Rongeurs
Impact de la température corporelle sur la réponse inflammatoire dans des modèles stériles d’infection dans un modèle murin 1/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une injection dans l'abdomen déclenche une réaction inflammatoire, puis les souris sont placées dans des environnements froids ou chauds pour reproduire une hypothermie ou une fièvre, avec échographies du cœur et prélèvements de sang sous anesthésie à 6, 24 et 48 heures. 500 souris vont être utilisées, dont 428 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. L'ensemble des interventions est pourtant décrit comme "conçu pour être le moins stressant possible", et les atteintes annoncées se limitent à une baisse d'activité, une perte d'appétit, un amaigrissement et des poils hérissés. Toutes sont tuées à la fin, cœur, poumons, foie, reins et cerveau étant prélevés immédiatement après la mise à mort.
Objectifs
Quand une personne est gravement malade, comme lors d’une infection sévère, son corps peut réagir par une forte inflammation et un changement de température (fièvre ou hypothermie). Ce projet cherche à comprendre si le fait d’avoir trop chaud ou trop froid influence la façon dont le corps réagit à cette situation critique. Pour cela, nous allons provoquer une inflammation contrôlée chez des souris, puis les placer dans des environnements plus ou moins chauds. Nous suivrons leur état général, leur température corporelle, et la santé de leur cœur. L’objectif est de savoir si la température du corps aggrave ou améliore la réaction du corps à l’inflammation, pour aider à mieux soigner les patients à l’hôpital. Le projet se déroule dans les 2 établissements utilisateurs: EU570 et EU0543 (uniquement les échographies).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment la température du corps influence la réaction du système immunitaire lors d’une inflammation sévère, comme on en observe chez les patients en réanimation. En identifiant si le fait d’avoir de la fièvre ou au contraire d’être en hypothermie aggrave ou améliore l’état général, nous pourrons mieux adapter les soins, en particulier le contrôle de la température corporelle dans les situations critiques. À long terme, ces résultats pourraient contribuer à améliorer la prise en charge des patients atteints d'infections graves ou de chocs inflammatoires, en évitant des traitements inutiles ou contre-productifs, et en guidant des stratégies plus ciblées.
Procédures
Les souris reçoivent une injection au niveau de l’abdomen pour déclencher une réaction inflammatoire contrôlée (5 secondes). Elles sont ensuite placées dans des environnements plus ou moins chauds, pour simuler différents états : hypothermie (corps froid), température normale, ou fièvre. Elles portent une petite puce sous la peau permettant de suivre leur température corporelle sans les manipuler. À plusieurs moments (6h, 24h, 48h), leur état général est suivi, une échographie du cœur est réalisée sous anesthésie, et un petit prélèvement de sang est effectué sous anesthésie pour analyser leur réaction (10 secondes). L’ensemble des interventions est conçu pour être le moins stressant possible, avec des soins attentifs, des médicaments contre la douleur, et un hébergement adapté à leur confort. L'ensemble de ces interventions se déroulera dans l'unité du chercheur, sauf les échographies qui auront lieu dans une unité voisine (durée 5 minute par animal).
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de malaise temporaire à la suite de l’injection et de la réaction inflammatoire : baisse d’activité, perte d’appétit, amaigrissement, respiration ralentie, ou poils hérissés. Ces effets sont attendus et suivis de près. Ils varient selon la température ambiante et la sensibilité individuelle de chaque animal. Tous les signes sont évalués plusieurs fois par jour, à l’aide d’une grille d’observation clinique standardisée. Les procédures (injection, prélèvements, examens) sont conçues pour minimiser le stress et la douleur, grâce à l’anesthésie et à des soins de soutien adaptés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure ou en cas de signes de souffrance dépassant les seuils définis. Un prélèvement sanguin ainsi que des organes (cœur, poumons, foie, reins, cerveau) seront réalisés immédiatement après l’euthanasie, à des fins d’analyse.
Remplacement
Des expériences sur cellules isolées en laboratoire (par exemple des cellules qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins, appelées cellules endothéliales) sont réalisées en parallèle pour mieux comprendre certaines réactions inflammatoires. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’étudier ce qui se passe dans un organisme vivant entier, où plusieurs organes interagissent en permanence. Ils ne reproduisent pas la complexité du fonctionnement global du corps (appelé homéostasie), en particulier la régulation de la température, les réactions immunitaires, ou les effets sur le cœur et les autres organes. C’est pourquoi le recours à l’animal reste nécessaire dans ce projet pour étudier ces mécanismes de manière intégrée.
Réduction
Le nombre de souris a été calculé pour obtenir des résultats fiables, tout en limitant l’utilisation d’animaux au strict nécessaire. Les expériences sont conçues pour recueillir un maximum d’informations sur chaque souris (par exemple : température, sang, échographie, organes), ce qui évite de multiplier les groupes. Les conditions expérimentales sont réparties dans le temps pour permettre la réutilisation des équipements et limiter les pertes. Si les résultats sont clairs avant d’avoir utilisé tous les animaux prévus, les expériences seront arrêtées plus tôt. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’expérience. Les souris reçoivent des médicaments contre la douleur de manière préventive et régulière. Elles sont surveillées plusieurs fois par jour avec une grille d’observation précise (état général, comportement, respiration, apparence). Si une souris montre des signes de souffrance trop importants, elle est immédiatement retirée de l’étude. Les souris vivent en groupe, dans des cages enrichies avec de la nourriture adaptée, du matériel pour faire leur nid, et des conditions de température contrôlées. Les manipulations sont faites par du personnel formé et expérimenté, avec un souci constant du bien-être animal. Les animaux seront transportés entre les deux unités (5 minutes) dans une cage de transport homologuée.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris adultes, car elles permettent d'étudier de façon fiable les effets de l’inflammation et de la température sur l’organisme. Elles sont de taille adaptée pour réaliser les examens (température, échographie du cœur, prise de sang) de manière précise, sans stress inutile. De plus, la souris est une espèce bien connue en recherche médicale : on dispose de beaucoup de connaissances et d’outils pour analyser ce qu’il se passe dans son corps, ce qui facilite la compréhension des résultats. Enfin, notre équipe a une solide expérience avec ce modèle, ce qui garantit des manipulations maîtrisées et respectueuses du bien-être animal.
Photomodulation de la douleur par la lumière dans un contexte de migraine induite par un neuropeptide (1/2)
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Cinq injections sous-cutanées d'un neuropeptide déclenchant la migraine, un jour sur deux, puis des mesures du seuil de douleur à la patte et à la face, une sensation de brûlure provoquée sur la queue, l'implantation d'électrodes sur la cornée et d'une caméra vissée sur le crâne: 3 984 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le porteur indique attendre une hypersensibilité sensorielle et une hypersensibilité à la douleur, ainsi qu'un inconfort lié au surpoids de l'endoscope fixé sur la tête. L'objectif déclaré est d'évaluer l'effet analgésique de la lumière verte dans un modèle de migraine, une piste qu'il présente comme non invasive et peu coûteuse. Toutes les souris sont tuées à l'issue de chaque procédure, le porteur écrivant qu'elles ne peuvent pas être réutilisées du fait de leur vieillissement au cours de l'expérience.
Objectifs
Il est estimé qu’une personne sur 7 dans le monde souffre de migraine représentant plus de 1 milliard d’individus. La prévalence de la migraine a augmenté de 732,56 millions à 1,16 milliard de cas entre 1990 et 2021. En France, 12 millions de personnes sont concernées. La migraine affecte environ 15 % de la population. Alors que les femmes ont une incidence et prévalence globale plus élevée que les hommes, les hommes présentent une augmentation 4 à 5 fois plus. La migraine est plus courante chez les individus âgés de 20 à 50 ans qui correspond à la population active. Elle représente la 6ème cause de handicap dans le monde. Alors que la lumière bleue peut aggraver ou déclencher la migraine, la lumière verte présenterait un effet bénéfique (analgésique). Dans un contexte de nécessité de développement de nouvelle approches thérapeutiques sans effet secondaire, la thérapie par la lumière apparait comme une option intéressante, non invasive et peu couteuse. L’exposition à des lumière de longueur d’onde spécifique ont déjà montré des effets bénéfiques dans différentes conditions pathologique tels que les cancers, les maladies de peau, les perturbations du sommeil et de l’humeur. Récemment, la thérapie utilisant de la lumière LASER ou de faible intensité a été utilisée dans le cadre de la douleur incluant des douleurs dorsales, fibromyalgies, neuropathique ou migraineuse. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer les mécanismes impliqués dans l’analgésie induite par une exposition à la lumière verte dans un modèle de migraine et définir la meilleure stratégie d’exposition pour un efficacité optimale. Le projet se déroulera sur 2 EU (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Nous partons de l’hypothèse que les crises répétées de migraine induisent une altération du traitement de l’information somato-sensorielle et visuelle au niveau de la rétine, des noyaux thalamiques et du cortex. Cette étude envisage donc d’apporter des résultats innovants en mettant en évidence la capacité de la lumière à moduler la sensibilité à la douleur. L'objectif étant en particulier de mettre en évidence la capacité analgéqiue de la lumière verte qui pourrait alors être évaluer en clinique et apporter une approches compémentaires du traitment de la douleur.
Procédures
injections sous cutanées de neuropeptides une fois par jour tous les 2 jours avec au total 5 injections par animal; durée de l'injection
Impact sur les animaux
hypersensibilité sensorielle; hypersensbilité à la douleur; la pose de l'électrode sur la cornée peut entrainer des irritations post-enregistrement (très rarement observé par expérience car l'éectrode est légèrement posée sur la cornée sans déplacement; Inconfort lié à la présence de l'endoscope sur la tête de l'animal qui génère un léger surpoids; Normalement le neuropeptide n'induit pas de stress et d'anxiété mais certaines souris peuvent avoir une réaction différente à la généralité; Douleur légère (piqûre) lors des injections; Inconfort lié à la présence des vis pour les VEP et de l'endoscope.
Devenir
A l'issu de chaque procédure les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent pas être réutilisés du fait de leur vieillissement au cours de la procédure.
Remplacement
Le projet prend en compte les interactions complexes entre la rétine (la lumière) et le cerveau, impliquées dans la migraine et ses symptômes associés. Il est nécessaire de réaliser cette étude chez l’animal afin d’avoir une vision générale du système et de pouvoir étudier les mécanismes de régulation et d’intégration de la douleur migraineuse.
Réduction
Notre expertise dans les domaines techniques utilisés dans ce projet nous permet d’établir le nombre d’animaux par groupe de manière fiable pour obtenir des résultats statistiquement exploitables. Le nombre indiqué dans les différentes procédures correspond au maximum d’animaux mais nous procédons par série de manière à ce que si tout se passe de manière optimale nous puissions réduire le nombre d’animaux par groupe.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être et le confort des animaux tout au long des procédures, les souris seront surveillées par les personnes compétentes et manipulées tous les jours par l’expérimentateur pour permettre une habituation optimale. Elles ne seront jamais isolées dans leur cage, sauf pendant la récupération suite à une anesthésie, elles auront un environnement enrichi avec accès libre à la nourriture et l’eau. Pour les stimulations mécaniques (à l'aide de filaments en plastique), elles sont limitées en durée et en intensité au minimum et l’animal a toujours la possibilité d’échapper à la stimulation puisqu’il est libre de ses mouvements. Pour le test de sensibilité thermique, pour limiter le ressenti d'une sensation de brulure par les animaux, la température est augmentée le plus progressivement possible pour atteindre le seuil le plus précis et limiter cette sensation sans compromettre le test. Après les enregistrements électrorétinographiques, l'oeil est réhydraté. La nourriture est placée dans la cage pour faciliter l'accès en particulier pour les animaux avec l'endoscope et ceux avec les vis pour les enregistrements. Lors de l'implantation des électrodes, les animaux seront placés sous médicament anti-inflammatoire non stéroïdien (AINS) utilisé pour traiter la douleur et l'inflammation, pendant 3 jours (jours de la chirurgie + 2 jours). Avant chaque test les animaux suivront une phase d'habituation. Pour le transport, les animaux seront préalablement habitués aux conditions de transport à savoir placés dans leur cage dans un carton de transport ventillé qui sera soulevé et légèrement manipuler quotidiennement. Les animaux seront placés dans des cages propres la veille du transport et auront des croquettes humidifiées dans la cages. Des points limites sont mis en place afin de limiter la douleur ou la souffrance des animaux.
Choix des espèces
La souris est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Le choix de développer ce modèle chez la souris permettra d'utiliser des animaux génétiquement modifiés pour des cibles impliqués dans la migraine, ce qui peut être plus difficilement réalisé chez le rat. Le choix de travailler chez l'adulte vient du fait que la migraine est plus fréquente chez l'adulte que chez l'enfant. De plus les symptômes et les mécanismes chez l'enfant peuvent être différents. Aussi dans le cadre de ce projet nous nous limiterons à l'étude chez l'adulte.
Rôles d’éléments régulateurs dans le remodelage et la régénération cardiaque post-infarctus chez la souris adulte et le nouveau-né
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Deux âges servent à la même opération, des nouveau-nées de 1 à 3 jours dont le cœur se régénère et des adultes de plus de huit semaines dont le cœur ne se régénère pas : 3 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune subit le blocage d'une artère du cœur pour provoquer un infarctus, opération de quinze à vingt minutes, plus une injection dans le cœur ou dans l'abdomen et une échocardiographie. Le porteur décrit une douleur modérée de courte durée après l'infarctus provoqué, avec baisse d'activité ou d'appétit possible. Il écrit que les souris dont l'état ne s'améliore pas sont "endormies de manière définitive" pour éviter une souffrance prolongée, formule qui désigne leur mise à mort.
Objectifs
Ce projet vise à développer une thérapie génique pour aider le cœur à se réparer après un infarctus. L’objectif est de stimuler la multiplication des cellules cardiaques afin d’améliorer la régénération du tissu endommagé. Des outils de thérapie génique sont injectés dans le cœur de souris pour tester leur capacité à réactiver des mécanismes de réparation. Des modèles génétiques innovants permettent de suivre la division des cellules cardiaques et d’évaluer l’efficacité des traitements. Ces recherches pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour restaurer la fonction cardiaque après un infarctus.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait avoir plusieurs retombées majeures dans le domaine de la santé cardiovasculaire : - Progrès thérapeutiques : En testant des vecteurs de thérapie génique ciblant les cellules du cœur, le projet explore des pistes innovantes pour stimuler la régénération cardiaque après un infarctus, une pathologie très fréquente et actuellement incurable sur le plan tissulaire. Ces approches pourraient à terme compléter ou améliorer les traitements existants (médicaments, chirurgie, dispositifs médicaux). - Application à d'autres pathologies : Les stratégies développées ici, telles que la modulation de séquences régulatrices, pourraient également être transposables à d’autres organes ou maladies dégénératives, ouvrant la voie à des approches plus larges en médecine régénérative. - Réduction de la charge socio-économique : L’infarctus du myocarde est l’une des principales causes de décès et d’invalidité dans le monde. Améliorer la capacité du cœur à se réparer permettrait de réduire les séquelles, les ré-hospitalisations et le recours à des traitements lourds, avec un impact significatif pour les patients et les systèmes de santé
Procédures
Injection ciblée dans le cœur ou injection intrapéritonéale, durée approximative 5 à 10 minutes par animal. Chirurgie cardiaque simulant un infarctus du myocarde, durée approximative 15 à 20 minutes par animal. Échocardiographie : durée approximative 5 à 10 minutes par animal. Chaque intervention est réalisée une seule fois par animal. Après l’intervention, les animaux sont surveillés et maintenus avec leurs congénères dans des conditions adaptées.
Impact sur les animaux
Ce projet implique des interventions cardiaques qui peuvent provoquer : • Une gêne légère et passagère au point d’injection. • Un stress temporaire lié à la manipulation. • Une douleur modérée de courte durée après l’infarctus expérimental, pouvant s’accompagner d’une baisse d’activité ou d’appétit. • Une gêne très brève lors des échographies. Les animaux sont observés attentivement après chaque intervention. Si leur état ne s’améliore pas rapidement, ils sont retirés de l’étude et endormis de manière définitive pour éviter toute souffrance prolongée.
Devenir
L'ensemble des souris de ce projet seront mis à mort à la fin de ce projet car l’ensemble des analyses auront été́ réalisées soit au court des procédures soit seront réalisées en post mortem.
Remplacement
À ce jour, aucun modèle in vitro (organoïdes, culture de cardiomyocytes, co-cultures) ne permet de reproduire la complexité de la réponse tissulaire et systémique à un infarctus du myocarde. Des modèles cellulaires sont utilisés en complément pour l’étude de mécanismes spécifiques, mais ne peuvent remplacer l’expérimentation in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour chaque manipulation est basé sur notre expérience au laboratoire. Ce nombre a été pour chaque protocole déterminé afin d’utiliser un nombre suffisant d’animaux pour l’obtention de résultats significatifs. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Des comparaisons intra-individuelles et des suivis longitudinaux (imagerie non-invasive, mesures répétées) seront privilégiés autant que possible pour réduire le nombre de souris par groupe.
Raffinement
Deux protocoles d’anesthésie/analgésie (Xylazine/Kétamine ou Isoflurane/Buprénorphine) sont proposés, permettant une adaptation aux besoins expérimentaux et au confort animal. La chirurgie est réalisée par un personnel formé et expérimenté, avec un protocole stéréotypé et rigoureux. Le contrôle de la douleur est assuré pendant et après l’intervention, avec une surveillance étroite post-opératoire. Les conditions d’hébergement sont optimisées : cages chauffées, enrichies, récupération en groupe. Des points limites sont définis et des critères de mise à mort sont appliqués en cas de souffrance non contrôlable
Choix des espèces
Ce projet utilise la souris comme modèle, car elle est aujourd’hui l’animal de référence pour l’étude de l’infarctus du myocarde. La technique employée consiste à bloquer une petite artère du cœur afin de reproduire les principales étapes observées chez l’humain : destruction d’une partie du muscle cardiaque, réaction inflammatoire, formation de cicatrice et perte partielle de fonction. La souris a été choisie car : • Elle permet d’observer et de suivre précisément les cellules du cœur. • Sa petite taille facilite l’étude du cœur avec des méthodes d’imagerie et d’analyse détaillées. • Les réactions de son système cardiovasculaire sont bien connues et stables. • L’équipe possède une grande expérience dans la réalisation de ce type de chirurgie. • Il n’existe pas de méthode en laboratoire permettant de reproduire l’ensemble des réactions de l’organisme après un infarctus. Deux âges sont étudiés : • Les nouveau-nés (1 à 3 jours) : leur cœur se régénère naturellement. • Les adultes (plus de 8 semaines) : leur cœur ne se régénère pas, ce qui correspond mieux à la situation humaine.
Résolution de l’inflammation dans un modèle de lésion endovasculaire fémorale
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
88 souris vont subir une chirurgie unique de vingt minutes, ouverture de la peau, insertion puis retrait d'un guide dans l'artère de la patte gauche, suture : 84 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, quatre opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Le porteur chiffre à environ 10 % la mortalité liée à cette opération, et signale que l'artère peut se déchirer et provoquer une hémorragie au moment où le guide y pénètre. Le geste reproduit la lésion que laisse un cathéter ou un ressort chez les patients dont les artères se rebouchent, l'équipe voulant montrer que l'épaississement de la paroi vient en partie d'un défaut de résolution de l'inflammation. Toutes sont tuées pour prélever les artères fémorales, le porteur notant que ce prélèvement risque d'induire une mort des tissus.
Objectifs
Les lésions internes des artères causées par le débouchage des artères malades avec un ballonnet et l'implantation d'un ressort gardant les parois artérielles dilatées, contribuent souvent à l'épaississement de la paroi artérielle altérant le passage de sang. Dans ces cas, cela nécessite la ré-opération des patients par d’autres interventions plus lourdes comme les pontages. En mimant le phénomène dans des souris normales et dépourvues d'un système impliqué dans la résolution de l’inflammation, nous souhaitons montrer que l'épaississement de la paroi artérielle est dû en partie à un défaut de résolution de l'inflammation. Nous voulons également décortiquer les mécanismes mis en jeux dans le rebouchage des artères après une première intervention.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettrons de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu dans le rebouchage des artères après intervention. Il permettront également d’utiliser le nouveau concept d’activation de la résolution de l'inflammation pour l’amélioration de la prise en charge après le débouchage des artères ou la pose d'un ressort gardant les parois artérielles ouvertes. Si ces résultats sont concluants, de nouveaux traitements pourraient être développés pour limiter l'épaissement de la paroi artérielle et favoriser la cicatrisation vasculaire lors du débouchage des artères ou la pose de ressorts. Les essais chez l'animal se font le plus souvent chez les mâles, nous proposons de compléter ces données chez la femelle pour voir si il faut adapter les traitements différemment chez l'homme et la femme.
Procédures
les 88 animaux seront soumis à un anti-douleur pré-opératoire et post-opératoire par injection sous cutanée et une procédure chirurgicale (ouverture de la peau, insertion et enlèvement d'un guide dans l'artère de la patte gauche et suture de la peau) qui durent 20 minutes en tout.
Impact sur les animaux
L’injection d'antidouleur sous la peau induit une légère douleur de quelques secondes ; L’anesthésie pour la chirurgie, de 20 minutes; La mortalité due à la chirurgie est possible. Basée sur l’expérience, celle-ci est d’environ 10%. Au moment de l’entrée du guide dans l’artère, celle-ci peut se déchirer et provoquer une hémorragie. La zone d’intervention peut provoquer un gonflement ou une ecchymose dans les premières heures suivant l'intervention.
Devenir
A la fin de la procédure unique, tous les animaux sont mis à mort puisque les artères femorales seront prélevées. Ceci risque d'induire une mort des tissus.
Remplacement
Des études in vitro sur les cellules musculaires d’artère issues de souris dépourvues d’un système impliqué dans la résolution de l’inflammation ont montré qu’elles avaient une capacité de migration in vitro plus importante que les cellules issues de souris sauvages. Ce phénomène est observée après le débouchage d’un d’une artère par un cathéter. De plus, le rôle de ce système de résolution de l’inflammation dans les maladies qui induisent le retrécissement voir l'obstruction des artères par des plaques de gras (athérosclérose) a été montré in vitro et in vivo au laboratoire. Cependant, nous ne pouvons pas reproduire la lésion engendrée par la pose d’un ressort ou le débouchage de l’artère par un cathéter in vitro car cela nécessite une composante inflammatoire apportant d’autres types cellulaires comme les globules blancs ainsi que plusieurs couches de l’artère, non modélisable actuellement. Nous sommes obligés de passer par un modèle in vivo rendant le remplacement impossible pour l’heure.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux, l'effectif du nombre d'animaux requis pour la procédure a été calculée avec un logiciel de statistique adapté sur la base d'une étude préliminaire menée par nos collaborateurs.
Raffinement
Les souris seront surveillées étroitement pendant l’heure suivant l’opération. Un anti-douleur pré- et post-opératoire et une anesthésie pendant la chirurgie seront réalisées. Du gel ophtalmique sera déposé sur les yeux pour éviter le dessèchement lors de l’anesthésie. La mise en place de points limites est adaptée à chaque étape de la procédure. Après l’étape de réveil, les souris sont replacées avec leurs congénères initiaux.
Choix des espèces
Les données préliminaires et connaissances de la biologie vasculaires ont été obtenues sur des souris. Les mécanismes moléculaires d'épaississement de la paroi artérielle après le passage d'un cathéter pour déboucher l'artère malade ou la pose d'un ressort chez la souris sont très proches de ceux observés chez l’homme. D’autre part, le modèle génétiquement modifié n’est disponible que chez la souris. Des souris adultes de 8 à 12 semaines seront utilisées pour la réalisation de ce projet. Il s’agit de l’âge adulte où l'appareil vasculaire a atteint sa pleine maturité.
Prévoir l’efficacité de la radiothérapie dans les cancers ORL grâce à l’imagerie médicale et l’analyse biologique EU1/3
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toute altération de l'état de santé déclenche une injection anti-inflammatoire, et une injection d'analgésique si la douleur dure plus de 24 heures. 70 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour l'analyse des tumeurs, des ganglions, du foie et des poumons. Une tumeur ORL est implantée dans leur patte arrière gauche, puis viennent une ou deux IRM de 45 minutes et, pour la moitié d'entre elles, une séance de radiothérapie de cinq minutes, chaque acte sous anesthésie gazeuse. Le porteur annonce que l'irradiation peut brûler la peau 24 à 48 heures après la séance, puis ajoute n'avoir jamais observé ces nuisances à cette dose, sans indiquer sur combien d'animaux.
Objectifs
Les cancers de la tête et du cou (comme ceux de la bouche ou de la gorge) sont parmi les plus fréquents dans le monde. Chaque année, ils sont responsables de plus de 440 000 décès. L’un des traitements les plus utilisés est la radiothérapie, qui consiste à envoyer des rayons pour détruire les cellules cancéreuses. Mais ce traitement ne fonctionne pas toujours aussi bien : certaines parties de la tumeur résistent, ce qui complique la guérison. Pourquoi certaines cellules cancéreuses survivent-elles à la radiothérapie ? C’est la question à laquelle notre projet veut répondre. Pour cela, nous allons utiliser une nouvelle méthode appelée radiomique. Elle permet d’analyser très finement les images médicales (IRM) des tumeurs. Grâce à des outils informatiques, on peut extraire des informations que l’œil humain ne voit pas. Cela pourrait nous aider à repérer, à l’avance, les zones d’une tumeur qui risquent de ne pas bien réagir au traitement. Mais pour l’instant, on ne sait pas encore si ce que l’on voit sur les images correspond bien à la réalité des tissus malades. Notre étude va donc tester cette idée dans un modèle animal (des souris). Des cellules cancéreuses humaines seront implantées dans la patte des souris. Ensuite, elles recevront une radiothérapie, et passeront des examens IRM avant et après le traitement. On analysera ensuite les tumeurs pour comparer ce que montrent les images avec ce qu’on observe réellement dans les tissus. Ce projet se déroulera sur 3 EU différents : pour des fins d’hébergement, de radiothérapie et d’imagerie. Le projet se déroule en deux grandes étapes. La première servira à mettre au point les bonnes conditions expérimentales (taille des tumeurs, bons moments pour les IRM, méthode d’analyse des tissus, etc.). Dans la deuxième étape, nous comparerons deux groupes de souris (traitées ou non) pour vérifier si certaines caractéristiques visibles à l’IRM permettent de prédire la réponse à la radiothérapie. Si cette méthode fonctionne, elle sera testée ensuite chez l’humain. À long terme, l’objectif est de mieux personnaliser les traitements : si on sait à l’avance qu’une tumeur va mal réagir à la radiothérapie, on pourra adapter la stratégie, par exemple en augmentant la dose ou en ajoutant un autre traitement. Cela permettrait d’améliorer les chances de guérison tout en réduisant les effets secondaires.
Bénéfices attendus
Ce projet préclinique sur la souris sera suivi par la validation des résultats sur pièces chirurgicales de patients (biopsies), suivi d’une étude clinique de phase II de radiothérapie adaptative en fonction des résultats de ce projet.
Procédures
70 souris recevront une injection de cellules tumorales dans la patte arrière gauche. Ces 70 souris recevront différentes interventions : 14 souris recevront 2 IRM (45 minutes chaque séance) espacées d’au moins 5 jours (EU imagerie). 28 souris recevront une séance unique de radiothérapie (5 minutes) (EU radiothérapie), dont 14 seulement recevront une IRM (EU hébergement et EU imagerie). 28 souris recevront une séance d’IRM de 45 minutes (EU imagerie), dont 14 souris recevront une séance unique de radiothérapie qui dure 5 minutes (EU radiothérapie). Avant toute injection de cellules tumorales, IRM, radiothérapie : les souris sont anesthésiées par un gaz volatile anesthésiant.
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales peut générer une inconfort local léger et transitoire. La masse tumorale peut entraîner une gêne fonctionnelle progressive, une infection ou une ulcération. La radiothérapie peut causer des brûlures autour du site irradié 24 à 48 heures post-irradiation. Néanmoins, nous n’avons jamais observé ces nuisances à cette dose.
Devenir
Les souris seront mises à mort pour analyses histologiques de la tumeur. De plus, d’autres organes comme les ganglions, le foie et les poumons seront prélever pour des expérimentations ultérieures afin d’étudier la dissémination tumorale.
Remplacement
A l’heure actuelle, aucun modèle informatique, in vitro ou organoïde ne permet de reproduire fidèlement la complexité des zones résistantes et la réponse aux radiations ionisantes in vivo. L’utilisation d’un modèle animal demeure donc incontournable pour garantir la pertinence des résultats avant une transposition à l’Homme.
Réduction
Le nombre de souris utilisées a été rigoureusement calculé afin d’obtenir des résultats exploitables sur le plan statistique, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux engagés dans l’étude. Chaque groupe expérimental comporte ainsi un effectif restreint, mais suffisant pour assurer la validité scientifique des conclusions. Selon l’expérience de l’équipe et les équipes qui travaillent en collaboration sur ce projet, 12 souris par groupe sont nécessaires afin de mener l’étude et de garantir une puissance statistique suffisante. Sur la base de l’expérience de l’équipe, un taux d’échec de pousse tumorale d’environ 15 % est observé, donc . Pour compenser ces pertes et disposer d’un nombre suffisant de données exploitables, 14 souris par groupe sont prévues.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures de raffinement ont été mises en place afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux, tout en garantissant la validité scientifique des données recueillies. Une habituation à la manipulation sera réalisée progressivement. Le choix du site d’injection des cellules tumorales (patte postérieure gauche, en sous-cutanée) a été réfléchi pour limiter la gêne fonctionnelle et éviter l’exposition des organes internes sensibles lors de la radiothérapie. Ce site permet également une croissance tumorale plus homogène et plus facilement mesurable, tout en étant bien maîtrisé par l’équipe. Le suivi des animaux est rigoureux : les animaux sont observés au minimum trois fois par semaine, et quotidiennement à partir de l’apparition de la tumeur. Toute altération de leur état de santé entraînera l’administration d’antalgiques : injection en sous-cutanée d’anti-inflammatoire. Si la douleur persiste plus que 24h, une injection d’analgésique sera effectuée. Si nécessaire, l’expérimentation sera arrêtée selon les points limites mis en place. Les anesthésies nécessaires aux injections de cellules, examens IRM et à l’irradiation sont réalisées avec un apport en oxygène, pour une induction et un réveil rapide. Un tapis chauffant est utilisé pour éviter l’hypothermie, et une surveillance post-anesthésique est assurée jusqu’au retour complet à l’état de veille. Le transport des animaux entre les sites d’hébergement et d’imagerie est limité au strict nécessaire (5 minutes sur un chariot adapté) et le transport entre le site de radiothérapie et d’imagerie sera effectué dans des véhicules à température contrôlée, avec des caisses ventilées adaptées (25 minutes). Les trajets sont courts et les animaux sont replacés rapidement dans un environnement familier.
Choix des espèces
Le modèle de souris a été choisi pour sa pertinence biologique, sa robustesse et son large usage en recherche préclinique en oncologie. Son génome est entièrement connu, avec une forte similarité fonctionnelle avec celui de l’Homme. Ce modèle permet une vision intégrée de la tumeur et de son microenvironnement. Le modèle tumoral utilisé, basé sur l’injection de cellules tumorales issues de carcinomes oraux chimiquement induits, est bien documenté et reproduit les caractéristiques des cancers ORL humains. L’utilisation de souris immunocompétentes permet d’étudier les interactions entre tumeur, radiothérapie et système immunitaire. Leur petite taille les rend compatibles avec les plateformes d’IRM préclinique et d’irradiation ciblée. Ce choix favorise ainsi une cohérence entre les données d’imagerie et histologiques animales, et celles prévues chez l’Homme, renforçant la validité translationnelle du modèle. Les souris seront âgées de 7 semaines à la réception afin qu’elles aient atteint le stade adulte et un système immunitaire mature lors de la séquence thérapeutique.
Réalisation des travaux pratiques de formations réglementaires en expérimentation animale sur rongeurs
- Formation professionnelle
Tuées à la fin de la séance pour servir à l'apprentissage de gestes post mortem, 1 800 souris vont être utilisées sur cinq ans, dont 900 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les unes reçoivent, en état de veille, jusqu'à deux administrations et un prélèvement sanguin, tentatives infructueuses comprises. Les autres subissent une ovariectomie qui peut occuper deux heures et demie de l'induction de l'anesthésie au réveil complet, les nuisances attendues venant surtout de gestes mal exécutés par les apprenants, avec risque de lésions, d'hématomes, d'infection, de détresse cardio-respiratoire et d'hypothermie. Le porteur précise que ces souris sont des animaux de surplus d'élevage déjà voués à la mort, et que peluches, papier, pièces de boucherie et cadavres de rongeurs servent aux premiers gestes, l'usage d'animaux vivants étant imposé par le ministère pour la partie pratique.
Objectifs
L’objectif du projet est la réalisation des travaux pratiques de formations réglementaires en expérimentation animale, conformément aux attendus législatifs. En effet, la réglementation (Directive européenne 2010/63/UE et Arrêté français du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques) impose à toutes les personnes travaillant avec des animaux utilisés à des fins scientifiques une obligation de formation spécifique : - Une formation initiale destinée aux soigneurs/applicateurs/concepteurs, selon la fonction occupée, dans l’année suivant leur prise de poste - Une formation complémentaire à la chirurgie, dans le cas de la pratique d’actes chirurgicaux Ces formations impliquent une partie d’enseignement pratique, sur rongeurs, permettant aux participants d’apprendre à mettre en oeuvre différents gestes de base, encadrés par des formateurs expérimentés.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont la formation des personnes travaillant au quotidien sur l’animal de laboratoire, le respect des dispositions réglementaires relatives aux compétences des personnels, ainsi que la diffusion d’une culture de la bientraitance des animaux.
Procédures
Au cours des séances de travaux pratiques (d’une durée totale de 4h), les animaux peuvent être soumis soit à quelques techniques d’administration de substances et de prélèvement sanguin réalisées sur animal vigile (formations initiales), soit à une chirurgie réalisée sur animal anesthésié avec analgésie (formation chirurgie). Pour les formations initiales, chaque animal pourra faire l’objet au maximum de 2 administrations et d’un prélèvement sanguin (3 gestes invasifs maximum par animal). Chaque administration/prélèvement sanguin dure au maximum 5 minutes, en comptabilisant la durée des éventuelles tentatives infructueuses, soit 15 minutes maximum pour les 3 gestes par animal. Pour la formation chirurgie, chaque animal pourra faire l’objet d’une unique procédure chirurgicale de stérilisation (ovariectomie), sous anesthésie et avec une analgésie appropriée. Chaque procédure chirurgicale dure au maximum 2h30, du début de l’anesthésie au réveil complet.
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles pour les animaux sont principalement le stress ou la douleur pouvant être causés par des gestes incorrectement réalisées par les apprenants. Il y a également un risque de lésions tissulaires, d'hématomes et d'infection pour les gestes invasifs, ainsi que de détresse cardio-respiratoire et hypothermie lors de l'anesthésie.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin des travaux pratiques pour l’apprentissage complémentaire de gestes techniques post-mortem.
Remplacement
Diverses méthodes sont mises en œuvre au cours des formations pour remplacer l’animal. Ainsi, pour les formations initiales, la méthode d’identification par poinçon auriculaire est enseignée sur des morceaux de papier, et des peluches sont utilisées pour les démonstrations et premiers gestes de contention. Néanmoins, pour l’apprentissage de l’approche de l’animal, de sa contention et des gestes techniques, les réactions comportementales de l’animal vigile ne peuvent être reproduites par des méthodes alternatives et restent indispensables pour finaliser une formation efficiente et pour permettre aux participants d’aborder les animaux dans les conditions les plus proches de leur réalité quotidienne. Pour la formation complémentaire à la chirurgie, des substituts synthétiques ou des pièces de boucherie ainsi que des cadavres de rongeurs sont utilisés pour les premiers gestes de suture et chirurgie. Néanmoins, l’observation des réactions physiologiques lors de l’anesthésie et l’apprentissage de la chirurgie des tissus vivants et vascularisés ne peuvent être reproduits par des méthodes alternatives et restent indispensables. Le ministère impose d’ailleurs l’utilisation d’animaux vivants pour la partie pratique de l’enseignement dans les formations en expérimentation animale. C’est pourquoi le remplacement de l’animal n’est pas totalement envisageable pour ces travaux pratiques.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser 1800 animaux maximum au total sur 5 ans. Ce nombre a été déterminé à partir d’une estimation du nombre maximum de formations annuelles : 3 sessions de formations initiales et 3 sessions de formation chirurgie, avec un maximum de 30 participants par session. A chaque session, 2 animaux par participant seront utilisés, afin de permettre l’ensemble des apprentissages pratiques. Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés à des fins scientifiques, nous utilisons uniquement des animaux de surplus de l’élevage de l’établissement, destinés à l’euthanasie. Si de tels animaux venaient à ne pas être disponibles dans l’établissement, des animaux de réforme d’élevage seront commandés auprès de fournisseurs agréés. Nous réduisons également au maximum le nombre d’animaux utilisés pour chaque stagiaire. Afin de limiter églement le nombre de participants, nos formations ne sont dispensées qu’aux personnes ayant l’obligation réglementaire de la suivre du fait de leurs missions professionnelles.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes aux standards réglementaires, avec un enrichissement adapté, eau et alimentation à volonté, et conditions environnementales contrôlées. En termes de raffinement pour les formations initiales, nous limitons au maximum le stress des animaux en amenant les animaux dans la salle au moins 1h avant le début de la séance et en commençant les travaux pratiques par une approche douce : en présentant, un à un, leur main dans la cage des animaux, les stagiaires prennent le temps nécessaire pour maîtriser leur propre appréhension et habituer les animaux à leur présence. Pour la préhension de l’animal, les méthodes utilisées sont parmi les moins stressantes pour l’animal. Les gestes techniques (administration et prélèvement sanguin) ne sont réalisés sur animal vivant que lorsque la contention est parfaitement maitrisée par les stagiaires, avec validation de l’encadrant. Le produit utilisé pour les administrations/injections est du sérum physiologique stérile avec un volume limité. Le volume de sang prélevé est également limité, de même que le nombre de gestes techniques appliqués à chaque animal : chaque animal fait l’objet au maximum de 2 administrations et d’un prélèvement sanguin. Pour la formation à la chirurgie, les souris sont anesthésiées et reçoivent, afin de limiter toute douleur per-opératoire et de raffiner au mieux la technique, un analgésique morphinique dès l’induction de l’anesthésie. Sa durée d’action couvre la totalité de la procédure chirurgicale. Pour éviter toute hypothermie, des tapis chauffants sont utilisés et les techniques enseignées visent à la manipulation atraumatique et aseptique des tissus. L’ensemble de la chirurgie est réalisé de façon aseptique, avec des instruments, des consommables et des gants stériles, après désinfection du site opératoire. Enfin, les encadrants veillent tout au long des séances de travaux pratiques au respect de l’éthique et de la bientraitance des animaux, ils sensibilisent en continu les stagiaires au raffinement des techniques et sont particulièrement attentifs à tout signe de douleur. Si un animal présente des signes de souffrance, la procédure en cours sera immédiatement interrompue et l’encadrant appliquera les points limites.
Choix des espèces
Les animaux utilisés pour ces formations sont des souris, car les formations initiales sont spécifiquement destinées aux personnes travaillant avec le groupe d’espèce « rongeurs et lagomorphes » et la souris est l'espèce la plus utilisée à des fins scientifiques. Pour la chirurgie, la formation n’est pas spécifique d’un groupe d’espèce, mais les souris étant les animaux les plus utilisés en recherche, l’enseignement les cible plus particulièrement. Les lignées utilisées sont non transgéniques.Les animaux sont préférentiellement des animaux de réforme de l’établissement (surplus d’élevage voués à l’euthanasie). L’achat d’animaux n’est réalisé qu’en seconde intention en cas de non-disponibilité d’animaux de réforme. Les animaux sont au stade adulte, entre 2 mois et 1 an. Ils ont ainsi les particularités anatomiques représentatives de l’espèce.
Prévoir l’efficacité de la radiothérapie dans les cancers ORL grâce à l’imagerie médicale et l’analyse biologique EU3/3
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Déplacées entre trois établissements, l'un pour l'hébergement, l'un pour la radiothérapie, l'un pour l'imagerie, 70 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales dans la patte arrière gauche, puis selon les groupes une ou deux IRM de 45 minutes et une séance unique de radiothérapie de cinq minutes, sous anesthésie gazeuse chaque fois. Le porteur signale que la masse tumorale peut entraîner une gêne fonctionnelle progressive, une infection ou une ulcération, et que l'irradiation peut brûler la peau dans les 24 à 48 heures. Il retient 12 souris par groupe pour la puissance statistique et en prévoit 14, pour compenser environ 15 % d'échecs de pousse tumorale.
Objectifs
Les cancers de la tête et du cou (comme ceux de la bouche ou de la gorge) sont parmi les plus fréquents dans le monde. Chaque année, ils sont responsables de plus de 440 000 décès. L’un des traitements les plus utilisés est la radiothérapie, qui consiste à envoyer des rayons pour détruire les cellules cancéreuses. Mais ce traitement ne fonctionne pas toujours aussi bien : certaines parties de la tumeur résistent, ce qui complique la guérison. Pourquoi certaines cellules cancéreuses survivent-elles à la radiothérapie ? C’est la question à laquelle notre projet veut répondre. Pour cela, nous allons utiliser une nouvelle méthode appelée radiomique. Elle permet d’analyser très finement les images médicales (IRM) des tumeurs. Grâce à des outils informatiques, on peut extraire des informations que l’œil humain ne voit pas. Cela pourrait nous aider à repérer, à l’avance, les zones d’une tumeur qui risquent de ne pas bien réagir au traitement. Mais pour l’instant, on ne sait pas encore si ce que l’on voit sur les images correspond bien à la réalité des tissus malades. Notre étude va donc tester cette idée dans un modèle animal (des souris). Des cellules cancéreuses humaines seront implantées dans la patte des souris. Ensuite, elles recevront une radiothérapie, et passeront des examens IRM avant et après le traitement. On analysera ensuite les tumeurs pour comparer ce que montrent les images avec ce qu’on observe réellement dans les tissus. Ce projet se déroulera sur 3 EU différents : pour des fins d’hébergement, de radiothérapie et d’imagerie. Le projet se déroule en deux grandes étapes. La première servira à mettre au point les bonnes conditions expérimentales (taille des tumeurs, bons moments pour les IRM, méthode d’analyse des tissus, etc.). Dans la deuxième étape, nous comparerons deux groupes de souris (traitées ou non) pour vérifier si certaines caractéristiques visibles à l’IRM permettent de prédire la réponse à la radiothérapie. Si cette méthode fonctionne, elle sera testée ensuite chez l’humain. À long terme, l’objectif est de mieux personnaliser les traitements : si on sait à l’avance qu’une tumeur va mal réagir à la radiothérapie, on pourra adapter la stratégie, par exemple en augmentant la dose ou en ajoutant un autre traitement. Cela permettrait d’améliorer les chances de guérison tout en réduisant les effets secondaires.
Bénéfices attendus
Ce projet préclinique sur la souris sera suivi par la validation des résultats sur pièces chirurgicales de patients (biopsies), suivi d’une étude clinique de phase II de radiothérapie adaptative en fonction des résultats de ce projet.
Procédures
70 souris recevront une injection de cellules tumorales dans la patte arrière gauche. Ces 70 souris recevront différentes interventions : 14 souris recevront 2 IRM (45 minutes chaque séance) espacées d’au moins 5 jours (EU imagerie). 28 souris recevront une séance unique de radiothérapie (5 minutes) (EU radiothérapie), dont 14 seulement recevront une IRM (EU hébergement et EU imagerie). 28 souris recevront une séance d’IRM de 45 minutes (EU imagerie), dont 14 souris recevront une séance unique de radiothérapie qui dure 5 minutes (EU radiothérapie). Avant toute injection de cellules tumorales, IRM, radiothérapie : les souris sont anesthésiées par un gaz volatile anesthésiant.
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales peut générer une inconfort local léger et transitoire. La masse tumorale peut entraîner une gêne fonctionnelle progressive, une infection ou une ulcération. La radiothérapie peut causer des brûlures autour du site irradié 24 à 48 heures post-irradiation. Néanmoins, nous n’avons jamais observé ces nuisances à cette dose.
Devenir
Les souris seront mises à mort pour analyses histologiques de la tumeur. De plus, d’autres organes comme les ganglions, le foie et les poumons seront prélever pour des expérimentations ultérieures afin d’étudier la dissémination tumorale.
Remplacement
A l’heure actuelle, aucun modèle informatique, in vitro ou organoïde ne permet de reproduire fidèlement la complexité des zones résistantes et la réponse aux radiations ionisantes in vivo. L’utilisation d’un modèle animal demeure donc incontournable pour garantir la pertinence des résultats avant une transposition à l’Homme.
Réduction
Le nombre de souris utilisées a été rigoureusement calculé afin d’obtenir des résultats exploitables sur le plan statistique, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux engagés dans l’étude. Chaque groupe expérimental comporte ainsi un effectif restreint, mais suffisant pour assurer la validité scientifique des conclusions. Selon l’expérience de l’équipe et les équipes qui travaillent en collaboration sur ce projet, 12 souris par groupe sont nécessaires afin de mener l’étude et de garantir une puissance statistique suffisante. Sur la base de l’expérience de l’équipe, un taux d’échec de pousse tumorale d’environ 15 % est observé, donc . Pour compenser ces pertes et disposer d’un nombre suffisant de données exploitables, 14 souris par groupe sont prévues.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures de raffinement ont été mises en place afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux, tout en garantissant la validité scientifique des données recueillies. Une habituation à la manipulation sera réalisée progressivement. Le choix du site d’injection des cellules tumorales (patte postérieure gauche, en sous-cutanée) a été réfléchi pour limiter la gêne fonctionnelle et éviter l’exposition des organes internes sensibles lors de la radiothérapie. Ce site permet également une croissance tumorale plus homogène et plus facilement mesurable, tout en étant bien maîtrisé par l’équipe. Le suivi des animaux est rigoureux : les animaux sont observés au minimum trois fois par semaine, et quotidiennement à partir de l’apparition de la tumeur. Toute altération de leur état de santé entraînera l’administration d’antalgiques : injection en sous-cutanée d’anti-inflammatoire. Si la douleur persiste plus que 24h, une injection d’analgésique sera effectuée. Si nécessaire, l’expérimentation sera arrêtée selon les points limites mis en place. Les anesthésies nécessaires aux injections de cellules, examens IRM et à l’irradiation sont réalisées avec un apport en oxygène, pour une induction et un réveil rapide. Un tapis chauffant est utilisé pour éviter l’hypothermie, et une surveillance post-anesthésique est assurée jusqu’au retour complet à l’état de veille. Le transport des animaux entre les sites d’hébergement et d’imagerie est limité au strict nécessaire (5 minutes sur un chariot adapté) et le transport entre le site de radiothérapie et d’imagerie sera effectué dans des véhicules à température contrôlée, avec des caisses ventilées adaptées (25 minutes). Les trajets sont courts et les animaux sont replacés rapidement dans un environnement familier.
Choix des espèces
Le modèle de souris a été choisi pour sa pertinence biologique, sa robustesse et son large usage en recherche préclinique en oncologie. Son génome est entièrement connu, avec une forte similarité fonctionnelle avec celui de l’Homme. Ce modèle permet une vision intégrée de la tumeur et de son microenvironnement. Le modèle tumoral utilisé, basé sur l’injection de cellules tumorales issues de carcinomes oraux chimiquement induits, est bien documenté et reproduit les caractéristiques des cancers ORL humains. L’utilisation de souris immunocompétentes permet d’étudier les interactions entre tumeur, radiothérapie et système immunitaire. Leur petite taille les rend compatibles avec les plateformes d’IRM préclinique et d’irradiation ciblée. Ce choix favorise ainsi une cohérence entre les données d’imagerie et histologiques animales, et celles prévues chez l’Homme, renforçant la validité translationnelle du modèle. Les souris seront âgées de 7 semaines à la réception afin qu’elles aient atteint le stade adulte et un système immunitaire mature lors de la séquence thérapeutique.
CONSEQUENCE DU VIEILLISSEMENT HEPATIQUE SUR LES MALADIES LIEES A L’AGE – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
6 435 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever le foie et les autres organes. Selon les lots, elles subissent une chirurgie hépatique, une injection de bactéries à doses croissantes, un régime gras de quatre à douze semaines, ou deux injections abdominales par semaine d'un agent qui provoque une fibrose du foie, presque toutes recevant en plus un prélèvement de 500 microlitres de sang sous anesthésie. Le porteur écrit que la fibrose et la cirrhose provoquées sont indolores et n'affectent pas l'état général, tout en admettant que les fortes doses de bactéries peuvent tuer une partie des souris. Il utilise des souris de 20 à 24 mois pour représenter des patients de plus de 75 ans, et des souris génétiquement modifiées dont le vieillissement est accéléré dès 6 mois.
Objectifs
Le vieillissement de la population mondiale est un problème de santé publique majeur. À mesure que les gens vieillissent, de nombreux organes de leur corps commencent à fonctionner moins bien, ce qui augmente le risque de maladies liées à l'âge. Une des choses qui se passe lorsque nous vieillissons, c'est que la paroi de notre intestin devient plus perméable, ce qui provoque une inflammation dans tout notre corps, un phénomène que l'on appelle "inflammaging". Cette inflammation est impliquée dans de nombreuses maladies qui surviennent avec l'âge, notamment les problèmes de foie et les infections. Le foie joue un rôle essentiel dans la régulation de l'inflammation et de l'immunité, car il filtre le sang provenant de l'intestin et contient des cellules spéciales qui combattent l'inflammation. Cependant, le foie lui-même peut être affecté par le vieillissement, ce qui peut contribuer à l'inflammation générale dans le corps et au développement de maladies liées à l'âge. Des recherches récentes ont montré que, chez la souris, le foie est l'organe qui accumule le plus de cellules "vieillissantes" au fil du temps. Parmi les cellules du foie, les cellules qui bordent les vaisseaux sanguins semblent être particulièrement touchées par ce processus de vieillissement. L'objectif de ce projet de recherche est d'étudier comment le vieillissement des cellules du foie affecte les maladies liées à l'âge, en mettant l'accent sur les infections et les problèmes de foie comme la stéatohépatite non alcoolique (NASH, maladie du foie gras) et la fibrose. À terme, cette recherche pourrait aider à développer de nouvelles thérapies qui ciblent spécifiquement le foie pour lutter contre l'inflammation liée à l'âge et prévenir certaines maladies liées au vieillissement.
Bénéfices attendus
L’impact du vieillissement du foie, en particulier des cellules endothéliales et des hépatocytes (cellules majoritaire du foie), sur les maladies liées à l’âge, n'a pas encore été étudié. Les maladies chroniques du foie sont très courantes, avec environ 700 000 cas de maladie hépatique sévère (cirrhose) estimés en France. La stéatohépatite non alcoolique (maladie du foie gras) est l'une des principales causes de ces maladies, mais il n'existe actuellement aucun traitement efficace. De manière plus générale, les mécanismes sous-jacents à l'évolution des maladies du foie vers la cirrhose et ses complications, notamment le cancer du foie, demeurent mal compris. Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait ouvrir la voie à de nouvelles options thérapeutiques. Ce travail se distingue par son choix de se concentrer sur les deux populations cellulaires les plus touchées par le vieillissement dans le foie. Le foie joue un rôle clé dans la gestion des agents pathogènes circulants du système digestif, les interactions avec le système immunitaire et la régulation de l'inflammation générale. En identifiant les altérations des processus immunitaires résultant du vieillissement et susceptibles d'augmenter la vulnérabilité aux infections et aux maladies du foie, il devient possible d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles. De plus, le foie étant un organe facilement accessible, cela ouvre des perspectives prometteuses en termes de futurs traitements.
Procédures
Les procédures seront réalisées sur des lots d’animaux : - Un lot d’animaux subira une chirurgie sans réveil avec anesthésie générale afin de récupérer les cellules du foie et de les analyser. (15 minutes). - Un lot d’animaux subira une chirurgie avec anesthésie générale et réveil afin d'injecter des cellules dans un vaisseau (20minutes). - Un autre lot d’animaux subira une inoculation de virus afin de rétablir l'expression d’un gène (10 secondes avec contention de la souris). - Un lot de souris recevra une injection de bactéries afin d'étudier l'effet du vieillissement du foie sur la lutte contre l’infection.(10 secondes avec contention de la souris). - Un lot de souris sera soumis à un régime gras pendant 4 ou 12 semaines. - Un lot de souris subira des injections 2 fois par semaine dans le ventre d’un agent induisant une fibrose hépatique (10 secondes avec contention de la souris). Pour presque toutes les procédures, les animaux auront un prélèvement de sang (500 µl) sous anesthésie générale. (10 minutes avec ouverture de la souris et prélévement de sang) (MODIFICATION) - plusieurs lot de souris recevront des doses croissantes de bactéries afin de trouver la dose optimale pour induire une infection non léthal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont : * (MODIFICATION) Pour les modèles d'infections bactériennes, les fortes doses peuvent entrainer une mortalité chez une partie des souris. Mais nous avons mis en place un suivi afin de veiller au bien-être animal. * Dans le modèle de régime riche en graisses (modèle de la maladie du foie gras), les effets sur les souris incluent une prise de poids importante, ce qui peut limiter leur mobilité, ainsi qu'une croissance accrue des dents. De plus, le changement initial de régime alimentaire peut causer du stress aux souris pendant les premiers jours. * En ce qui concerne le traitement avec un agent agressant le foie, il peut initialement entraîner une perte de poids chez les souris, suivie d'une reprise de poids. Parmi les autres effets indésirables possibles, on peut citer des douleurs temporaires lors de l'injection intrapéritonéale (dans le ventre) et un éventuel stress initial lié à la nouveauté de la procédure, qui devrait diminuer avec le temps. * Il est essentiel de noter que la fibrose hépatique ou la cirrhose induite par l'agent agressant le foie et la maladie du foie gras induite par le régime riche en graisses sont indolores et n'affectent pas l'état général des souris, comme cela a été confirmé dans d'autres études, en accord avec notre propre expérience.
Devenir
Les souris seront euthanasiées à la fin de toutes les procédures afin de prélever et d'étudier les organes et notamment le foie.
Remplacement
Nous souhaitons étudier l'impact du vieillissement du foie sur l'ensemble du corps et sa réaction face aux infections qui touchent les personnes âgées, qui sont plus sensibles que les personnes jeunes (infections virales telles que la COVID-19 ou la grippe, ou infections bactériennes telles qu'E. Coli). Des expériences in vitro (sur des cellules) seront réalisées afin de caractériser le foie vieillissant. En revanche, pour étudier l'effet du foie sur le développement des infections, nous sommes obligés de passer par un modèle animal. Les modèles animaux permettent également de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques, comme celles que nous proposons.
Réduction
Malheureusement, il n'existe pas de cellules saines commerciales à prolifération illimitée (cellules immortalisées) permettant de se passer du modèle animal. Nous avons réduit le nombre d'animaux au strict minimum afin d'être en mesure d'obtenir des résultats interprétables grâce à des outils statistiques. Les groupes seront mixtes (autant de mâles que de femelles). Travailler sur des souris provenant d'une même lignée permettra d'éviter les différences de réaction dues à la variation entre chaque individu et ainsi permettra de limiter le nombre de souris.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour assurer le bien-être des animaux : surveillance quotidienne par le personnel technique de l'animalerie, enrichissement de l'environnement (bâtonnets en bois et cotons), analgésie et anesthésie lors des procédures douloureuses. Le bien-être sera également évalué à l'aide d'une grille d'évaluation (étude du comportement des animaux, de leur poids...) pour prendre en charge la douleur de manière anticipée. Des points limites représentant un seuil de douleur inacceptable adapté à chaque procédure ont également été définis.
Choix des espèces
Le choix de l'espèce (ici, la souris) permet d'avoir accès à des animaux génétiquement modifiés. Les souris génétiquement modifiées permettent de mettre en évidence le rôle ou l'implication d'un processus donné dans un type cellulaire précis dans le développement de pathologies liées à l'âge. De plus, il existe de nos jours de nombreux outils adaptés à la souris (anticorps...) nécessaires à cette étude. Enfin, les infections bactériennes et les maladies hépatiques étant des maladies multifactorielles, la proximité de la souris vis-à-vis de l'Homme nous permettra de nous affranchir en partie de certaines variables inhérentes à l'espèce animale utilisée. S’agissant d’un projet sur le vieillissement, les souris non mutées seront utilisés à deux âges : - entre 20-24 mois pour être représentatif de patients de plus de 75 ans = « âgés » - des souris de 3 mois pour les controles « jeunes ». Pour les modèles génétiquement modifiés, ils reflétent un vieillisement accélérés seulement dans les cellules que l'ont souhaite étudier et le début des protocoles se fera à partir de 6 mois car il a été montré dans la littérature que ces souris montrent un vieillissement acceleré à partir de 6 mois.
Etude du comportement de la réponse des cellules immunes face aux tumeurs
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Une injection au niveau de l'œil sous anesthésie, une autre dans la veine de la queue sans anesthésie parce que la veine devient inaccessible une fois l'animal endormi, une troisième dans l'abdomen : 1 440 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le modèle de lymphome T diffus installe des tumeurs dans la rate, la moelle osseuse et le foie, ce qui peut provoquer douleur et inconfort. Toutes seront tuées pour prélever des organes et analyser les cellules immunitaires modifiées. Le porteur écrit que la croissance des tumeurs solides ne provoque aucune gêne locomotrice, en précisant dans la même phrase que les souris sont tuées avant l'apparition de ces gênes.
Objectifs
Les cellules du système immunitaire sont capables de reconnaître et de détruire les cellules cancéreuses. Elles ont besoin d’énergie pour remplir efficacement leur rôle, et plusieurs mécanismes à l’intérieur de la cellule régulent cette utilisation d’énergie. Ce projet cherche à comprendre comment ces mécanismes influencent l’activité de ces cellules, leur activation, leur déplacement et leur capacité à combattre les tumeurs, qu’elles soient localisées (dans la peau) ou diffuses dans l’organisme. Pour des raisons éthiques et de praticité, il est impossible de réaliser ce type d’expérimentation chez l’Homme. C’est pourquoi nous utilisons la souris comme modèle pour étudier le lymphome T, un cancer touchant le système immunitaire, ce qui permet de recréer un environnement biologique complet avec des organes et des interactions cellulaires similaires à celles d’un organisme vivant. Cela offre un cadre pertinent pour étudier l’activité des cellules immunitaires contre les tumeurs.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment l’énergie disponible dans les cellules immunitaires influe sur leur capacité à agir contre les cellules cancéreuses. Le rôle des cellules immunitaires étant primordial, les résultats pourraient aboutir à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques visant à renforcer la réponse immunitaire anti-tumorale.
Procédures
Chaque souris sera soumise à plusieurs manipulations simples, réalisées dans des conditions assurant le confort et la sécurité des animaux. Chaque animal recevra : • Une injection sous la peau, effectuée sous anesthésie volatile, d’une durée d’environ une minute ou une injection dans la veine de la queue sans anesthésie (inaccessible avec anesthésie), d’une durée d’une minute. • Une injection au niveau de l’œil sous anesthésie volatile (durée : 1 minute) • Une injection dans l’abdomen ne nécessitant pas d’anesthésie et d’une durée d’environ cinq minutes.
Impact sur les animaux
Les procédures peuvent provoquer une douleur légère et temporaire lors des injections. Le développement des tumeurs, notamment dans le modèle de tumeur diffuse, peut entraîner une douleur ou un inconfort modéré en raison de la présence des tumeurs dans différents organes (rate, moelle osseuse, foie). En revanche, la croissance des tumeurs solides n’affecte pas les mouvements ni ne provoque de gênes locomotrices, car les animaux seront euthanasiés avant l’apparition de ces gênes. Tout animal présentant une réaction anormale ou une souffrance non contrôlable sera immédiatement euthanasié conformément aux critères de fin d’expérience établis.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever différents organes post mortem pour des analyses fonctionnelles et phénotypiques sur les cellules immunitaires modifiées.
Remplacement
Les cellules du système immunitaire modifiées ont été testées in vitro notamment face à des cellules tumorales. Cependant, il est impossible de reconstituer in vitro la complexité de la réponse anti-tumorale. De ce fait, la mise en place d’expériences in vivo sur un modèle animal nous paraît pertinent. Pour des raisons éthiques et de praticité, les tests ne peuvent être effectués chez des patients concernés.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été défini au strict minimum nécessaire pour permettre une analyse fiable des résultats. Des calculs statistiques simples montrent qu’il faut au moins cinq animaux par groupe pour pouvoir détecter des différences réelles et solides entre les conditions testées, sans augmenter inutilement le nombre d’animaux. De plus, des expériences préliminaires déjà réalisées nous confortent dans ce choix et confirment que cet effectif est suffisant pour obtenir des données solides. La procédure a été conçue pour obtenir le plus de données possibles à partir d’un seul individu, en réalisant plusieurs analyses sur les mêmes animaux. Enfin, la co-injection dans un même animal permet une comparaison directe et limite la variabilité inter-expérimentale, réduisant ainsi le nombre total d’animaux nécessaires à la réalisation du projet. Cette organisation permet de réduire la répétition d’expériences indépendantes et donc de limiter l’utilisation d’animaux tout en garantissant la qualité scientifique du projet.
Raffinement
L’équipe possède une expertise solide se traduisant par la mise en place de plusieurs mesures visant à garantir au maximum le bien-être des animaux : • Réduire la douleur et le stress lors des manipulations, en utilisant des techniques d’injection parfaitement maîtrisées et en appliquant des anesthésiants locaux • Faciliter l’alimentation grâce à la mise à disposition de croquettes mouillées, réduisant les efforts des animaux • Contrôler précisément le nombre de cellules injectées, afin d’éviter une croissance tumorale trop rapide ou imprévisible • Assurer une surveillance régulière, tous les deux jours, en observant notamment la motricité, le comportement, la posture et la réponse aux stimulations • Définir des points limites stricts (perte de motricité, perte de réponse aux stimulations) et précoces : si l’un de ces seuils est approché, la fréquence de surveillance est immédiatement augmentée pour intervenir au bon moment et éviter toute souffrance inutile. • En cas d’apparition de signes d’irritation ou d’inflammation une pommade vétérinaire anti-inflammatoire sera appliquée afin de prévenir toute complication locale. Les conditions d’hébergement respectent les normes de bien-être animal avec un environnement adapté pour réduire le stress (température, hygrométrie, enrichissement du milieu).
Choix des espèces
Le choix du modèle souris est imposé par la nécessité de pouvoir utiliser des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront âgées de 7-28 semaines le système immunitaire de ces animaux doit être complètement mature et non vieillissant.
Étude préclinique du potentiel thérapeutique de nanoparticules d’apolipoprotéine A1 chargées en molécules d’intérêt clinique dans la fibrose pulmonaire expérimentale chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
1 056 souris vont être utilisées, dont 704 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever les poumons. Une partie reçoit un agent chimique qui déclenche une fibrose pulmonaire, une autre un régime riche en graisse, et 528 d'entre elles passent une mesure de fonction respiratoire que le porteur classe lui-même en nuisance sévère. Chaque souris subit jusqu'à huit inhalations de nanoparticules d'environ cinq minutes, sur animal vigile. Les retombées annoncées, un traitement inhalé qui "pourrait révolutionner la prise en charge des diabétiques" et réduire les coûts hospitaliers, restent au conditionnel, quand la fibrose provoquée et les mesures respiratoires sont, elles, programmées.
Objectifs
Les nanoparticules que nous produisons sont des reconstitutions simplifiées de molécules présentes dans notre organisme dont le rôle principale est d'éliminer le cholestérol. Ces nanoparticules possèdent aussi des propriétés protectrices pour l'appareil cardio-vasculaire, tel qu'une activité anti-inflammatoire. Ainsi, plusieurs industriels pharmaceutiques ont utilisés ces nanoparticules pour tester leurs potentiels thérapeutiques dans les maladies cardiovasculaires. L'administration de ces nanoparticules était réalisée par injections intraveineuses répétées. Une autre voie d'administration, l'aérosolisation, permettrait de cibler directement les poumons. Il se trouve que les cellules pulmonaires sont capables de reconnaitre et d'utiliser ces nanoparticules. Aujourd'hui, aucune étude n'a montré la transposition du potentiel thérapeutique de ces nanoparticules dans les maladies respiratoires. Nous avons réussis à produire et enrichir ces nanoparticules avec différentes molécules thérapeutiques et montré un effet protecteur dans un modèle in vitro. Les objectifs du projet sont d'évaluer le potentiel thérapeutique de l'aérosolisation des nanoparticules enrichies dans deux modèles complémentaires de fibrose pulmonaire in vivo: (i) la fibrose pulmonaire induite par une alimentation riche en graisse et (ii) la fibrose pulmonaire induite par un agent chimique.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une preuve de concept de l’efficacité des nanoparticules A1NP enrichies à prévenir le développement de fibrose pulmonaire dans différents contextes pathologiques. Cette stratégie pourrait révolutionner la prise en charge des diabétiques en offrant un traitement ciblé et non invasif capable d’interrompre la progression de cette complication pulmonaire, améliorant ainsi la qualité de vie des patients et réduisant la mortalité. La voie inhalée est une stratégie thérapeutique prometteuse qui améliorera l'observance et l'autonomie des patients. Des études précliniques et cliniques de ces dernières années ont démontré la capacité des nanoparticules lipidiques inhalées à délivrer localement divers médicaments dans les poumons, notamment des produits chimiothérapeutiques, des vasodilatateurs, des antibiotiques, des ARNm, des siARN et des mucolytiques, pour le traitement de maladies pulmonaires telles que les cancers pulmonaires, les maladies pulmonaires obstructives et les infections respiratoires. Les nanoparticules lipidiques ont permis d’atteindre cet objectif tout en améliorant la stabilité des médicaments, en réduisant la toxicité systémique et en permettant une concentration locale plus élevée du médicament dans les poumons. En diminuant la fréquence et la gravité des complications pulmonaire, cette thérapie innovante pourrait réduire significativement les coûts liés aux soins à long terme, à l’hospitalisation, et à la prise en charge des incapacités. Elle répond ainsi à un besoin urgent de solutions thérapeutiques efficaces face à la charge croissante que représente les maladies respiratoires pour les systèmes de santé mondiaux.
Procédures
Les animaux seront soumis à des inhalations de nanoparticules (1056 animaux au total maximum). Le geste technique d'inhalation des nanoparticules dure environ 5 minutes et se fait sur animaux vigiles. Parmi ces animaux, la moitié auront une mesure de leur fonction respiratoire (528 animaux au total maximum). Certains animaux auront reçu une dose d'un agent chimique (640) et certains auront eut un régime riche en graisse (192). L'administration de l'agent chimique dure environ 1 minute et la mesure des fonctions respiratoires dure environ 10 minutes. Ces deux interventions sont réalisées sous anesthésie générale. Dans le modèle 1 (fibrose pulmonaire induit par un régime riche en graisse), nous aurons : - Etude pilote (32) : 8 inhalations de nanoparticules par souris. - Etude (320) : chaque groupe de souris contient 32 souris (16 pour la fonction respiratoire et 16 pour l'analyse histologique), il y a 8 inhalations de nanoparticules par souris. Dans le modèle 2 (fibrose pulmonaire induit par un agent chimique), nous aurons : - Etude (352 souris avec de l'eau normale et 352 souris avec de l'eau sucrée) : chaque groupe de souris contient 32 souris (16 pour la fonction respiratoire et 16 pour l'analyse histologique), les souris reçoivent soit une dose de solution physiologique ou une dose de l'agent chimique. Puis les souris reçoivent 3 ou 6 inhalations de nanoparticules par souris.
Impact sur les animaux
- Nuisance modérée du régime riche en graisse. - Nuisance modérée de la mesure de glycémie. - Nuisance modérée pour les administrations pulmonaire. Cette technique est réalisé sous anesthésie générale et ne dure qu'une minute. - Nuisance sévère pour la mise en place de la fibrose pulmonaire induite par l'agent chimique. - Nuisance sévère pour la mesure des fonctions respiratoires.
Devenir
Chaque animale est euthanasié afin de pouvoir collecter les poumons pour analyses biologiques.
Remplacement
La complexité des processus physiologiques se déroulant lors de la fibrose pulmonaire ne sont pas modélisables par des techniques in vitro. Les processus de dégradation et de fibrose du tissu pulmonaire impliquent plusieurs types cellulaires : neutrophiles, macrophages, cellules endothéliales, fibroblastes, pneumocyte de type 1 et 2 entres autres. De plus, plusieurs processus physiologiques se mettent en place lors de la fibrose tel que l’inflammation et le stress oxydatif. A l'heure actuelle, nous ne pouvons réaliser des procédures in vitro permettant d'intégrer l'ensemble de ces acteurs cellulaires et de signalisation.
Réduction
Le nombre d'animaux de cette étude se base sur des publications scientifiques ayant décrit des résultats significatifs avec des approches similaires. Ainsi, nous avons réduit à 8 le nombre de souris par groupe pour les analyses statistiques.
Raffinement
Pour garantir un environnement optimal, les animaux seront logés dans des cages offrant un espace suffisant, avec un maximum de 5 animaux par cage. Cet aménagement limitera au maximum les contraintes subies et permettra un comportement normal. De plus, l’environnement sera enrichi avec des matériaux pour se nicher et jouer, contribuant ainsi à leur bien-être. Les animaux seront observés de façon continue pendant les 30 premières minutes après l’aérosolisation, puis 3 à 6 fois par jour afin de nous assurer de leur bien-être et de ne pas laisser un animal en souffrance. Tout signe de souffrance ou de comportement anormal sera rapporté immédiatement au vétérinaire référent afin de prendre les mesures adéquates. Les procédures invasives seront réalisées sous anesthésie générale par une personne qualifiée, conformément aux protocoles en vigueur pour minimiser la douleur et le stress des animaux. Nous observerons et analyserons divers points limites qui ont été définis pour évaluer leur bien-être. Si l'un de ces points limites est atteint, cela sera signalé immédiatement au vétérinaire référent. Celui-ci évaluera la situation et pourra décider de l'arrêt de l'expérimentation. Pour compléter le raffinement des procédures, une injection d’analgésique sera réalisée avant chaque intervention et chaque fois que la souris démontrera des signes de douleurs. La mise en place d’une étude pilote permettra aussi d’améliorer les manipulations de l’expérimentateur.
Choix des espèces
La structure et la fonction du système respiratoire des souris présentent des similitudes avec celles des humains, bien que les différences existent en termes de taille et de complexité. Les souris possèdent des bronchioles, des alvéoles, et des cellules immunitaires pulmonaires similaires à celles des humains, ce qui permet d'étudier les effets des traitements inhalés. Les souris montrent des réponses inflammatoires et immunitaires comparables à celles des humains lorsqu'elles sont exposées à des agents pathogènes ou à des stimuli nocifs, permettant ainsi d'évaluer les réponses thérapeutiques des nanoparticules. Les modèles murins de fibrose pulmonaire sont bien établis et peuvent être induits par diverses méthodes telles que l'exposition à des agents chimiques. Ici, les souris sous régime riche en graisse ou exposées à un agent chimique en condition hyperglycémique reproduisent les caractéristiques clés de la fibrose pulmonaire humaine, en prenant en compte les perturbations métaboliques. Animaux adultes entre 8 et 10 semaines. À l'âge de 8 à 10 semaines, les souris ont atteint une maturité physiologique qui leur permet de mieux refléter les caractéristiques pulmonaires des adultes humains. Les structures alvéolaires et les voies respiratoires sont pleinement développées, ce qui est crucial pour étudier les changements pathologiques induits par la fibrose pulmonaire. Les souris de cet âge possèdent un système immunitaire mature mais encore flexible, permettant une réponse inflammatoire et immunitaire comparable à celle observée chez les adultes humains. Cela est important pour étudier les mécanismes inflammatoires et immunopathologiques de la fibrose. Enfin, à cet âge, les souris ont un niveau d'activité physique, de métabolisme et de croissance relativement stable, ce qui minimise les facteurs confondants qui pourraient influencer les résultats expérimentaux.
Photomodulation de la douleur par la lumière dans un contexte de migraine induite par un neuropeptide (2/2)
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Cinq injections d'un neuropeptide déclencheur de migraine, des filaments appliqués sur la patte et la face pour mesurer le seuil de douleur, une sensation de brûlure induite sur la queue : 3 984 souris vont être utilisées, dont 2 692 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une partie reçoit des vis crâniennes pour l'enregistrement des potentiels évoqués visuels, ou un endoscope fixé sur la tête pour l'imagerie calcique, dont le porteur reconnaît qu'il génère un léger surpoids et de l'inconfort. Le projet cherche à établir si la lumière verte a un effet analgésique, option qu'il présente comme non invasive et peu coûteuse pour les personnes migraineuses. La mise à mort est justifiée par le vieillissement des souris au cours de la procédure, qui interdit de les réutiliser, et des points limites sont annoncés sans être précisés.
Objectifs
Il est estimé qu’une personne sur 7 dans le monde souffre de migraine représentant plus de 1 milliard d’individus. La prévalence de la migraine a augmenté de 732,56 millions à 1,16 milliard de cas entre 1990 et 2021. En France, 12 millions de personnes sont concernées. La migraine affecte environ 15 % de la population. Alors que les femmes ont une incidence et prévalence globale plus élevée que les hommes, les hommes présentent une augmentation 4 à 5 fois plus. La migraine est plus courante chez les individus âgés de 20 à 50 ans qui correspond à la population active. Elle représente la 6ème cause de handicap dans le monde. Alors que la lumière bleue peut aggraver ou déclencher la migraine, la lumière verte présenterait un effet bénéfique (analgésique). Dans un contexte de nécessité de développement de nouvelle approches thérapeutiques sans effet secondaire, la thérapie par la lumière apparait comme une option intéressante, non invasive et peu couteuse. L’exposition à des lumière de longueur d’onde spécifique ont déjà montré des effets bénéfiques dans différentes conditions pathologique tels que les cancers, les maladies de peau, les perturbations du sommeil et de l’humeur. Récemment, la thérapie utilisant de la lumière LASER ou de faible intensité a été utilisée dans le cadre de la douleur incluant des douleurs dorsales, fibromyalgies, neuropathique ou migraineuse. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer les mécanismes impliqués dans l’analgésie induite par une exposition à la lumière verte dans un modèle de migraine et définir la meilleure stratégie d’exposition pour un efficacité optimale. Le projet se déroulera sur 2 EU (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Nous partons de l’hypothèse que les crises répétées de migraine induisent une altération du traitement de l’information somato-sensorielle et visuelle au niveau de la rétine, des noyaux thalamiques et du cortex. Cette étude envisage donc d’apporter des résultats innovants en mettant en évidence la capacité de la lumière à moduler la sensibilité à la douleur. L'objectif étant en particulier de mettre en évidence la capacité analgéqiue de la lumière verte qui pourrait alors être évaluer en clinique et apporter une approches compémentaires du traitment de la douleur.
Procédures
injections sous cutanées de neuropeptides une fois par jour tous les 2 jours avec au total 5 injections par animal; durée de l'injection
Impact sur les animaux
hypersensibilité sensorielle; hypersensbilité à la douleur; la pose de l'électrode sur la cornée peut entrainer des irritations post-enregistrement (très rarement observé par expérience car l'éectrode est légèrement posée sur la cornée sans déplacement; Inconfort lié à la présence de l'endoscope sur la tête de l'animal qui génère un léger surpoids; Normalement le neuropeptide n'induit pas de stress et d'anxiété mais certaines souris peuvent avoir une réaction différente à la généralité; Douleur légère (piqûre) lors des injections; Inconfort lié à la présence des vis pour les VEP et de l'endoscope.
Devenir
A l'issu de chaque procédure les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent pas être réutilisés du fait de leur vieillissement au cours de la procédure.
Remplacement
Le projet prend en compte les interactions complexes entre la rétine (la lumière) et le cerveau, impliquées dans la migraine et ses symptômes associés. Il est nécessaire de réaliser cette étude chez l’animal afin d’avoir une vision générale du système et de pouvoir étudier les mécanismes de régulation et d’intégration de la douleur migraineuse.
Réduction
Notre expertise dans les domaines techniques utilisés dans ce projet nous permet d’établir le nombre d’animaux par groupe de manière fiable pour obtenir des résultats statistiquement exploitables. Le nombre indiqué dans les différentes procédures correspond au maximum d’animaux mais nous procédons par série de manière à ce que si tout se passe de manière optimale nous puissions réduire le nombre d’animaux par groupe.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être et le confort des animaux tout au long des procédures, les souris seront surveillées par les personnes compétentes et manipulées tous les jours par l’expérimentateur pour permettre une habituation optimale. Elles ne seront jamais isolées dans leur cage, sauf pendant la récupération suite à une anesthésie, elles auront un environnement enrichi avec accès libre à la nourriture et l’eau. Pour les stimulations mécaniques (à l'aide de filaments en plastique), elles sont limitées en durée et en intensité au minimum et l’animal a toujours la possibilité d’échapper à la stimulation puisqu’il est libre de ses mouvements. Pour le test de sensibilité thermiques, afin de limiter la sensation de brulure ressentie par les animaux, la température est augmentée le plus progressivement possible pour atteindre le seuil le plus précis et limiter cette sensation sans compromettre le test. Après les enregistrements électrorétinographiques, l'oeil est réhydraté. La nourriture est placée dans la cage pour faciliter l'accès en particulier pour les animaux avec l'endoscope et ceux avec les vis pour les enregistrements. Lors de l'implantation des électrodes, les animaux seront placés sous médicament anti-inflammatoire non stéroïdien (AINS) utilisé pour traiter la douleur et l'inflammation. pendant 3 jours (jours de la chirurgie + 2 jours). Avant chaque test les animaux suivront une phase d'habituation. Pour le transport, les animaux seront préalablement habitués aux conditions de transport à savoir placés dans leur cage dans un carton de transport ventillé qui sera soulevé et légèrement manipuler quotidiennement. Les animaux seront placés dans des cages propres la veille du transport. Pendant le transport des croquettes imbibées d'eau seront placées dans la cage. Le transport dure 15-20 min. Des points limites sont mis en place afin de limiter la douleur ou la souffrance des animaux.
Choix des espèces
La souche est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Le choix de la souris permet d'utiliser des animaux génétiquement modifiés pour des cibles spécifiques comme c'est la cas dans ce projet. Le choix de travailler chez l'adulte vient du fait que la migraine est plus fréquente chez l'adulte que chez l'enfant. De plus les symptômes et les mécanismes chez l'enfant peuvent être différents. Aussi dans le cadre de ce projet nous nous limiterons à l'étude chez l'adulte. Les injections seront réalisés à l'âge de 8-10 semaines, par conséquent suivant les procédures les animaux seront conditionnés dès l'âge de 6 semaines ou 4 semaines (microendoscopie)
Formation réglementaire pratique aux bases fondamentales de la chirurgie chez les rongeurs : en utilisant l’ovariectomie comme modèle chirurgical
- Formation professionnelle
Rats : 84
Tués à l'issue de l'opération parce que la chirurgie d'entraînement retire des organes, 756 souris et 84 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit deux injections en état de veille, puis subit une ovariectomie sous anesthésie pouvant durer 45 minutes, avec un risque d'hémorragie que le porteur qualifie de très rare. L'opération ne produit aucune connaissance : elle sert à faire apprendre l'asepsie, l'anesthésie, l'analgésie et les sutures sur un animal vivant, un animal par stagiaire. Le porteur rappelle que ces gestes relèvent d'une obligation réglementaire de formation, jusqu'à quatre sessions par an et 40 participants par session.
Objectifs
Les personnes amenées à concevoir ou à réaliser des interventions chirurgicales sur des animaux dans le cadre de projets scientifiques, ont l’obligation réglementaire de suivre un enseignement théorique et pratique à la chirurgie expérimentale. Le projet concerne les travaux pratiques d’une formation aux bases de la chirurgie expérimentale à destination de ces personnes. Chaque session de formation totale dure 22h. Au cours de celle-ci, les participants sont préalablement sensibilisés à tous les aspects théoriques à l’occasion de cours et travaux dirigés. La formation pratique vise en particulier, sur un exemple pratique de chirurgie réalisée chez le rongeur, 1/ à leur dispenser les moyens de réduire, supprimer ou soulager la douleur ou la détresse des animaux lors de procédures chirurgicales, 2/ à acquérir la maitrise des gestes nécessaires au bon déroulement d’une intervention chirurgicale réalisée dans le respect du bien-être animal. Cette formation a pour vocation de dispenser tous les concepts inhérents et indispensables à toute chirurgie expérimentale (asepsie, anesthésie, analgésie, respect des structures anatomiques, choix du matériel, principe des sutures, suivi des animaux).
Bénéfices attendus
Chaque participant recevra ainsi une formation pratique pour mener à bien une intervention chirurgicale prenant en compte le respect du bien-être animal. La qualité de ces formations contribue ainsi à court terme à la maitrise des gestes chirurgicaux permettant d’obtenir à moyen terme des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Procédures
Souris et/ou rates : Deux injections (anesthésiques et analgésiques) de 10 secondes, une intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie d’une durée maximale de 45 minutes.
Impact sur les animaux
Chaque animal recevra en vigile deux injections de 10 secondes. Ces gestes peuvent induire un stress/et ou une douleur légère de très courte durée chez les animaux. Il subira ensuite une intervention chirurgicale (ovariectomie) réalisée sous anesthésie chimique, d’une durée totale de 45 minutes au maximum pouvant générer une douleur modérée pendant l’opération. L’animal peut être victime d’une hémorragie en cas d’une hémostase insuffisante (très rare).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure chirurgicale car la chirurgie réalisée en entraînement implique l’exérèse d’organes.
Remplacement
Si l’apprentissage des gestes chirurgicaux peut démarrer sur des modèles inertes, la bonne maitrise des gestes associés à une procédure chirurgicale en conditions réelles (surveillance du respect de l’asepsie, de l’anesthésie et des fonctions vitales de l’animal) nécessite cependant dans l’état actuel des connaissances un entrainement pratique sur modèle animal.
Réduction
Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés, et grâce à l’entrainement préalable que les participants recevront en amont, un seul animal par participant permettra la réalisation d’une chirurgie complète (rat ou souris). En effet, le passage à la chirurgie pratique ne sera pas réalisé tant que l’apprentissage des gestes n’est pas suffisamment bien maîtrisé, diminuant ainsi le risque d’échecs et l’utilisation d’animaux supplémentaires. Au maximum, 4 sessions de cette formation réglementaire seront réalisées par an dans cet établissement et le nombre de stagiaires par session de formation est limité à 40 participants, participant également ainsi à la réduction du nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont gardés en groupes sociaux de plusieurs individus dans un environnement enrichi dans une salle d’hébergement à part et ne sont amenés en salle de travaux pratiques qu’au dernier moment afin de réduire au maximum le stress des animaux. Un analgésique est administré 30 min avant le début de la procédure chirurgicale en quantité suffisante pour limiter toute douleur per- opératoire, sa durée d’action couvrant la totalité de la procédure chirurgicale. L’intervention chirurgicale est réalisée sous anesthésie générale conformément aux bonnes pratiques de narcose, myorelaxation et analgésie. Pendant la procédure chirurgicale, des points limites précoces et adaptés permettront de détecter tout signe de souffrance des animaux et de prendre les mesures correctives adéquates. Pendant la phase de réveil de 30 min, l’animal est placé sur un tapis chauffant dans une cage et sous surveillance renforcée permettant de détecter précocément tout signe de souffrance
Choix des espèces
Cette formation a pour vocation de dispenser tous les concepts inhérents et indispensables à toute chirurgie expérimentale (asepsie, anesthésie, analgésie, respect des structures anatomiques, choix du matériel, principe des sutures, suivi des animaux). Les notions enseignées sont applicables à toutes les espèces de mammifères utilisés à des fins scientifiques. Les rongeurs étant très majoritairement utilisés dans la recherche, ces travaux pratiques sont réalisés sur rongeurs. Le choix de l’espèce (souris ou rat) est fait en fonction de l’agrément de l’établissement d’accueil de la formation, et des besoins pédagogiques exprimés par les participants. Les rongeurs utilisés sont des jeunes adultes âgés de 8 à 12 semaines, présentant une maturité anatomique et physiologique adaptée à l’apprentissage des gestes chirurgicaux. Ce choix permet d’obtenir des conditions opératoires représentatives tout en respectant le bien-être animal et les principes des 3R