux pathologies chez les souris modèles étudiées dans notre laboratoire.
Bénéfices attendus
Ce nouveau projet permettra l'obtention de résultats préliminaires concernant l'efficacité d’un traitement antihypertenseur sur la mortalité de ces 2 pathologies génétiques. En cas de réduction de mortalité, cela permettra d'encourager la réalisation d'un essai clinique chez les patients en postnatal
Procédures
Les interventions sur le souris gestantes sont : - Traitement eau de boisson en continu (Durée = 1 semaine) Les interventions sur le souriceaux sont: - Traitement eau de boisson en continu (Durée = 4 semaines) - Biopsie pour le génotypage (à P1, durée: 1minute, nombre = 1 fois)
Impact sur les animaux
Les deux modèles murins présentent une mortalité en période perinatal secondaires à des atteintes cardiagues, respiratoires et des voies aériennes supérieures. Le traitement antihypertenseur n'est pas responsable d'une baisse de tension artérielle chez les souris aux doses utlisées selon les données de la litérature. Le traitement est bien toléré par ailleurs. Le poids sera surveillé 3 fois par semaine ce qui peut engendrer un stress. La manutention, notamment des souriceaux, peut engendre un stress.
Devenir
Ce projet comporte différentes expérimentations au cours desquelles les souris seront mises à mort à 4 semaines (fin de lactation) pour étudier et traiter l’atteinte cardio- respiratoire.
Remplacement
Il a déjà été montré que l’ajout de traitement antihypertenseur corrigeait les anomalies observées sur cellules de patients. Cependant, l’établissement d’une preuve d’efficacité d’un traitement pour une maladie multi-organe ne peut se faire qu’en utilisant des organismes vivants mimant la maladie humaine.
Réduction
Nous avons calculé le nombre de souris afin de pouvoir effectuer une analyse de puissance statistique suffisante. Les données seront analysées avec un test statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans un environnement enrichi (avec matériel à ronger et matériel de nidification), en évitant de conserver des animaux isolés. Les signes cliniques observés sont scorés grâce à une grille d’évaluation adaptée au modèle, permettant l’administration si besoin de molécules antalgiques. Si aucune amélioration n’est constatée, une décision de mise à mort sera prise. Les animaux seront maintenus au maximum de 5 par cage après sevrage dans un environnement enrichi (avec matériel à ronger et matériel de nidification), en évitant à chaque fois que cela est possible de conserver des animaux isolés. Pour les accouplements, un maximum de 2 femelles gestantes (et donc pas plus de 2 portées) seront maintenues par cage dans un environnement enrichi (avec matériel à ronger et matériel de nidification). De plus, afin de réduire le stress des mères allaitantes, des maisonnettes seront ajoutées à la cage.
Choix des espèces
L’étude sur des souris nous permettra d’étudier l'efficacité d'un traitement prénatal par traitement antihypertenseur dans les deux pathologies étudiées. La mortalité étant forte uniquement en période néonatale, nous traiterons les mères durant la gestation puis la lactation et recherchons une baisse de la mortalité périnatale. Nous étudierons les souris au stade juvéniles, stade où se manifestent les atteintes cardiorespiratoires.
Etude des circuits de la résignation acquise chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Génotypées entre six et huit jours de vie, les souris surnuméraires porteuses du génotype recherché sont transférées vers les projets d'autres équipes. Les 898 retenues ici subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger à sévère, 286 en gravité sévère et 120 opérées sous anesthésie puis tuées avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie crânienne pouvant durer deux heures trente, puis trois jours de tests comportementaux dont deux séances de cinquante minutes, pour mesurer le rôle d'une région cérébrale dans un comportement de résignation, toutes étant tuées ensuite pour prélèvement de tissus. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne convient, la structure étudiée n'ayant été localisée à ce jour que chez les mammifères.
Objectifs
Il y a une quinzaine d’années, une nouvelle structure cérébrale a été identifiée. Cette région, en plus de ses connexions avec des zones cérébrales impliquées dans des pathologies psychiatriques, joue un rôle central dans la régulation des circuits cérébraux associés à la motricité et à la motivation. Elle est ainsi impliquée dans des pathologies telles que la maladie de Parkinson, l’addiction et la dépression. L’identification récente d’un marqueur spécifique pour cette région permet désormais de l’étudier de manière ciblée. Les objectifs de ce projet sont de tester le rôle de cette région et les conséquences dans sa modulation dans l’expression des symptômes dépressifs.
Bénéfices attendus
L'objectif premier de ce projet est fondamental et concerne la caractérisation du rôle d’une région cérébrale encore peu connue dans le développement et l’expression d’un comportement de résignation. Les données obtenues auront aussi un intérêt translationnel en psychiatrie, en ajoutant potentiellement une structure cérébrale clé à notre compréhension des mécanismes sous-tendant ce symptôme dans les troubles psychiatriques. À plus long terme, l’identification du rôle de cette structure pourrait permettre d’ouvrir vers la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques, avec notamment la recherche de médicaments pouvant affecter son activité pour le soulagement de troubles psychiatriques.
Procédures
Les animaux subiront 1 chirurgie d’au maximum 2h30. Les animaux subiront une séance de test comportemental par jour sur 3 jours, deux de 50 minutes et une de 15 minutes.
Impact sur les animaux
La chirurgie peut entraîner une inflammation locale transitoire au site d’incision (peau du crâne). Les expériences réalisées sont originaires de stress chez les animaux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus.
Remplacement
Compte tenu du sujet du projet, il est impossible de remplacer le modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, les réponses cérébrales et comportementales étudiées nécessitent un système nerveux complet et un animal entier, vivant et vigile. L’existence et la localisation de la structure cérébrale étudiée n’ont pour l’instant été établies que chez les mammifères, ne permettant donc pas en l’état actuel des connaissances d’utiliser un autre modèle animal.
Réduction
Les expériences sont menées en cherchant à limiter le nombre d'animaux, tout en obtenant l’information scientifique recherchée. Les animaux surnuméraires possédant un génotype recherché sont réutilisés dans les projets d’autres équipes. Pour les diverses expériences, ce nombre d'animaux nécessaire pour tirer des conclusions scientifiques statistiquement fiables est défini sur la base de notre expertise, de l'analyse de la littérature et de calculs de power analyse.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe sociaux dans des cages enrichies (bâton et frisure) favorisant leur comportement naturel (ronger et faire des nids). Ils sont acclimatés aux conditions d’hébergement et habitués aux expérimentateurs. Ils seront suivis pour déceler tout signe de mal-être. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont utilisées, la température maintenue (tapis chauffant) et les yeux protégés par du gel oculaire. Après la chirurgie, une grille d’évaluation est utilisée pour le suivi des animaux. Des soins, une administration d’antalgique ou d’anti-inflammatoire et/ou une séparation des animaux seront réalisés si besoin après concertation avec le vétérinaire ou la cellule chargés du bien-être animal. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures pour limiter ou soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris modifiées génétiquement pour cibler sélectivement les neurones de la structure cérébrale étudiée. Ceci implique l'utilisation de souris spécifiques et ne permet pas l'utilisation d'autres espèces. Étant donné que les études nécessitent des systèmes neurobiologiques totalement matures, des animaux adultes seront utilisés. Le génotypage est prioritairement effectué entre 6 et 8 jours (12 jours maximum), et la chirurgie à partir de 8 semaines d’âge.
Etude du rôle des communications inter-organelles (élément intra-cellulaires) dans la sensibilité du gliome à la chimiothérapie dans un model murin.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
380 souris immunodéficientes albinos vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une chirurgie de trente minutes leur greffe des cellules de glioblastome dans le cerveau, puis viennent jusqu'à 21 gavages, 21 injections intrapéritonéales ou 9 injections intraveineuses sur trois semaines, et quatre séances d'imagerie sous anesthésie. Elles devraient développer, comme les patients, des symptômes neurologiques, des céphalées et une perte de poids. Le porteur reconnaît que des organoïdes remplacent une partie des études précliniques, avant de conclure que la greffe intracrânienne chez la souris reste seule capable de modéliser les interactions d'une tumeur avec son environnement.
Objectifs
L’organisation mondiale de santé classifie les cancers du cerveau (ou glioblastomes) comme des tumeurs très agressives. Ils sont caractérisés par une hétérogénéité (zones de mort cellulaire, prolifération, micro-vaisseaux sanguins) et une invasion importante du cerveau. La prise en charge thérapeutique de ces tumeurs se résume à un traitement chimio-thérapeutique concomitant à la radiothérapie. L’ablation partielle ou totale de la tumeur, lorsqu’elle est réalisable, demeure un élément déterminant de cette prise en charge et améliore la survie des patients. Toutefois, malgré la lourdeur des soins, la survie des patients est aujourd’hui évaluée à environ 18 mois.
Bénéfices attendus
Compte tenu de l’agressivité des cancers du cerveau, la recherche d’un nouveau traitement permettant de prolonger la survie des patients est une priorité. Ce projet se propose d’explorer l’intérêt du ciblage thérapeutique des communications se produisant dans la cellule tumorale, récemment identifiées comme des acteurs importants de la biologie de ces cancers. Ces travaux devraient donc fournir de nouvelles pistes thérapeutiques contre ces tumeurs.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie unique de 30 minutes maximum lors de la greffe des cellules tumorales dans le cerveau. Celle-ci sera réalisée sous anesthésie adaptée en présence d’analgésie. Lors des traitements thérapeutiques (durée de trois semaines), certains animaux subiront des gavages (21 fois, 30 sec) ou des injections intrapéritonéales (21 fois, 30 sec) ou des injections intraveineuses (9 fois, 50 sec). Au cours de la mise en place du traitement thérapeutique, certains animaux recevront une anesthésie gazeuse une fois par semaine pendant un mois, pour la réalisation d’un suivi de croissance tumorale par imagerie (4 fois, 30 sec à 8 min). Ils recevront également une injection intrapéritonéale d’une molécule permettant le suivi en imagerie (4 fois, 30 sec).
Impact sur les animaux
Ces animaux développeront des tumeurs avec les nuisances liées aux cellules tumorales de cancer du cerveau qui auront été implantées dans le cerveau. Elles devraient développer comme chez l’homme des symptômes neurologiques, des céphalées et une perte de poids. Lors des traitements (durant trois semaines), certains animaux subiront également des gavages ou injections abdominales ou intraveineuses répétées (1 fois par jour maximum, durant environ 30 secondes). Ces traitements pourraient entrainer un inconfort passager avec un stress modéré ou des inflammations.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de la procédure expérimentale, afin de collecter les cerveaux pour analyses.
Remplacement
L’existence de modèles cellulaires en 3 dimensions appelés organoïdes permettent de remplacer une partie des études précliniques chez la souris en testant in vitro l’efficacité des drogues. Dans le cadre de notre projet, l’utilisation d’un modèle murin de greffe intracrânienne reste néanmoins le seul capable de modéliser finement les mécanismes et les interactions complexes qui prennent place dans une tumeur et son environnement biologique. Seules les drogues ayant montré un effet significatif sur l’inhibition de l’agressivité des cellules tumorales in vitro seront testées in vivo.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons utilisé des guides statistiques et des résultats préalables détaillés dans la littérature. Grâce à ces approches, nous avons déterminé que des groupes expérimentaux composés de 10 animaux permettront d’obtenir des résultats statistiquement corrects qui ne compromettront pas l’interprétation de nos résultats. Dans le but de réduire le nombre d’animaux seules les combinaisons de traitements ayant montré des résultats convaincants avec la première lignée de glioblastome (cancer du cerveau) seront testées sur les lignées des autres sous types moléculaires. Cette démarche en plus de réduire le nombre d’animaux, favorisera également la significativité et le succès de l’étude.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe dans un milieu enrichi. Les animaux sont surveillés quotidiennement par le personnel animalier et les personnes en charge de l’expérimentation afin de d’observer leur comportement, leur apparence et les signes cliniques et identifier ainsi tous signes révélateurs de souffrance. Toutes les expériences et manipulations des animaux seront effectuées dans le respect du bien-être animal et avec pour objectif de réduire au minimum le niveau de stress des animaux. C’est pourquoi, avant toute chirurgie, les souris recevront des analgésiques et seront anesthésiées (anesthésie générale et locale), Pendant, la chirurgie les souris bénéficieront d’un tapis chauffant pour maintenir la température corporelle, du gel sera appliqué sur leurs yeux pour éviter le dessèchement. L’administration d’analgésiques sera poursuivie pendant 48h après la greffe. Pendant l’imagerie, les souris seront anesthésiées et déposées sur un plateau chauffant. Les animaux seront également suivis quotidiennement et l’atteinte d’un des points limites entraînera leur mise à mort.
Choix des espèces
Dans le cadre de notre étude, nous utilisons des modèles qui sont bien caractérisés dans la communauté scientifique. Dans ce contexte, les modèles de souris immunodéficientes permettront de greffer des cellules tumorales de glioblastomes (cancer du cerveau) de patients sans rejet. Le modèle de souris albinos facilitera notamment l’imagerie intracrânienne que nous souhaitons réaliser pour étudier l’évolution des tumeurs en réponses aux traitements. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 8 à 12 semaines, car les lignées cellulaires de glioblastome ont été obtenues à partir de tumeurs chez l’adulte.
Impact environnemental d’un rejet d’une eau de production industrielle (saumure) : détermination de sa toxicité chez une espèce de poisson pélagique le bar.
- Protection de l’environnement
Exposés pendant 96 heures à des eaux dont la salinité monte de 35 à 70 grammes de sel par litre, 110 bars juvéniles de trois mois subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger à sévère, tous tués à l'issue. Dix d'entre eux reçoivent en fin de protocole une saumure à 30 °C chargée de phosphonates et de sous-produits de chloration, à la concentration en sel préalablement calibrée pour en tuer 10 %. L'objet du projet est réglementaire, établir la toxicité du rejet d'une future usine d'hydrogène en mer selon la ligne directrice 203 de l'OCDE. Sur les atteintes réelles, le porteur en reste à une hypothèse, troubles de l'équilibre hydrominéral et ventilation accélérée, sans préciser à quel moment de l'exposition elles apparaissent.
Objectifs
La production d’hydrogène couplée à de l’éolien en mer soulève un grand nombre de questions sur l’impact environnemental potentiel des rejets d’eau de production associés à ce procédé. Ce rejet est constitué d’une saumure très salée, concentrée en différentes substances chimiques et dont la température est supérieure à celle du milieu aquatique environnant. La règlementation impose d’évaluer l’impact de ces rejets sur l’environnement en réalisant des tests de concentrations létales de ces rejets sur des poissons selon des normes internationales. Dans ce projet, les tests seront réalisés sur des bars. Etant donné la composition complexe de cette saumure, deux étapes seront nécessaires dans ce projet. La première va être de déterminer les effets d’une sur-concentration en sel dans l’eau de mer. La concentration la plus forte en sel retrouvée dans la saumure sera d’abord testée. Puis, la concentration en sel induisant une mortalité de 10% sera déterminée. La seconde étape sera d’exposer les poissons à une saumure (température élevée et substances chimiques) présentant la concentration en sel induisant une mortalité de 10% et définie dans l’étape 1.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’anticiper les risques environnementaux potentiels consécutifs au déploiement d’une nouvelle technologie (production d’hydrogène sur des champs d’éoliennes en haute mer) correspondant à la volonté publique de décarbonation des activités industrielles. Ces travaux vont ainsi fournir des informations cruciales sur la sensibilité d’une espèce de poisson modèle à la principale pression environnementale liée au déploiement de cette technologie. Plus globalement, les résultats obtenus dans cette étude serviront à caractériser l’impact environnemental du rejet lié à cette production d’hydrogène via une analyse du risque chimique selon la méthodologie décrite dans les normes internationales. Cette étude servira de base à la réflexion des séquences ERC (Eviter, réduire, Compenser) préalable à toute étude d’impact environnemental d’une activité industrielle.
Procédures
110 poissons seront utilisés dans ce projet. Parmi ces 110 poissons : - 30 poissons témoins seront exposés à une salinité de 35g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 70g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 40g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 45g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 50g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 55g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 60g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une salinité de 65g/L de sel et une témpérature de 18°C . - 10 poissons seront exposés à une saumure de salinité correspondant à la concentration entrainant la mortalité de 10% des poissons (déterminée précédemment), une témpérature de 30°C, 2mg/L de phosphonates et 5mg/L de sous-produits de chloration.
Impact sur les animaux
Le transport des poissons dans une épuisette du bac de stabulation aux bacs d'exposition peut induire un stress d’intensité faible et qui dure au maximum 1 minute. Concernant les nuisances des eaux de salinités croissantes et de l’exposition à la saumure, nous pouvons émettre l’hypothèse que des effets indésirables de gravité légère à sévère (difficultés à maintenir son équilibre hydrominéral, modification du métabolisme, se traduisant au niveau symptomatique par une augmentation de la fréquence et de l’amplitude des mouvements ventilatoires) allant au maximum jusqu’à 96h (fin de l’essai) peuvent apparaître.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures. Les animaux exposés ne peuvent pas être utilisés dans le cadre d'autres procédures. Les témoins sont mis à mort et leurs tissus utilisés pour des dosages enzymatiques.
Remplacement
Des analyses de toxicité seront effectuées à l’échelle cellulaire pour permettre d’obtenir des informations sur les effets toxiques des différents éléments des saumures. Elles nous permettront de mieux comprendre les mécanismes impliqués mais ne pourront pas remplacer les observations réalisées à l’échelle de l’organisme. A l’heure actuelle, il n’y a pas de données bibliographiques sur les effets de cette saumure qui impacte tous les niveaux trophiques en milieu naturel. Notre travail global aura pour finalité d’apporter des données complémentaires concernant des microalgues, crevettes, bivalves et sur notre modèle poisson, qui fait l’objet de cette demande de projet expérimental. Chaque niveau apporte des données complémentaires car l’impact des saumures ne sera pas le même en fonction de la capacité d’osmorégulation des organismes : ces travaux expérimentaux seront menés en parallèle les uns des autres.
Réduction
Cette procédure se base sur les normes internationales dont les différentes modifications et mises à jour depuis sa création ont permis de réduire au maximum le nombre d’individu nécessaire à l’obtention d’un résultat fiable scientifiquement et statistiquement.
Raffinement
Les bacs de stabulation bénéficieront d’un enrichissement environnemental structurel approprié par ajout de différentes cachettes et un enrichissement occupationnel par la mise en place de courants d’eau variés. Un enrichissement sensoriel sera mis en place par la création de différentes zones d’ombre dans le bac. Dans les bacs d'exposition, seuls les enrichissements occupationnels par courant d’eau et sensoriels (ombre) seront conservés. Le raffinement spécifique aux procédures expérimentales mises en œuvre consistera, pour les animaux exposés à l’eau de mer sur-salée comme à la saumure, à aménager une phase de transition pendant laquelle la composition et/ou la température de l’eau seront progressivement modifiées pour ne pas produire de choc osmotique et thermique trop importants.
Choix des espèces
Le bar est une espèce de poisson modèle en écophysiologie et en écotoxicologie. Grâce à la maitrise de son cycle de vie, le bar est une espèce importante en pisciculture et permet à la recherche expérimentale de disposer d’individus issus d’élevage à tous les stades de son cycle de vie. La norme internationale utilisée dans le cadre de ce projet est applicable à l’espèce choisie. Les procédures seront réalisées sur des individus juvéniles âgés de trois mois, d’un poids d’environ 2 à 3g et une taille approximative de 2 à 3 cm. L’étude sur le stade de juvénile est requis dans la ligne directrice n° 203 de l'OCDE. Les juvéniles de poissons sont couramment utilisés en écotoxicologie en raison de leur sensibilité aux variations de certains paramètres environnementaux comme la présence de substances chimiques.
Étude de l’activité phosphatase de l’époxyde hydrolase soluble comme nouvelle cible dans le traitement de pathologies cardio-métaboliques
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 368
Deux chirurgies de vingt minutes espacées d'une semaine pour retirer une partie du rein et provoquer une insuffisance rénale chronique, une autre pour induire une hypertension, une pompe implantée pour en déclencher une seconde forme : 368 rats et 324 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. D'autres sont rendus obèses ou diabétiques par un régime ou par sélection génétique, puis suivis par échographie cardiaque et mesure de la pression artérielle à la queue. Tous sont tués à l'issue, par surdose d'anesthésique ou par dislocation cervicale sous anesthésie, la mort étant confirmée par exsanguination. Le porteur écrit que "tout sera mis en œuvre pour éviter les souffrances animales", et intègre par ailleurs à son calcul d'effectif un risque de mortalité de 25 % lié aux procédures chirurgicales.
Objectifs
Ce projet vise à explorer une nouvelle piste thérapeutique pour prévenir et traiter certaines maladies qui touchent le cœur et les vaisseaux sanguins, ainsi que les maladies métaboliques comme le diabète ou l'obésité. Plus précisément, il cherche à déterminer si bloquer une activité spécifique d’une enzyme appelée « époxyde hydrolase soluble » (sEH) pourrait offrir une solution innovante à ces problèmes. Pour cela, nous testerons l'efficacité et la sécurité de nouveaux médicaments en utilisant des modèles animaux reproduisant les caractéristiques des maladies humaines. Ces modèles, comme l’hypertension, l’obésité ou l’insuffisance rénale chronique, permettent d'étudier les maladies dans des conditions maîtrisées, tout en suivant les bonnes pratiques de bien-être animal. Nous espérons que cette approche contribuera à préserver la santé du cœur et des vaisseaux et à améliorer les traitements disponibles pour ces maladies.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à étudier comment des médicaments bloquant une fonction spécifique d'une enzyme appelée sEH (époxyde hydrolase soluble) peuvent aider à prévenir ou traiter des maladies qui affectent le cœur et le métabolisme, comme l’hypertension ou le diabète. Ces travaux complètent des recherches précédentes qui utilisaient une approche génétique pour désactiver cette enzyme. À long terme, ce projet espère ouvrir la voie à de nouveaux traitements efficaces contre ces maladies, en mettant en lumière le rôle clé de cette enzyme dans leur développement.
Procédures
Dans un premier temps, des tests seront réalisés sur des animaux en bonne santé afin de déterminer la dose optimale et la voie d’administration de nouveaux médicaments. Ces études incluront des analyses de sang (réalisées selon des normes strictes pour limiter la fréquence et le volume des prélèvements), la collecte d’urines pendant la nuit, et des examens d’organes en fin d’étude pour vérifier l’absence d’effets secondaires. Ensuite, les médicaments validés seront testés sur des animaux atteints de maladies courantes, telles que : • Hypertension Artérielle (HTA) : Reproduite par une intervention chirurgicale simple (15min). • Insuffisance Rénale Chronique (IRC) : Provoquée par des procédures chirurgicales spécifiques (2 chirurgies de 20min espacées de 7jours) • Hypertension induite par l’angiotensine : Une méthode utilisant un dispositif implantable permettra de recréer cette condition (chirurgie de 10 min). • Diabète de Type 2 (DT2) : Ce modèle repose sur un régime alimentaire adapté ou l'utilisation d’animaux présentant une prédisposition génétique. Les suivis comprendront des analyses biologiques, des mesures de la pression artérielle à la queue et des échographies cardiaques non invasives pour évaluer la santé cardiovasculaire Toutes les interventions sont planifiées pour minimiser les désagréments pour les animaux, conformément aux normes éthiques et réglementaires.
Impact sur les animaux
Tout au long des expérimentations, tout sera mis en œuvre pour éviter les souffrances animales. En cas de douleur non maîtrisable malgré les traitements analgésiques, l’animal sera euthanasié à la demande du vétérinaire. Certains effets secondaires pourraient survenir, notamment à la suite des prélèvements sanguins, des traitements administrés ou des interventions chirurgicales, comme l’ablation partielle du rein. Cette dernière, une procédure connue pour entraîner une insuffisance rénale chronique, est essentielle pour reproduire certains modèles de maladies. En ce qui concerne le modèle génétique d’obésité, les animaux présentent des facteurs de risques qui pourraient favoriser l’apparition d’effets secondaires lors de l’administration du traitement et des prélèvements sanguins. Si les modèles pathologiques fonctionnent, des signes de dysfonctionnements du cœur et, plus particulièrement, de la valve aortique, sont attendus et seront surveillés par échographie. À la fin des études, tous les animaux seront euthanasiés de manière éthique, et leurs tissus pourront être analysés pour mieux comprendre les effets des traitements testés.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés de manière éthique, par surdose d’anesthésique pour les rats ou par dislocation cervicale sous anesthésie générale pour les souris. Cela permettra de procéder à une autopsie pour détecter d'éventuels signes de toxicité des composés sur le système cardiovasculaire ou d'autres fonctions biologiques. À la fin de chaque étude, après la dernière évaluation réalisée dans les modèles de maladies, les mêmes méthodes d’euthanasie seront utilisées, et le décès sera confirmé par une prise de sang finale. Tous les prélèvements et tissus récoltés seront conservés au laboratoire pour des analyses ultérieures, permettant d’approfondir les connaissances sur les effets des traitements testés.
Remplacement
Ce projet a pour objectif d’étudier les effets cardiovasculaires de l’inhibition de la sEH-P dans un contexte physiopathologique complet, c’est-à-dire chez des animaux présentant des symptômes propres aux maladies étudiées. En raison de cette approche, l’utilisation de modèles cellulaires ou de techniques ex vivo ne permettrait pas de répondre de manière adéquate aux questions scientifiques du projet. Les procédures expérimentales sur animaux vivants sont donc essentielles, car aucune méthode alternative ne pourrait offrir des résultats équivalents.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe varie selon la conception de l’étude, prenant en compte des facteurs tels que le sexe des animaux, les types de mesures effectuées, les comparaisons avec des traitements de référence, et le nombre de doses testées. Une approche visant à minimiser le nombre et le volume des prélèvements a été mise en place, que ce soit pour les analyses pharmacocinétiques ou au moment de l'euthanasie. Le nombre d’animaux utilisé dans chaque étude est optimisé grâce à des calculs de puissance, garantissant une fiabilité statistique suffisante (puissance P=0.80, risque alpha=0.05). Par exemple, un minimum de 6 animaux par groupe est prévu pour les études de pharmacocinétique/pharmacodynamie, et 12 pour les modèles chirurgicaux. Au total, 692 animaux seront impliqués dans l’ensemble du projet (368 rats et 324 souris), prenant en compte les données historiques du laboratoire et un risque de mortalité de 25% lié aux procédures chirurgicales. Les résultats seront analysés statistiquement en appliquant des tests de normalité, des analyses de variance, et des comparaisons entre les moyennes des groupes.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes sociaux stables avec un enrichissement spécifique à chaque espèce pour minimiser le stress. Un suivi clinique quotidien est effectué pendant toute la durée du projet afin d'assurer leur bien-être. Les conditions d'hébergement sont contrôlées (température de 21°C, humidité de 55%, luminosité stable avec un cycle de lumière de 12h/12h). Afin de réduire le stress lié au transport, une période d'acclimatation d’une semaine est prévue avant le début des procédures expérimentales. Les animaux auront accès à l’eau et à la nourriture à volonté, et les méthodes utilisées sont conçues pour limiter toute douleur, souffrance ou angoisse. Un suivi strict est réalisé pour détecter tout signe de souffrance, et si nécessaire, un animal sera exclu de l'étude et euthanasié, sur décision du responsable bien-être animal avec avis vétérinaire. Pendant les opérations chirurgicales, les animaux reçoivent un traitement hydratant et une injection de glucose pour faciliter leur récupération. Des analgésiques (anti-douleurs) sont administrés avant et après l’intervention pour assurer une gestion de la douleur efficace. Si un animal atteint un seuil de souffrance, un protocole de diminution de la douleur sera mis en place, et s’il n’y a pas d’amélioration, il sera euthanasié en accord avec les normes éthiques en vigueur, par surdose d’anesthésique ou dislocation cervicale, selon l'espèce. La mort sera confirmée par une exsanguination.
Choix des espèces
Le choix des rongeurs comme modèles animaux est justifié par plusieurs critères essentiels pour ce projet : • La disponibilité de modèles génétiques déjà existants, comme les rats transgéniques (KI) pour la sEH-P, permettant une étude pertinente des composés en question. • La possibilité de comparaison avec d’autres recherches déjà réalisées dans notre laboratoire, qui facilitent l’analyse des résultats. • L'abondance de données accumulées sur ces espèces, utiles pour une analyse plus précise. • Les connaissances existantes sur les composés étudiés in vitro sur l’activité enzymatique • Des raisons pratiques, comme la facilité de manipulation des rongeurs et leur place dans la phylogénie des mammifères. • Le faible coût des manipulations associées aux rongeurs, du fait de leur taille réduite. Pour garantir une bonne récupération et limiter les risques liés aux interventions chirurgicales, seuls des animaux matures seront utilisés : des souris âgées de 6 à 10 semaines et des rats âgés de 10 à 16 semaines. En effet, l'utilisation d'animaux plus jeunes ou vieillissants aurait un impact sur le coût des produits nécessaires, sans bénéfice scientifique supplémentaire. Les doses administrées sont également ajustées en fonction du poids de l'animal, ce qui rend l’utilisation de modèles plus jeunes inappropriée pour cet objectif.
Evaluation préclinique de dispositifs médicaux aprés implantation dans la cavité médullaire et sous-cutanée
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Chèvres : 25
Moutons : 25
Le nombre d'animaux dépend directement du nombre d'études signées avec les donneurs d'ordre sur cinq ans. 100 lapins, 25 chèvres et 25 moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité sévère. Un dispositif médical à stimulation électrique leur est implanté dans l'os au cours d'une chirurgie d'une heure à deux heures trente, parfois suivie d'une seconde opération pour le retirer, avec une à trois séances de scanner ou d'IRM en cours d'étude. Le porteur annonce un risque infectieux "modéré à sévère", des hématomes ou œdèmes pouvant provoquer un déficit moteur des membres postérieurs, et justifie l'ensemble par une réglementation qui exige ces essais avant la mise sur le marché.
Objectifs
Ce projet vise à ameliorer la tolerance (ou la sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopedie à stimulation éléctrique (ex: produits de fusion vertebrale). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie, à stimulation éléctrique. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et/ou le confort des patients.
Procédures
Pour cette procedure, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h00 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie . Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 00h30 et 2h30). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner, IRM ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère, dans des EU partenaires (scanner ou IRM) ou sur le site d'essai (radiographies). En général, en fonction de la durée de l'étude (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : Nuisances liées à la chirurgie: douleur et stress liés à la chirurgie (nuisance modérée) - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours (nuisance légère) - risque infectieux lié à la chirurgie (nuisance moderée à sévère) - hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur (exemple : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs) (nuisance légère à modérée). Si nécessaire, les animaux pourront être hébergés individuellement pendant la période post-opératoire. Ceci peut engendrer un stress léger à modéré pour les animaux. Nuisances liées au transport: stress de l’animal occasioné par le transport (nuisance modérée).
Devenir
Pour répondre aux objectifs de la procedure du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : exaluation de la regeneration osseuse suite stimulation éléctrique). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en orthopédie, à stimulation éléctrique.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu) pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse. Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal. Le nombre d’études sur 5 ans est donc estimé à 6 études reglementaires et maximum 20 études pilote (1 à 5 études par an ; pour 25 ovins ; 25 caprins ; 100 lapins).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites (listés dans la section 4.2.1) sont utilisé pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Si une stimulation électrique est réalisée et bien qu’aucune douleur associée ne soit attendue, si l'animal présente des signes de gêne, la même approche sera conduite. En cas de transport des animaux, des mesures sont mise en place pour diminuer le risque de blessures et pour minimiser le stress des animax lors du transport : - mise en place de conditions de transport adaptées à l’animal concerné (espace de taille adéquate, sans élément pouvant blesser les animaux, en cage de taille adaptée pour les lapins et en camion adapté et sur litière (paille) pour le transport des ovins ou caprins). Un examen clinique des animaux sera réalisé avant départ par un vétérinaire pour s’assurer qu’aucune contre-indication au transport n’est observée. Une observation supplémentaire des animaux sera faite au départ et là l’arrivée pour s’assurer du bon état clinique des animaux. Enfin, les temps de trajets seront optimisés (sélection d’établissements utilisateurs secondaires proches de l’établissement principal).
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le choix repose aussi sur les similarités avec l’homme : caractéristiques anatomiques (structure de l'os...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse. La litterature scientifique reporte l’utilisation du lapin comme un modèle de choix dans l’évaluation préliminaire des dispositifs médicaux à stimulation éléctrique ayant comme but la regeneration osseuse. Le choix des animaux peut se faire pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ). Dans le cas des études fonctionelles, le choix se portera sur les ovins/caprins par rapport à leur taille osseuse et la charge mécanique plus proche des humains. Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2. Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requière (ex : évaluation d’un implant osseux sur un animal dont l’ossature est mâture), le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée.
Evaluation de l’efficacité thérapeutique de la délivrance intracérébrale de deux molécules thérapeutiques par ultrasons dans un modèle murin de la sclérose latérale amyotrophique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Porteuses d'un gène humain de sclérose latérale amyotrophique, ces souris développent d'elles-mêmes des troubles de la marche, une perte de poids et une dysfonction intestinale. 208 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Chaque animal passe quatorze fois le rotarod et quatorze fois le test d'agrippement, et reçoit dix injections intraveineuses sous anesthésie générale par cathéter caudal, à raison de deux par semaine pendant cinq semaines. La mise à mort sert à prélever le cerveau et à y doser les molécules délivrées par ultrasons.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA), aussi connue sous le nom de maladie de Charcot, est une maladie neurodégénérative de l’adulte. Elle se caractérise par un nombre d’échecs importants d’essais cliniques. Une des raisons à ces échecs est certainement due à la présence de la barrière hémato-encéphalique (BHE), une barrière physique et métabolique qui isole le cerveau du reste de l'organisme, et qui donc réduit ou empêche l’accès des médicaments au cerveau. Notre projet a pour objectif de développer une stratégie provoquant l'ouverture transitoire de la BHE puis la libération contrôlée d’un médicament dans le cerveau. Pour cela nous utiliserons un mélange de grosses et de petites gouttes (contenant le médicament), sensibles à des ultrasons. Ces gouttes seront administrées par injection intraveineuse à des souris modèles de la maladie de Charcot. L'activation par ultrasons des grosses gouttes induira l'ouverture de la BHE faisant alors passer du sang au cerveau les petites gouttes restées intactes. Puis, une autre séquence d’ultrasons différente de la première induira dans le cerveau la libération du médicament hors des petites gouttes.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de cette étude sont la validation d’une nouvelle stratégie non-invasive de délivrance intracérébrale de molécules thérapeutiques visant à traiter la SLA, stratégie visant à augmenter la disponibilité de ces molécules au sein du cerveau pour in fine augmenter leur efficacité thérapeutique.
Procédures
Des tests de la fonction motrice et de la force motrice seront réalisés (5 min par test) ainsi qu’une pesée des souris (moins de 1min par pesée). Ces test et pesées seront effectués 2 fois/semaine à partir de la 6ème semaine de vie jusqu’à la fin du traitement, soit pendant 7 semaines. Chaque animal effectuera chaque test 14 fois au total : 14 fois le test Rotarod, 14 fois le test d’agrippement et 14 pesées. L’injection intraveineuse du mélange de gouttes sera réalisée sous anesthésie générale 2 fois par semaine (< 15 min par injection) pendant 5 semaines, soit un total de 10 traitements par animal.
Impact sur les animaux
Les souris modèles de la SLA développent spontanément des symptômes moteurs (troubles de la marche) et une perte de poids. Ce modèle développe également une dysfonction intestinale, pour cette raison une alimentation gélifiée leur est fournie. Les nuisances attendues liées aux actes expérimentaux réalisés sur les animaux sont les suivantes : -Contention des animaux lors des tests comportements et des pesées : le stress induit est limité par l’intervention de personnels compétents et formés. -Pose d’un cathéter caudal pour l’injection intraveineuse de gouttes en solution. Direct : Douleur associée à une injection et prévenue par anesthésie générale. -Anesthésie. Direct : Stress lié à la préhension et à la contention. Indirect : effets liés à l’anesthésique, à savoir baisse de la température corporelle prévenue par le placement de l’animale sur un tapis chauffant (Durée < 30 min)
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin de prélever les organes, dont le cerveau, pour le dosage des médicaments.
Remplacement
Dans une première approche expérimentale, nous avons réalisé des expériences in-silico (informatique) et in-vitro (cultures cellulaires) qui nous permettent d’affiner et d’optimiser nos procédures. Cependant, les résultats obtenus nécessitent une validation in-vivo (dans un modèle animal de la maladie de Charcot). Par conséquent, le modèle animal ne peut pas être substitué par un autre modèle (étude in-vitro ou in-silico).
Réduction
Le nombre de groupes de souris à étudier et le nombre de souris par groupe ont été déterminés sur la base de notre objectif scientifique, des plans expérimentaux prévus, de tests de puissance statistiques et de nos études antérieures sur cette thématique de recherche. Concernant la procédure 1, dont le but est de valider la possible délivrance intracérébrale par ultrasons de deux médicaments dans le cerveau de souris modèle de la SLA, elle comportera 9 groupes de souris, dont beaucoup de groupes contrôles. Chaque groupe contrôle et expérimental sera constitué de seulement 12 souris (6 mâles et 6 femelles), car l’objectif est de mesure une concentration de médicaments libérés dans le cerveau. Nous pouvons nous attendre à une certaine homogénéité de résultats au sein de chacun des groupes. Concernant la procédure 2, dont le but est de mesurer l’efficacité thérapeutique de cette nouvelle stratégie de délivrance, elle comportera seulement 5 groupes de souris (car moins de groupes contrôles nécessaires). Par contre chaque groupe contrôle et expérimental nécessitera plus de souris, à savoir 20 souris par groupe (10 mâles et 10 femelles), car l’objectif est de réaliser des mesures comportementales (motricité, force). Nos études précédentes sur ce modèle SLA nous indique probablement une plus groupe hétérogénéité des résultats au sein de chacun des groupes.
Raffinement
Les animaux seront surveillés pluriquotidiennement par les responsables du projet et les animaliers pendant l’intégralité de l’étude. Les souris seront sous anesthésie générale lors de chaque expérimentation afin de limiter le stress et la douleur. Elles seront placées sur un tapis chauffant (prévention de l’hypothermie) et surveillées constamment (température, ventilation, coloration des muqueuses, monitoring des fonctions cardiorespiratoires) durant l’anesthésie. De plus, nous procèderons à une surveillance accrue lors de la phase de réveil faite dans la cage d’hébergement pour limiter le stress. Nous mettrons une feuille d’essuie-tout dans la cage sur la litière pour poser les animaux afin d’éviter que la litière colle sur la peau des animaux au niveau du site d’application du gel échographique. Une surveillance accrue (toutes les 2 heures pendant 8 heures) sera également réalisée après délivrance des molécules thérapeutiques par sonoporation. La douleur des animaux sera évaluée quotidiennement afin de détecter au plus tôt une éventuelle souffrance animale selon des critères d’apparence physique et de critères d’activité. A ces critères s’ajouterons deux fois par semaine des mesures de poids et d’activité motrice. Cette évaluation complète de l’ensemble des points limites gradés sera réalisée 2 fois par semaine. Les animaux, après la phase d’acclimatation, seront habitués à être sortis de leur cage et à être manipulés. Le stress généré par la contention nécessaire à l’induction de l’anesthésie sera réduit par la manipulation d’un personnel formé et compétent, et notamment en restreignant le nombre de personnes différentes. Les souris modèles de la SLA développant aussi des troubles de motilité intestinale liés au développement de la maladie, de la nourriture gélifiée sera également mise à disposition dès le stade présymptomatique. Du fait des problèmes locomoteurs attendus chez ces animaux, un accès à l'eau et à la nourriture sera disponible à hauteur du sol pendant toute la durée de l'étude.
Choix des espèces
A ce jour, la communauté scientifique dispose de très peu de modèles animaux de la SLA correctement caractérisés. Des souris transgéniques, portant un gène responsable de SLA chez l’humain, présentent les caractéristiques recherchées pour notre projet, à savoir une apparition des 1ers symptômes moteurs à l’âge adulte et une dégénérescence des neurones moteurs, caractéristiques de cette maladie neurodégénérative. Les souris seront reçues à leur 5ème semaine de vie. Ce stade de développement permettra d’intégrer des animaux dans nos groupes à un stade où les symptômes moteurs ne sont pas encore présents.
Evaluation de polymères à visée thérapeutique dans la prévention du névrome chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
373 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité sévère. Chacun subit une opération d'environ une heure portant sur ses deux pattes arrière, avec section puis réparation d'un nerf d'un côté et fixation d'un implant sur le muscle de l'autre, plus trois séances de stimulation électrique des nerfs de vingt à quarante minutes sous anesthésie. Le projet teste jusqu'à dix colles et implants chirurgicaux censés éviter les névromes après une amputation chez l'humain. Le porteur écrit que les deux pattes sont utilisées simultanément pour diminuer le nombre de rats, et que la tolérance de ces dispositifs a déjà été étudiée "sans dommages observés sur l'animal".
Objectifs
La réparation tissulaire conventionnelle par chirurgie implique l’utilisation de sutures, d’agrafes ou autres techniques utilisant des points d’ancrage qui induisent un traumatisme supplémentaire au tissu. Ces techniques peuvent engendrer une inflammation et de la fibrose à l’origine d’effets délétères sur la réparation des tissus et sur la qualité de vie du patient. Ces techniques constituent pourtant, faute d’alternatives satisfaisantes, les méthodes de référence pour la réparation chirurgicale des tissus. Notre objectif est de développer des systèmes de réparation atraumatiques sans sutures qui pourront être utilisés dans la réparation de tissus. Des dispositifs sous forme d’implants et de colles chirurgicales ont été développés pour différentes applications dont la réparation des nerfs périphériques et ont démontré une nette efficacité lors de précédentes études. Le but de ce présent projet est d’élargir l’indication de ces systèmes de réparation à des scénarios cliniques très spécifiques comme le traitement et la prévention de névrome notamment dans le cadre d’amputations. L’amputation concerne plus d’un million de patient par an à l’échelle mondiale, qu’elle soit liée à des traumatismes ou à des maladies chroniques comme le diabète ou le cancer. Après une amputation, il est fréquent que les nerfs sectionnés soient à l’origine : 1) du phénomène de douleur du membre fantôme qui correspond à des douleurs ressenties dans la partie du corps amputée. Ce phénomène affecte 95 pour cent des patients en postopératoire immédiat avec une persistance au long cours chez la moitié d’entre eux. 2) de la formation d’un névrome (48,7 pour cent des patients). Il s’agit de d’une tumeur bégnine formée par des fibres nerveuses qui se sont développées de façon anarchique. Un névrome s’accompagne de douleurs fulgurantes et peut nécessiter une nouvelle intervention chirurgicale pour le retirer. En clinique, les chirurgiens utilisent la réinnervation musculaire ciblée ou TMR pour traiter les nerfs lors d’une amputation pour prévenir l’apparition de névromes. Le but de ce projet est de valider in vivo l’efficacité de nos systèmes de réparation sur les nerfs dans un modèle de réinnervation musculaire ciblée chez le rat. 10 systèmes de réparation différents pourront être testés dans cette étude.
Bénéfices attendus
Si la régénération nerveuse est confirmée avec nos systèmes de réparation, une solution atraumatique pourra être proposée aux chirurgiens pour éviter l’apparition de névromes post-amputation sans créer de traumatismes supplémentaires aux tissus.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie bilatérale (transection/réparation nerveuse au niveau de la patte droite/ fixation atraumatique du système sur le muscle au niveau de la patte gauche) d’une durée d’une heure environ. La chirurgie est effectuée sous anesthésie générale gazeuse et locale associée à une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. Nous évaluerons à trois reprises (avant, pendant et après la chirurgie) la conduction nerveuse par électrophysiologie (stimulation électrique des nerfs) sous anesthésie générale pour une durée de 20 à 40 minutes. A la fin de la période de maintien prévue, ils seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses nécessaires.
Impact sur les animaux
La procédure nécessite un geste chirurgical réalisé sous anesthésie générale. L’électrophysiologie est également réalisée sous anesthésie générale. L’anesthésie est associée à un risque d’hypothermie et d’assèchement de la cornée. La procédure va engendrer une léthargie et une douleur transitoires pouvant être à l’origine d’une perte de poids post-opératoire. Au cours de la chirurgie, des nerfs vont être sectionnés ce qui va impacter la mobilité de l’animal au niveau de la patte opérée. Le muscle n’étant que partiellement dénervé au cours de la chirurgie, l’impact sur la mobilité sera limité. La tolérance/bicompatibilité du système a été étudiée dans de précédentes études, sans dommages observés sur l’animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire en fin de procédure pour des analyses post-mortem destinées à évaluer l’efficacité de nos systèmes de réparation sur la régénération nerveuse.
Remplacement
De nombreux tests ont été réalisés ex vivo et in vitro pour obtenir un maximum de données préliminaires et sélectionner les polymères et les designs les plus prometteurs pour une utilisation in vivo. Malheureusement, ces études ne peuvent pas suffire car ces modèles ne permettent pas de mimer les propriétés biologiques et mécaniques des organes entiers. Le présent projet doit nous permettre d’évaluer une régénération nerveuse ce qui ne peut être fait que dans un individu intégré et autonome.
Réduction
Au maximum, 373 rats seront intégrés dans l’étude. Nos dispositifs ont subi une batterie de tests préalables. Seuls les implants et colles les plus prometteurs ont été sélectionnés pour un passage sur l’animal ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Au cours de l’étude les résultats intermédiaires seront analysés et pourront permettre d’écarter d’autres designs ou des temps de suivi tardifs. La taille des groupes expérimentaux a été définie à l’aide d’un test statistique de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en utilisant le moins d’animaux possible (10 à 11 animaux par groupe). Les résultats seront également analysés par un test statistique. Les deux pattes des animaux seront utilisées pour étudier simultanément différentes problématiques en diminuant le nombre de rats utilisés.
Raffinement
Les rats seront hébergés en cages individuellement ventilées (2 rats par cage), en milieu enrichi par des tunnels et des balles en bois et aliments à volonté. La température et l’hygrométrie seront contrôlées. Une période de stabulation réglementaire minimale de 5 jours sera respectée entre l’arrivée des animaux et le début de la procédure pour leur permettre de s’acclimater à leur nouvel environnement et ainsi de limiter leur stress. Une étape de socialisation sera mise en place pour habituer les rats à la préhension et réduire leur stress avant la procédure. Les gestes expérimentaux seront pratiqués par du personnel qualifié avec une anesthésie et une analgésie adaptée à la nature et à la durée du geste. Une pesée des animaux sera réalisée avant la chirurgie puis 1 fois par jour pendant 3 jours après la chirurgie pour évaluer la récupération de l’animal puis 1 fois par semaine. Un complément gélifié ou des granules humidifiées seront déposés directement dans le fond de la cage pour faciliter la prise alimentaire (1 pot par cage). Des graines de tournesol seront également ajoutées à l’alimentation usuelle pour diversifier l’enrichissement. Les animaux seront suivis quotidiennement et pesés 1 fois par semaine. Une grille de score va nous permettre d’évaluer de façon objective l’état de l’animal et de prendre les mesures adéquates pour arrêter immédiatement sa souffrance par la mise en place de points limites. Le scoring sera effectué 1 fois par semaine et servira de support au suivi quotidien des animaux tout au long de l’étude.
Choix des espèces
L’utilisation d’un modèle mammifère est, selon nous, essentielle à cause des différences structurales existantes entre les organes des espèces mammifères et non-mammifères. Les rats sont des modèles animaux classiquement utilisés en expérimentation animale pour des protocoles de chirurgie. De plus, la taille des rats permet d’utiliser de faibles quantités de polymères en comparaison avec d’autres espèces mammifères telles que porc ou brebis. De plus, leur taille, comparée à celle de la souris, permet plus aisément de pratiquer un acte chirurgical fin, d’autant plus que nous travaillerons sur des nerfs. Enfin, la composition de la matrice extracellulaire des humains et des rongeurs est très similaire. Les animaux qui seront utilisés auront entre 6 et 12 semaines au début de l’étude (une période d’acclimatation minimale de 5 jours sera respectée avant le début des expérimentations). Ils seront donc adultes et arrivés à maturité sexuelle. De plus, les animaux seront jeunes et auront donc une plus forte chance de ne pas développer des maladies liées au vieillissement ce qui est très important pour les temps de suivi tardifs de notre étude. Les animaux seront bagués au niveau de l’oreille à leur arrivée dans l’animalerie.
Rôle de l’inflammation dans la comorbidité entre le Trouble de Déficit d’Attention avec ou sans Hyperactivité (TDAH) et Douleur Chronique chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 330
Une injection dans la plante d'une patte arrière déclenche une douleur qui peut durer jusqu'à six semaines, accompagnée d'évitement, d'anxiété, d'anhédonie, de perte de poids et de troubles du sommeil. 330 souris et 330 rats vont être utilisés sur cette base, dans des procédures classées en gravité sévère. La sensibilité douloureuse est ensuite mesurée sur une plaque dont la température varie de 5 à 55 °C, puis par des filaments appliqués six à huit secondes sur la patte blessée jusqu'au retrait vif, pendant que la grille de surveillance annoncée cote les vocalisations spontanées, l'automutilation et les contractions du visage. Tous les animaux sont tués à la fin, le résumé donnant pour seule raison des "études ex-vivo".
Objectifs
Le Trouble de Déficit d’Attention avec ou sans Hyperactivité (TDAH) est un trouble du neurodéveloppement qui survient dès l’enfance et perdure dans la plupart des cas à l’âge adulte. Il est caractérisé par la présence de troubles de l’attention, d’impulsivité et d’hyperactivité, et par la présence de nombreux troubles comorbides complexifiant à la fois son diagnostic et sa prise en charge. La douleur chronique est un de ces troubles comorbides avec des études rapportant une prévalence pour la douleur chronique de 80% chez les sujets avec TDAH, et à l’inverse, des travaux qui montrent que 73% des sujets avec douleurs chroniques présenteraient un TDAH. L’objectif général de ce projet est de mieux comprendre les bases neurobiologiques de la comorbidité entre TDAH et douleur chronique en testant l’hypothèse de l’implication de la neuroinflammation. Dans de précédentes études, il a été montré qu’un modèle de souris de TDAH bien caractérisé sur le plan comportemental présente une sensibilisation à la nociception suite à l’induction d’un modèle de douleur chronique impliquant une inflammation périphérique. L’objectif spécifique de ce projet est d’explorer le rôle de la neuroinflammation dans ces mécanismes de sensibilisation à la nociception par imagerie non invasive et métabolomique dans deux modèles animaux de TDAH et d’évaluer l’impact d’un traitement utilisé chez le patient TDAH, le méthylphénidate.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet vont permettre de mieux comprendre les différences d’activité et de connectivité cérébrale pouvant être à l’origine de troubles attentionnels, d’impulsivité et d’hyperactivité, de tester l’hypothèse du rôle de la neuroinflammation dans la comorbidité TDAH / douleur chronique comme supporté par des données acquises in vitro, et d’évaluer et comprendre un potentiel effet du méthylphénidate dans ce contexte. Ces effets seront évalués en parallèle sur le plan comportemental par collaboration avec un autre institut. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’affiner nos connaissances sur cette pathologie et peut d’être d’ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques dans la prise en charge des patients.
Procédures
2 injections en intrapéritonéale de 30 secondes du radiotraceur. Deux inductions d'1min d'anesthésie gazeuse pour l'induction et 2 imageries de 30 min sous anesthésie gazeuse. 1 injection intraplantaire 30 secondes. Tests comportementaux : 2 à 4 jours après injection intraplantaire pendant 30 min. 1 injection intraplantaire 30 secondes. Tests comportementaux : 2 à 4 jours après injection intraplantaire pendant 30 min. Deux inductions d'1min d'anesthésie gazeuse pour l'induction, deux poses de cathéther de 10min pour injection intra-veineuse . 2 injections en intraveineuse de 30 secondes du radiotraceur.
Impact sur les animaux
La manipulation avant l'anesthésie entraine un léger stress chez l'animal. La mise à jeun de l'animal (inférieur à 15h) peut engendrer du stress. La contention nécessaire à l'induction de l'anesthésie rajoute une source de stress supplémentaire. Une douleur au point d'injection du radiotraceur peut être ressentie. Un hématome au niveau de la queue à la pose ou au retrait du cathéter peut apparaitre. Une injection intraptéritonéale peut provoquer de la douleur. La nuisance liée à cette souche de rat est une augmentation de l’élévation de la pression artérielle chez ces animaux. Le modèle de douleur chronique induit de fait une douleur sur la plante du pied d’une patte arrière qui peut durer jusqu’à 6 semaines. Des répercussions sont possibles sur le comportement des rongeurs : Augmentation des comportements d’évitement et anxieux, anthédonie, perte de poids, troubles du sommeil. Nuisances de l’injection du méthylphénidate : une douleur au point d’injection en intrapéritonéal peut être ressentie quelques heures. Nuisance des tests comportementaux : les animaux sont placés sur une plaque dont la température n’induit initialement aucune nociception. Nous ferons varier progressivement la température de cette plaque avec des valeurs comprises entre 5°C et 55°C. Pour le second test, les animaux sont placés dans une cage dont le plancher est muni d’un filet métallique maillé. Une série de monofilaments, avec des forces croissantes allant de 0.04g à 4g sont utilisés pour délivrer une pression mécanique sur la patte postérieure. Chaque filament est appliqué pendant 6 à 8 secondes. La réponse douloureuse est caractérisée par un retrait vif de la patte.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour des études ex-vivo.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode in vitro ni in silico n’est disponible pour répondre à la problématique posée. En effet, notre étude vise à étudier l’organisme vivant dans son intégralité. Seules les études chez l’animal peuvent reproduire la complexité de l’ensemble des processus physiopathologiques dans leur intégralité.
Réduction
Les effectifs sont calculés et optimisés de manière à utiliser un minimum d’animaux tout en conservant une grande puissance statistique. Il faut également que la taille d’effectif soit suffisante pour tenir compte de la variabilité inter-individuelle. L’imagerie permet d’utiliser un même animal pour différentes conditions optimisant la quantité d’animaux nécessaire pour l’étude. Nous utiliserons 2 espèces animales, avec un total 660 animaux sur 5 ans soit 330 souris et 330 rats pour répondre à nos objectifs.
Raffinement
Les conditions d’élevage seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu (papier absorbant, cabanes, et/ou tubes). Les animaux seront hébergés une semaine avant l’initiation des expériences. Ils seront observés quotidiennement. Des habituations à l’imagerie seront réalisées au minimum 3 jours avant la réalisation du protocole d’imagerie afin d’habituer les animaux à la salle d’expérimentation et son environnement. Il en sera de même pour les expériences de comportements. Une surveillance accrue d’une semaine sera réalisée pour suivre chaque animal. Les expérimentateurs donneront une récompense à l'animal après les injections. Les imageries seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Durant toutes les expérimentations d’imagerie, les animaux seront maintenus dans un lit thermorégulé et un monitoring de la température corporelle sera réalisé à l’aide d’une sonde mise en place sous le ventre de l’animal. De plus, un monitoring respiratoire sera opéré à l’aide d’un capteur relevant la fréquence respiratoire. Une protection oculaire sera appliquée. Des points limites gradés seront évalués, 4 facteurs seront estimés au cour de la surveillance des animaux: 1/ la posture sera mesurés; normal (score 0), manque de toilettage (score 1), pelage terne (score 2), dos arrondi (score 3); 2/ l'alimentation: normal (score 0), perte de poids inférieure à 5% (score 1), perte de poids de 0-15% (score 2), perte de poids supérieure à 15% (score 3); 3/ comportement naturel: normal (score 0), légères modifications (score 1), moins mobile et attentif, isolé (score 2), vocalisations spontanées, automutilation, animal agité, ou immobile (score 3); 4/ expression faciale: contraction orbitaire (score 0 à 2) , gonflement du nez (score 0 à 2), gonflement des joues (score 0 à 2), position des oreilles (score 0 à 2), changement des moustaches (score de 0 à 2).
Choix des espèces
Le choix de la souris et du rat est conditionné par les modèles utilisés dans cette étude. Les souris seront étudiées à l’âge adulte. Les rats seront étudiés avant 10 semaines pour éviter le développement d’une hypertension artérielle décrite entre 8 et 10 semaines chez ces rats et qui est un facteur confondant à l’étude.
Thérapeutiques de prévention et de traitement du rejet de greffe
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Toutes tuées pour le prélèvement de leurs organes, 500 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une irradiation puis une injection de cellules humaines, subissent une greffe de peau de cinquante minutes sous anesthésie, et portent ensuite une dizaine de jours un pansement qui gêne leurs mouvements. La troisième procédure déclenche volontairement une maladie du greffon contre l'hôte, que le porteur classe en gravité sévère parce qu'elle engendre des "douleurs systémiques et importantes". Il écrit que les animaux sont "sacrifiés" dès que les points limites sont atteints, ce qui garantirait "leur bien-être autant que possible".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment le système immunitaire déclenche le rejet d’une greffe et de développer des solutions pour contrôler ce rejet. Plus précisément, ce travail explore le rôle des monocytes, un type de cellule immunitaire, dans ces processus. Nous cherchons à comprendre ce qui favorise ou freine leur activation qui joue un rôle clé dans le rejet. Notre équipe a découvert que certains récepteurs présents sur les monocytes sont impliqués dans le rejet des greffes rénales. Pour mieux comprendre leurs mécanismes, notre laboratoire a mis au point des approches innovantes en utilisant des monocytes modifiés génétiquement pour exprimer ou non ces récepteurs. Cependant, bien que ces stratégies aient donné des résultats prometteurs in vitro, elles doivent encore être testées sur des modèles animaux avant de pouvoir être appliquées en clinique. Les expériences in vitro ne peuvent pas reproduire toute la complexité des interactions cellulaires qui se produisent dans un organisme vivant, comme la manière dont les monocytes s’infiltrent dans le greffon, interagissent avec ses cellules, ou encore la dynamique du rejet et l’impact des traitements immunosuppresseurs sur ces étapes. Ces modèles précliniques permettront de valider nos approches et de mieux comprendre ces phénomènes complexes.
Bénéfices attendus
L’insuffisance rénale chronique est une des causes de décès qui augmente le plus rapidement dans le monde, touchant 850 millions de personnes en 2023. D’ici 2040, elle pourrait devenir la cinquième cause de mortalité mondiale. En France, cette maladie concerne environ 10 % de la population, dont 90 000 patients atteints d’insuffisance rénale terminale nécessitant soit une hémodialyse, soit une transplantation rénale. Bien que la transplantation rénale améliore nettement la qualité de vie des patients, son efficacité est limitée par le rejet de greffe. Pour prévenir ce rejet, les patients doivent suivre un traitement immunosuppresseur quotidien qui inhibe leur système immunitaire. Cependant, malgré ces traitements, les rejets à long terme restent fréquents. Environ 45 % des greffons cessent de fonctionner après 10 ans, et ce taux n’a pas diminué depuis 20 ans. Cela s’explique en partie par le fait que les traitements actuels ciblent uniquement les lymphocytes, une famille de cellules immunitaires, sans agir sur les monocytes, alors que ces derniers jouent un rôle central dans le rejet des greffes. Notre projet a pour objectif principal de mieux comprendre le rôle des monocytes dans le rejet des greffes, notamment en explorant leurs récepteurs spécifiques. À moyen terme, ce travail fournira des informations clés sur les mécanismes impliqués et permettra de développer des stratégies pour viser les monocytes afin de réduire les risques de rejet. En optimisant la survie des greffons, ce projet pourrait significativement améliorer la durée de vie des greffes rénales à long terme et, par conséquent, la qualité de vie des patients.
Procédures
Procédure d’humanisation : Les souris vigiles recevront une irradiation suivie d'une seule et unique injection intraveineuse (veine caudale). Chaque souris subira un ou deux prélèvements sanguins mandibulaires sous anesthésie gazeuse. Procédure de greffe de peau : greffe de peau sous anesthésie générale et analgésie en condition aseptique (50 minutes) . Un pansement sera réalisé afin de protéger la greffe. Procédure de maladie du greffon contre l’hôte xénogénique : Les souris vigiles subiront deux injections intraveineuses (veine caudale, douleur légère et de courte durée), une pour recevoir les cellules induisant le rejet et la deuxième pour recevoir le traitement. A la fin de la procédure, chaque souris subira un prélèvement sanguin mandibulaire sous anesthésie gazeuse (douleur légère et de courte durée) avant euthanasie.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus dans ce projet sont les suivants : Dans ce projet, la procédure d’humanisation est considérée de classe de gravité légère. Il s’agit ici d’une irradiation pouvant induire un léger stress (durée 1 minute) suivie d'une injection intraveineuse unique. La greffe cutanée est considérée comme de gravité modérée. Les souris receveuses seront rasées et le greffon cutané sera maintenu cousu sur la peau des souris et recouvert d’un pansement le temps de la prise de greffe (environ 10 jours). Ce pansement peut gêner physiquement les souris receveuses dans leurs mouvements. Le rejet du greffon cutané peut engendrer des démangeaisons locales à la souris. La procédure de maladie du greffon contre l’hôte est considérée comme sévère car elle engendre des douleurs systémiques et importantes.
Devenir
A la fin des procédures 1 et 2, toutes les souris seront euthanasiées pour prélèvement des organes et analyses.
Remplacement
Pour étudier le fonctionnement du système immunitaire lors de greffes, de traitements contre le rejet ou de l’utilisation de médicaments qui modulent l’immunité, il est indispensable d’utiliser un modèle animal, en particulier un mammifère doté d’un système immunitaire complexe. Les expériences sur des cultures cellulaires en laboratoire apportent des informations utiles, mais elles ne suffisent pas à reproduire la complexité du système immunitaire tel qu’il fonctionne dans un organisme vivant. Le modèle animal est donc essentiel pour vérifier que les thérapies développées dans ce projet sont réellement efficaces, car il inclut tous les acteurs cellulaires qui interagissent dans des conditions naturelles.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans nos expériences est calculé avec précision grâce à un outil en ligne appelé EDA (Experimental Design Assistant). Cet outil, développé par le NC3Rs, une organisation scientifique basée au Royaume-Uni, aide les chercheurs du monde entier à appliquer les principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner). En suivant les standards recommandés pour les études sur les animaux, l’EDA calcule le nombre minimum nécessaire d’animaux pour obtenir des résultats fiables. Il s’assure que nous pourrons mettre en évidence l’efficacité de nos traitements tout en limitant autant que possible l’utilisation d’animaux.
Raffinement
Les souris immunodéficientes, dépourvues de système immunitaire, seront maintenues dans des cages stériles pour les protéger des infections. Toutes les manipulations sont effectuées sous un poste microbiologique stérile pour garantir leur sécurité. Lors de la greffe de peau (procédure de gravité modérée), la gestion de la douleur comprend une anesthésie générale et une analgésie pendant et après l’intervention chirurgicale. Un suivi quotidien avec des critères précis (points limites) est mis en place pour surveiller leur état durant cette période. Pour réduire le stress physique lié au pansement, les souris reçoivent une alimentation sous forme de gel hydraté déposé au fond de la cage pour faciliter leur accès à la nourriture et à l’eau. Pour la procédure de maladie du greffon contre l’hôte (gravité sévère), des traitements spécifiques développés par notre laboratoire sont administrés de manière préventive. Là encore, un suivi quotidien et des points limites définis permettent de surveiller l’état des animaux. Une alimentation hydratée est également fournie pour limiter le stress physique lié à la maladie. Dans les deux cas, les animaux sont sacrifiés dès que les points limites définis dans chaque procédure sont atteints, garantissant leur bien-être autant que possible.
Choix des espèces
La Souris est un modèle de choix dans ce projet pour plusieurs raisons. Son système physiologique est très proche de celui de l’humain, ce qui permet d’étudier les réponses immunitaires et d’évaluer des thérapies cellulaires dans des conditions représentatives. Par rapport à d’autres espèces, la Souris présente des avantages pratiques et scientifiques. Elle est petite, facile à manipuler et nécessite moins d’espace et de ressources que des modèles plus grands comme les primates ou les porcs. De plus, les modèles murins utilisés dans ce projet sont validés par la communauté scientifique internationale, garantissant leur pertinence pour des études de pointe. Ils offrent une combinaison unique de complexité biologique, accessibilité expérimentale et pertinence pour des applications cliniques, ce qui les rend particulièrement adaptés aux recherches sur les thérapies innovantes. Enfin, la Souris est l’une des espèces les mieux caractérisées génétiquement. Les outils de modification génétique disponibles pour cette espèce sont très avancés, permettant de créer des modèles sur mesure adaptés à des questions de recherche spécifiques. Par exemple, des souris immunodéficientes sont utilisées ici pour étudier les thérapies cellulaires humaines en leur injectant des cellules souches humaines. Cela permet de recréer un environnement proche du système immunitaire humain, ce qui serait difficilement réalisable chez d’autres espèces. Ici, des souris immunodéficientes âgées de 6 semaines au maximum seront utilisées pour l’injection des cellules souches car le développement du système immunitaire humain prend environ 11 semaines post injection.
Implication du microbiote intestinal dans le développement de la polyarthrite rhumatoïde chez le rat – stratégies thérapeutiques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Dès le premier symptôme d'arthrite, sept jours sont comptés avant de décider du sort de l'animal, délai que le porteur justifie par le temps nécessaire pour que les quatre membres soient potentiellement atteints et que le score maximum soit obtenu. 768 rats vont être utilisés, la moitié dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tous tués et autopsiés à l'issue. Nés sans aucune flore intestinale, ils reçoivent par gavage le microbiote de donneurs humains, puis deux injections de collagène sous la peau de la base de la queue pour déclencher la maladie, et pour certains un gavage quotidien de probiotique. Le porteur écrit que l'atteinte articulaire va "inévitablement" générer une douleur chronique modérée à sévère, quand les bénéfices annoncés se limitent à l'identification de groupes bactériens et, "à terme", à des stratégies de modulation du microbiote.
Objectifs
L'objectif du projet est de développer un modèle expérimental pour l'étude mécanistique de la Polyarthrite Rhumatoïde (PR), pour la description de la physiopathologie générale de la PR dans une situation de déséquilibre du microbiote (dysbiose) et de proposer des solutions innovantes de prise en charge de la pathologie (développement de nouveaux pré- et probiotiques, d'aliments fonctionnels et de nouveaux antalgiques ciblant les moécules identifiées).
Bénéfices attendus
Ce travail devrait permettre de mettre en évidence les groupes bactériens susceptibles d'être impliqués dans le processus d'inflammation chez les personnes souffrant de polyarthrite rhumatoïde, et à terme, de mettre en place des stratégies thérapeutiques visant à moduler le microbiote intestinal.
Procédures
Les animaux seront soumis à 3 types d'interventions au cours de projet 1)des gavages orogastriques pour 1a) l'implantation du microbiote du volontaire chez les rats axéniques (animaux nés sans microflore bactérienne colique) : 1 seule intervention, en tout début de projet et d'une durée inférieure à la minute car elle est pratiquée par des zootechniciens formés et expérimentés 1b) pour l'administration d'une bactérie probiotique, cette intervention sera quotidienne dès l'apparition du 1er symptôme post injection, pratiquée en moins d'une minute par des zootechniciens formés. 2) ils subiront également 2 injections espacées de 7 jours, en intra-dermiques à la base de la queue, sous anesthésie générale, espacées de 7 jours, d'une solution permettant l'induction de la polyarthrite rhumatoïde. 3) Des prelèvements de fecès seront réalisés avant implantation du microbiote, 15 après l'implantation, et de façon hebdomadaire pendant les 4 semaines maximum d'observation post injection (1 intervention pas semaine et par animal, d'une durée inférieure à la minute)
Impact sur les animaux
Il s’agit d’un modèle communément utilisé pour les études concernant le tube digestif, en particulier celles réalisées à partir d’animaux gnotobiotiques à microbiote humain. Le rat est en effet reconnu pour sa capacité à conserver un microbiote dont la composition est très proche de celle du microbiote humain du donneur. Les donneurs étant, dans le cadre de projet des volontaires sains, aucun effet indésirable n'a été constaté lors du developpement et de l'utilisation de ce modèle, l'alimentation est, de plus, adaptée et n'entraine donc pas de troubles digestifs ou de croissance. En ce qui concerne l'induction de la polyarthrite rhumatoïde, les premiers signes visibles liés à l'apparition de la pathologie induite devraient survenir entre 7 et 10 jours après l'injection de collagène de type II. Les symptômes sont habituellement maximaux 15 jours post injection avant de se stabiliser voir, de régresser légèrement. L'atteinte articulaire va inévitablement générer une douleur chronique modérée à sévère et un stress important pour les animaux. En fonction du stade de la pathologie, apprécié par une grille d'évaluation, les déplacements des animaux pourront être réduits et l'état général affecté.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure, puis autopsiés afin de récupérer l'ensemble des organes et fluides métaboliques nécessaires aux futures analyses biologiques, génomiques et histologiques.
Remplacement
L’étude du phénotype arthritique, de l’implication du microbiote intestinal dans le développement de la polyarthrite rhumatoïde et de l'effet d'une stratégie thérapeutique par administration d'une bactérie probiotique, ne peut être évaluée que sur un organisme vivant pris dans sa globalité,les méthodes non animales ne permettront pas de répondre à la question de la relation hôte-microbiote dans le cadre d'une pathologie extra digestive induite.
Réduction
Pour le respect de la règle des 3Rs, le nombre de chaque groupe d’animaux et le nombre de répétition de chaque procédure (6 expériementations correspondant à 6 microbiotes différents) a été réduit au minimum nécessaire, grâce au précédent projet qui a permis de déterminer un nombre d'animaux pour discriminer un effet statistiquement significatif entre les traitements et également. Ainsi quatre lots de 16 rats seront utilisés pour chaque expérience et ils correspondent à des inocula microbiens et des traitements différents : -un lot de rats à microbiote humain issu d’un patient souffrant de polyarthrite rhumatoïde, qui recevront une injection pour induire la polyarthrite - un lot de rats à microbiote humain issu d’un patient souffrant de polyarthrite rhumatoïde, qui recevront une injection de sérum physiologique (injection contrôle) -un lot de rats à microbiote humain issu d’un volontaire sain (microbiote contrôle), qui recevront une injection pour induire la polyarthrite - un lot de rats à microbiote humain issu d’un volontaire sain (microbiote contrôle), qui recevront une injection de sérum physiologique (injection contrôle).
Raffinement
Les animaux font l’objet d’une surveillance quotidienne pour, tout d'abord, déterminer le score clinique évalué selon les critères définis comme l'aspect visuel des articulations, la mesure de l'épaisseur des chevilles à l'aide d'un pied à coulisse et/ou du volume de la patte à l’aide d’un pléthysmomètre, mais également pour détecter tout autre signe d'inconfort, de douleur, de détresse ou d'angoisse pour le réduire, le soulager, le supprimer. Dès l'apparition de ces signes, l'arbre décisionnel sera suivi. L'évaluation retrospective du précédent projet a entrainé une modification des points limites. En effet, dès le développement du 1er symptôme défini par la fiche de scoring, 7 jours sont comptabilisés pour observer la poursuite ou non du développement de la pathologie. Ce délai correspond au temps nécessaire pour que potentiellement les 4 membres soient atteints et donne ainsi le score maximum. Au terme de cette période, les animaux sont soit mis à mort et les prélèvements réalisés selon la procédure décrite dans la DAP, si la pathologie reste établie sur au moins un des quatre membres, soit resteront inclus dans le projet si la pathologie réverse (effet traitement ou inflammation transitoire/pathologie non établie). Pendant cette période, l'accès à l'alimentation et la boisson sera facilité pour les animaux developpant la pathologie (croquettes humidifiées dans la cage, gels nutritifs, tétines de biberons rallongées).
Choix des espèces
Les espèces animales choisies sont des rats femelles et mâles fischer 344 nés axéniques âgés de 6 à 7 semaines. Il s’agit d’un modèle communément utilisé pour les études concernant le tube digestif, en particulier celles réalisées à partir d’animaux gnotobiotiques à microbiote humain. Le rat est en effet reconnu pour sa capacité à conserver un microbiote dont la composition est très proche de celle du microbiote humain du donneur. Il permet également le recueil d’une quantité plus importante de fèces et de contenus caecaux nécessaires aux études de la composition et de l’activité du microbiote intestinal que la souris. Les rats seront âgés de 8 à 9 semaines au moment de l'injection de collagène de type II. Ce stade de développement, jeune adulte, est optimal pour permettre une bonne reproductibilité de l'induction de l'arthrite rhumatoïde par le collagène de type II. Ainsi ils auront environ 6 semaines au moment de la transplantation fécale.
Evaluation d’un radiotraceur diagnostique et thérapeutique ciblant une intégrine dans des modèles de tumeurs cérébrales
- Recherche appliquée
- Cancers
Une tumeur cérébrale implantée par chirurgie intracrânienne, puis jusqu'à six séances d'imagerie nucléaire de quarante à soixante minutes et deux imageries anatomiques par semaine pendant six semaines : 403 souris immunodéprimées vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Certaines subissent en plus un transport routier de cinq heures entre deux établissements. Le porteur surveille quotidiennement l'apparition de troubles de la conscience, de mouvements circulaires ou de stupeur, tout en écrivant que les protocoles d'imagerie n'entraîneront "pas de douleur, souffrance ou angoisse supplémentaire". Toutes seront tuées, soit pour compter la radioactivité fixée dans leurs organes, soit pour des analyses histologiques des tissus.
Objectifs
La médecine nucléaire utilise des molécules marquées avec des éléments radioactifs pour aider à diagnostiquer et traiter le cancer. Ces molécules, appelées radiotraceurs, sont injectées dans le corps et peuvent être détectées à l'aide de caméras spéciales. Elles permettent de voir où ces molécules se distribuent dans l’organisme, y compris dans les tumeurs. Certaines de ces molécules peuvent également être utilisées pour détruire les cellules cancéreuses. Dans ce projet, nous étudions l'efficacité d'un radiotraceur sur des souris porteuses de tumeurs cérébrales intracrâniennes. Nous examinerons comment le radiotraceur se répartit dans l’organisme des animaux après son injection à différents temps. Nous évaluerons également si le traitement avec ce radiotraceur peut ralentir la croissance des tumeurs au fil du temps. Nous choisissons uniquement des types de tumeurs qui se développent facilement chez les souris pour minimiser l'utilisation d'animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider l'approche permettant la combinaison de diagnostic et de thérapie (théranostique) ciblant l'intégrine αvβ3 dans les tumeurs du cerveaux (médulloblastomes et glioblastomes), et servira de preuve de concept pour le transfert en clinique du radiotraceur. Ensuite, un essai clinique déterminera la place de ce traceur dans la prise en charge des médulloblastomes.
Procédures
Pour le protocole d’implantation tumorale au niveau du cerveau, il sera fait chirurgicalement dans le respect de la stérilité. Chaque animal subira une seule chirurgie d’environ 10 minutes.. Ces implantations, réalisées sous anesthésie avec l'application d'un anesthésique local et d'un antalgique, incluront également l'identification par poinçon d'oreille. A partir des 2 à 3 semaines qui suivent un transport automobile d’environ 5h par transporteur automobile agrée, avec température contrôlée, pourra être réalisé si ces implantions sont effectuées avant l’arrivée des animaux dans l’établissement utilisateur. Les autres actes réalisés pour ce projet se feront au sein de l’établissement utilisateur principal. Une fois le volume tumoral atteint : • Soit une injection de radiotraceur sur animale vigile, suivie de 40 à 60 min d’imagerie nucléaire sous anesthésie, avant mise à mort pour récupération d’organes. Un maximum de 6 acquisitions d’imagerie nucléaire sera effectué par animal. Jusqu’à 2 acquisitions d’imagerie anatomiques par semaine seront réalisées sur les souris porteuses de tumeurs cérébrales. • Soit deux injections de radiotraceur sur animal vigile, espacées d’une semaine, avec 40 à 60 min d’imagerie nucléaire sous anesthésie chaque semaine pendant un maximum de 6 semaines.
Impact sur les animaux
L’étude sera conduite chez des animaux immunodéprimés. Les animaux seront étroitement surveillés immédiatement après l'injections intracrânienne des lignées tumorales, en raison du risque d'infection au site d'injection. Après l'implantation, il pourrait y avoir une réduction initiale du poids corporel, suivie d'une reprise ultérieure du poids. Comme la séquence d'imagerie ne pourra être réalisée qu'après une croissance suffisante des tumeurs, les animaux seront surveillés quotidiennement pour déceler tout signes neurologiques de réaction altérée à la manipulation, de troubles de la conscience, de mouvements circulaires ou de stupeur. Un stress pourra aussi survenir chez les animaux au moment du transport entre les deux établissements le cas échéant. Enfin, un stress bref et léger pourra survenir au moment de l’injection intraveineuse du radiotraceur précédant la séquence d’imagerie. Les protocoles d’imagerie n’entraineront pas de douleur, souffrance ou angoisse supplémentaire en dehors d’un stress bref et modéré lié à l’injection intraveineuse du radiotraceur à des animaux vigiles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des deux procédures de ce projet : soit une étude de biodistribution par prélèvements d’organes et comptage de la radioactivité́ sera réalisée, soit des prélèvements de tissus sont réalisés post mortem pour des études d’histologie.
Remplacement
Cette étude d’expérimentation animale fait suite à une validation en laboratoire du médicament candidat ainsi qu'à des tests préliminaires effectués sur animaux lors de projets précédents. La recherche sur l'utilisation de radiotraceurs ou de médicaments, ainsi que la confirmation des profils pharmacocinétiques, nécessite l'utilisation de modèles animaux précliniques en laboratoire. Ces modèles doivent refléter les différents organes impliqués dans l'élimination naturelle des molécules administrées. C'est pourquoi il est indispensable de mener des études sur des modèles animaux précliniques avant de pouvoir passer à des essais cliniques sur des êtres humains. De plus, les modèles cellulaires utilisés dans ces études représentent la pathologie étudiée, en l'occurrence le médulloblastome.
Réduction
L’imagerie non invasive permet de suivre un même animal au cours du temps, ce qui permet d’obtenir des données statistiques en minimisant le nombre d’animaux utilisés. Toutes les expériences utiliseront des tests statistiques appropriés pour évaluer les biomarqueurs d'imagerie. Le suivi longitudinal de la taille des tumeurs réduira le nombre d'animaux nécessaires. Nous inclurons un surplus de 15 % pour tenir compte des éventuels échecs de greffe, ce qui aidera à minimiser davantage l'utilisation globale d'animaux.
Raffinement
Le raffinement consistera à prendre toutes les précautions nécessaires pour limiter la souffrance animale. Le projet sera réalisé dans deux établissements agréés, avec du personnel qualifié. Les animaux seront logés en cages stériles dans des armoires ventilées, en groupe, dans un environnement enrichi adapté à leur espèce. Leur alimentation et leur eau seront stériles, et des mesures seront mises en place pour réduire le stress, avec un suivi quotidien de leur bien-être. Pour l'implantation tumorale cérébrale, la procédure sera chirurgicale, réalisée sous anesthésie, anesthésique local, et un antalgique. En cas d’infection rare, un traitement adapté sera immédiatement appliqué et l’animal sera surveillé de près. L’évolution des tumeurs sera suivie par des méthodes d’imagerie non invasives, qui évitent les prélèvements invasifs tout en fournissant des informations détaillées sur leur progression. Les sessions d’imagerie se feront également sous anesthésie, avec les animaux sur un lit thermostaté, et un monitoring continu de la fréquence respiratoire. Un gel ophtalmique sera utilisé pour prévenir la sécheresse oculaire. Les animaux seront intégrés à l’étude dès la détection des tumeurs pour limiter les procédures inutiles et réduire les délais. Si des animaux doivent être transportés pour le suivi tumoral, ce transport sera réalisé par un transporteur agréé, suivi de plusieurs jours de repos avant toute manipulation.
Choix des espèces
Les modèles de souris constituent une référence pour la recherche in vivo en cancérologie et sont très fréquemment utilisés pour les modèles de greffes de tumeurs, les souris au système immunitaire compromis permettent la prise tumorale de cellules humaines ce qui permet de se rapprocher d'avantage de la pathologie d'intérêt. L'implantation sera effectuée à partir de 6 semaines, un âge optimal permettant une prise tumorale efficace grâce à leur système immunitaire affaibli, tout en assurant des conditions physiologiques stables pour une croissance tumorale fiable.