Rongeurs
Étude du rôle de la sous-unité GluN3A dans le sevrage à la morphine.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Soumises à onze injections de morphine en six jours, puis à une période de sevrage, 1 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une partie subit une chirurgie stéréotaxique d'environ une heure, avec injection de virus et implantation de fibres optiques ou de canules, puis jusqu'à dix injections directement dans le cerveau, sur animal éveillé. Le porteur décrit un sevrage qui réduit l'activité pendant une semaine, puis des "symptômes psychiatriques" sur environ quatre semaines, le suivi comportemental s'étendant sur huit semaines. Les comportements annoncés dans les objectifs sont les interactions sociales, les signes anxio-dépressifs et la consommation de nourriture et de boisson, mais la rubrique des procédures se limite à indiquer qu'elles "subiront également des tests comportementaux".
Objectifs
Le but de ce projet est de décrire le rôle de la sous-unité GluN3A du récepteur N-Methyl-D-Aspartate (NMDA) au glutamate dans le sevrage aux opiacés. Cette sous-unité permet de former un hétéromère NMDA dit « non-conventionnel » car activé par la glycine. Son implication dans les pathologies psychiatriques émerge progressivement mais reste à être complètement caractérisé. Il a notamment été démontré que sa dérégulation, dans l’habénula médiane (HbM), une région clé dans le phénomène d'addiction aux opiacés, altère la réponse comportementale face à des stimulations aversives. Ainsi, cette sous-unité semble pouvoir participer aux symptômes aversifs observés lors du sevrage aux opiacés. Dans ce projet, nous utiliserons des approches génétiques et pharmacologiques afin de moduler l’activité de GluN3A dans des régions spécifiques du cerveau, chez des souris mâles et femelles. Nous analyserons les effets de ces manipulations sur différents comportements, notamment les interactions sociales, les symptômes anxio-dépressifs ainsi que la consommation de nourriture et de boisson. Ces mesures seront réalisées de manière automatisée et continue chez des animaux vivant en groupe, avant, pendant et après un traitement chronique à la morphine. Les comportements et les symptômes de sevrage seront suivis sur une période de 8 semaines, incluant des tests ponctuels permettant d’évaluer des signes d’anxiété et de dépression. Dans un second temps, nous mesurerons l’activité neuronale dans certaines régions cérébrales impliquées dans le sevrage, grâce à des enregistrements calciques réalisés pendant et après le traitement à la morphine, ainsi que lors des tests comportementaux. L’ensemble de ce projet permettra de mieux comprendre le rôle de GluN3A dans le sevrage aux opiacés et d’évaluer son potentiel comme cible thérapeutique.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre le rôle de la sous-unité GluN3A dans le sevrage aux opiacés. Il permettra à la fois de caractériser son implication dans les symptômes de sevrage et d’évaluer son potentiel comme cible thérapeutique. À court terme, le projet est principalement fondamental et descriptif. Il s’agira de déterminer si, et à quel moment, GluN3A intervient dans le sevrage à la morphine. Ces travaux apporteront également de nouvelles connaissances sur les mécanismes cérébraux impliqués, en particulier dans les régions associées aux états émotionnels négatifs liés au trouble d’usage des opioïdes. À plus long terme, le projet visera à évaluer le potentiel thérapeutique de GluN3A, notamment en identifiant les périodes les plus pertinentes pour cibler cette sous-unité dans le traitement du sevrage. Dans son ensemble, ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives pour le développement de traitements visant à atténuer les symptômes de sevrage aux opiacés.
Procédures
Différentes procédures de ce projet nécessitent que des animaux subissent une chirurgie (1 intervention d'environ 1h). Les animaux recevront un traitement chronique de morphine (11 injections pendant 6 jours; une injection dure environ 1 minute). Les injections se feront sur animal vigile. Des composés seront administrés de façon intra-parenchymateuse (maximum 10 injections) et systémique, sur animal vigile. Les animaux subiront également des tests comportementaux.
Impact sur les animaux
Deux types de nuisances sont attendues au cours de cette étude : 1- Ce projet vise à étudier les symptômes de sevrage à la morphine. Ainsi, dans chaque les souris recevront un traitement chronique de morphine puis subiront une période de sevrage. Ce sevrage engendre des symptômes physiques transitoires, essentiellement visible par une réduction de l’activité de l’animal (durée : ~1 semaine). Suite à ces symptômes physiques, des symptômes psychiatriques se développe sur une période plus longue (~4 semaines) avant de progressivement disparaitre. 2- Chirurgies stéréotaxiques avec injection de virus et/ou implantations de fibres ou optiques ou de canules pouvant induire une douleur modérée, une inflammation transitoire et/ou un inconfort pour les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour réaliser les contrôles histologiques et prélèvements.
Remplacement
Ce projet a pour but de déterminer les mécanismes neurobiologiques du sevrage, notamment les modifications de comportements sociaux des individus. De plus, il permettra d’évaluer le potentiel thérapeutique de composés pharmacologiques. Ainsi, l’animal entier, vivant et se comportant, est nécessaire et ne peut être remplacé par un autre modèle.
Réduction
Au regard des données de la littérature, de notre expérience et de la variabilité phénotypique individuelle, nous avons réalisé une analyse statistique de puissance (power analysis) qui a déterminé que les données sont statistiquement exploitables et publiables avec des cohortes de 20 animaux/groupe. Les analyses statistiques seront essentiellement réalisées à l’aide de test de Student ou d’analyse de la variance à un ou plusieurs facteurs, selon les comparaisons.
Raffinement
Nos conditions d’hébergement, en groupes sociaux avec un enregistrement continu des souris permet un suivi quotidien du bien-être animal. De plus, dans ces conditions d’hébergement, l’enrichissement de l’environnement des animaux est important. En effet, les animaux sont hébergés en groupe social avec à disposition: bâtonnets à ronger, cotons compressés pour faire des nids et dômes en polycarbonate. Nous avons établi des points limites standards tels que des signes comportementaux d’inconfort et des signes cliniques qui seront recherchés quotidiennement par visionnage des cages et lors de la visite quotidienne de la pièce d’hébergement, par l’expérimentateur. Lors des chirurgies, toutes les conditions d’aseptise, d’anesthésie et d’analgésie respectent la réglementation vétérinaire en vigueur. De plus, la température des animaux est maintenue à l'aide d'un tapis chauffant. Après chaque chirurgie, les animaux sont réhydratés et ont accès à une nourriture gélifiée pour faovriser la récupération post-chirurgicale et leur état de santé est évalué et objectivé selon des points limites définis par les directives éthiques indiquées par l’association internationale pour l’étude de la douleur. Les animaux sont habitués aux conditions d'hébergement, aux manipulateurs, ainsi qu'aux procédures experimentales.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser des souris pour ce projet car leur cerveau est suffisamment complexe pour nos études, elles possèdent une molécule appelée GluN3A qui est très similaire chez de nombreuses espèces, et leurs réactions à la morphine sont bien connues et ressemblent à celles observées chez l’humain. Notre projet ne s’intéresse pas au développement du cerveau. De plus, la consommation de substances comme la morphine concerne principalement les adultes, c’est pourquoi toutes les souris utilisées seront adultes (8 semaines) au moment des expériences.
Essai réglementaire de toxicité par injection intraveineuse, intra-péritonéale et/ou sous-cutanée avec ou sans implantation (couplé ou non à une évaluation de la tolérance locale)
- Formation professionnelle
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
5 800 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le protocole prévoit des injections dans le sang, dans le ventre ou sous la peau, réparties sur des durées de quatorze jours à un an, parfois l'implantation d'un dispositif dans la peau ou le muscle sous anesthésie, des tatouages pour repérer les sites, le retrait des fils ou des agrafes après environ quatorze jours de cicatrisation et jusqu'à huit prélèvements sanguins. Ces essais servent à constituer les dossiers réglementaires de produits de santé, et le porteur écrit que leur intégration dans les dossiers de soumission pourra conduire "à court terme" à une mise sur le marché ou à son maintien. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun test in vitro validé ni aucune simulation informatique ne reproduit la complexité d'une réaction locale des tissus, et que le recours aux rats est alors "obligatoire".
Objectifs
Le projet vise à respecter les exigences des autorités réglementaires et des normes en vigueur avant l’utilisation d’un produit de santé chez l’Homme. Il évalue la toxicité (i.e. les éventuels effets indésirables sur le corps) et/ou les effets locaux (i.e. les éventuels effets indésirable au lieu d'administration) du produit de santé ou de ses composants après administration dans le sang, dans le ventre, sous la peau ou dans le muscle (sur une durée de 14 jours à un an, afin de reproduire au mieux la façon dont le produit sera utilisé chez les patients). L'objectif est de vérifier que le produit de santé ne présente pas de risque indésirable pour l'organisme, notamment si certains de ses composants ou particules peuvent se retrouver dans le sang. Les risques éventuels liés à l’utilisation de ce produit doivent être acceptables et garantir une haute protection de la santé et de la sécurité des patients et des utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de s’assurer, avant sa mise sur le marché, que l’utilisation du produit de santé ne compromet ni l’état clinique et la sécurité des patients, ni la sécurité et la santé des utilisateurs afin de répondre aux exigences des autorités réglementaires. Il permet ainsi d’évaluer les risques éventuels liés à l’utilisation de ce produit et s’assurer le cas échéant qu’ils constituent des risques acceptables au regard des bienfaits/bénéfices apportés aux patients et sont compatibles avec un niveau élevé de protection de la santé et de la sécurité des patients comme des utilisateurs. Les résultats seront disponibles à l’issue des études. Leur intégration dans les dossiers de soumission aux autorités de santé compétentes pourra ensuite conduire, à court terme, à une mise sur le marché ou à son maintien.
Procédures
Les animaux recevront une ou plusieurs injections (dans le sang, dans le ventre ou dans la peau). La durée maximale pour chaque injection est de 5 minutes (durée réelle plus souvent inférieure à 1 minute). La fréquence et la dose d'injection sont définies en fonction des textes réglementaires. Pour une administration dans le sang, afin de faciliter la visualisation du vaisseau, si nécessaire, les animaux pourront être placés sous lampe infrarouge maximum 20 minutes. Dans certains cas, une implantation dans la peau ou dans le muscle pourra également être réalisée sur les animaux, ainsi que des tatouages (quelques points pour permettre de bien localiser les sites d’implantation tout au long de l’étude). Ces manipulations prennent au maximum 30 à 40 minutes et sont faites au cours d’une anesthésie, avec traitement contre la douleur. Après cicatrisation (environ 14 jours), retrait des fils ou des agrafes utilisés pour fermer les plaies (maximum 5 minutes par animal). La réalisation de prélèvements sanguins pendant l’étude (si besoin et selon une fréquence et un volume n'affectant pas significativement l'animal, maximum 8), représente une durée maximale de 5 minutes par prélèvement (incluant l’analgésie et l’anesthésie). En fin d’étude, les animaux sont de nouveau traités contre la douleur et anesthésiés. Des prélèvements sanguins et parfois urinaires ont lieu. L’animal est mis à mort ainsi en 10 à 15 minutes (après perte de conscience en 5 à 10 minutes) pour prélèvement des organes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pouvant être observés sont principalement dus à l’injection dans le sang, dans le ventre et/ou sous la peau, ou à l’implantation dans la peau et/ou dans le muscle, qui peut engendrer un stress et/ou une douleur localisée au niveau du lieu d'injection/d’implantation (par l’acte en lui-même ou la réaction pouvant apparaitre dans la zone). Des effets liés au produit en cas d'effets indésirables peuvent aussi être constatés, avec des signes de douleur ou de mal-être.
Devenir
Pour les besoins de l'étude, une autopsie est nécessaire afin d’observer les organes. Ceci permet d'évaluer les effets potentiels de toxicité systémique du produit de santé à tester. Ces analyses, réalisées notamment sur les organes prélevés expliquent l'impossibilité en fin d'étude de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. Les méthodes alternatives existantes ne permettent pas d’évaluer les effets toxiques à court, moyen ou long terme des produits de santé sur les différents organes, en raison de la complexité des mécanismes de régulation d’un organisme vivant. Il n'existe pas de test in vitro validé ni de modèle simulé par ordinateur capable de reproduire la complexité d'une réaction locale des tissus et/ou des effets à distance sur l’organisme. L’utilisation d’animaux est alors obligatoire pour y parvenir.
Réduction
Le nombre d’animaux est limité au strict nécessaire, conformément aux attendus réglementaires en vigueur. Lorsque cela est possible, les groupes témoins sont mutualisés et le maximum de données sont recueillies sur tous les animaux. Des études préliminaires, réalisées sur un nombre restreint d’animaux, peuvent être menées pour orienter la suite du projet de développement du produit avant la réalisation d’étude réglementaire sur un nombre plus important d’animaux.
Raffinement
Elle repose sur l’utilisation d’analgésiques et d’anesthésiques lorsque cela est nécessaire, ainsi qu’un suivi sanitaire et clinique renforcé durant les phases d’administration. En cas d’anomalie clinique le nécessitant, un examen par l’équipe vétérinaire est réalisé afin d’assurer une prise en charge adaptée de l’animal. Le suivi des animaux permet la mise en place de mesures très rapidement après détection d’un point limite précoce.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce définie dans les textes de référence. Il est largement utilisé, rendant disponibles de nombreuses données dans la littérature et permettant ainsi une interprétation robuste des effets observés. Au démarrage de l’étude, les rats sont généralement utilisés au stade jeune adulte (rats âgés d’environ 6 à 8 semaines) dont l’organisme est entièrement développé sur le plan physiologique et métabolique. Ce stade permet une évaluation fiable et reproductible des effets systémiques, sans interférence liée à la croissance ou au vieillissement, et limite la variabilité biologique. Lorsque la procédure le nécessite ou dans le cas des propriétés intrinsèques du produit à tester (e.g. quantité et/ou taille du matériel à tester importante), des animaux d’un poids plus important (donc plus âgés) peuvent être utilisés.
Impact de la fibrose hépatique sur le développement de l’athérosclérose
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Des lignées de souris génétiquement modifiées pour des gènes du métabolisme forment une partie des 2 736 souris utilisées dans ce projet, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le protocole associe un régime riche en graisses et en sucres, un traitement chimique qui déclenche la fibrose du foie, des injections dans le péritoine et dans une veine, une biopsie de l'oreille pour le génotypage et une mise à jeun de six heures. L'objet déclaré est de suivre chez la souris l'évolution simultanée des lésions du foie et des artères, les retombées annoncées pour les patients, dépistage, cibles de traitement, thérapie génique, restant au conditionnel et au long terme. Le porteur écrit que ces nuisances seront "prises en charge de manière adéquate" et que "le bien-être de l'animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte".
Objectifs
La maladie hépatique stéatosique associée à un dysfonctionnement métabolique (MASLD) est une maladie chronique du foie très fréquente. Elle est notamment associée à l’obésité, au diabète de type 2, à des anomalies des lipides sanguins et à l’hypertension artérielle. Elle se caractérise initialement par une accumulation excessive de graisses dans le foie. Chez certaines personnes, elle peut évoluer vers une inflammation et des lésions des cellules du foie, puis vers une fibrose. Dans les formes les plus sévères, la fibrose peut conduire à une cirrhose ou à un cancer du foie. Les personnes atteintes de MASLD présentent également un risque accru de maladies cardiovasculaires, notamment d’athérosclérose. Celle-ci correspond à la formation progressive de dépôts dans la paroi des artères pouvant entraîner un rétrécissement et des complications cardiovasculaires graves. Ce risque semble particulièrement augmenté lorsque la maladie du foie s’accompagne d’une fibrose importante. Les mécanismes expliquant le lien entre fibrose hépatique et athérosclérose restent encore mal compris.L’objectif du projet est de développer un nouveau modèle chez la souris permettant d’étudier simultanément les atteintes du foie et des artères. Il permettra de déterminer si la fibrose hépatique participe au développement ou à l’aggravation de l’athérosclérose et d'identifier les mécanismes impliqués. Différentes conditions expérimentales seront utilisées. Les souris recevront soit une alimentation normale, soit une alimentation favorisant l’apparition de troubles métaboliques et de lésions du foie et des vaisseaux sanguins. Des interventions complémentaires permettront d’induire ou d’aggraver progressivement la fibrose hépatique. Certaines souris feront également l’objet d’une modification ciblée du fonctionnement du foie afin d'étudier le rôle de mécanismes biologiques spécifiques. L’état général et le poids des animaux seront surveillés régulièrement. Des prélèvements permettront d’étudier le sang, le foie et les vaisseaux sanguins. Les analyses porteront notamment sur les lésions du foie, l’inflammation, la fibrose, et la formation des plaques d’athérosclérose. Elles permettront également d’identifier les modifications biologiques associées à ces maladies. L’utilisation de souris est nécessaire car le projet vise à étudier les interactions entre plusieurs organes et l’évolution simultanée des maladies du foie et des vaisseaux sanguins dans un organisme vivant.
Bénéfices attendus
Le projet présente un impact direct chez l'Homme en mettant en avant le rôle clé de la fibrose du foie dans les maladies cardiovasculaires, première cause de décès des patients atteints de MASLD. En s’appuyant sur des modèles précliniques bien caractérisés et des cohortes humaines validées, il permettra 1) de mieux comprendre les mécanismes entre pathologie du foie et complications cardiovasculaires et d’identifier des biomarqueurs dans le sang qui pourraient aider aux stratégies de dépistage en clinique humaine ; 2) de tester de nouvelles cibles de traitement ciblant le foie pour prévenir ou limiter les maladies cardiovasculaires ; 3) d'explorer des approches innovantes de thérapie génique ciblant le foie, avec des applications potentielles à la médecine personnalisée. Ces avancées contribueront à réorienter les stratégies de traitement actuelles qui sont soit orientées sur le foie, soit sur le cœur, vers une approche globale tenant compte des interactions entre les organes, ce qui permettrait de mieux prendre en charge la santé cardiovasculaire.
Procédures
Biopsie à l'oreille : anesthésie gazeuse isoflurane, temps pour le prélèvement inférieur à 10 secondes. Prélèvement de sang à la queue : anesthésie gazeuse isoflurane , temps inférieur à 1 minute. Injection intrapéritonéale: anesthésie locale, temps d'injection inférieur à 10 secondes. Injection intraveineuse : anesthésie par spray xilocaïne 5%, temps d'injection inférieur à 10 secondes. Euthanasie des souris : anesthésie gazeuse isoflurane, disclocation cervicale temps < 1 seconde
Impact sur les animaux
Certaines procédures peuvent engendrer du stress : douleurs liées à la biopsie à l’oreille pour le génotypage ainsi que le marquage avec une bague (courte durée et léger), injections intrapéritonéales d’un composé chimique ou pharmacologique (modérée) ; Stress métabolique suite à une alimentation enrichie en graisses et en sucres (léger) ; stress lié à une mise à jeûn des animaux pendant 6h (léger). Toutes ces nuisances possibles seront prises en charge de manière adéquate et le bien-être de l’animal depuis sa naissance jusqu'à sa mort sera pris en compte grâce à un environnement contrôlé dépourvu de germes pathogènes, la présence d’abris et de jeux dans les cages, une surveillance quotidienne de l’état de santé des animaux par du personnel formé, et la prise en compte de tout signe physique de stress ainsi que de la hiérarchie sociale.
Devenir
A la fin de P1+P2/P3 +P4, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de la fibrose hépatique sur le développement de l’athérosclérose dans un conteste métabolique qui met en jeu une communication inter-organes. Pour répondre à cette problématique, il sera utilisé des modèles de souris génétiquement modifiées pour des gènes du métabolisme mais également des procédures d'altération nutritionnelles de type régime riche en graisse associé à un traitement chimique qui va favoriser le développement de la fibrose hépatique. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches de physiologies intégrées. Concernant la nécessité de recourir à des méthodes alternatives, nous privilégions cette option quand elle est possible.
Réduction
Le nombre total d’animaux concernant les procédures de l’ensemble des protocoles de notre équipe sur les 5 ans à venir est estimé à 2736. Cette utilisation maximise les données obtenues de chaque animal, ce qui permet de limiter ou d'éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal. La réduction du nombre d'animaux utilisés peut être obtenue par trois moyens principaux : 1.Optimisation des élevages : Éviter la production d'animaux inutiles. 2. Optimisation des groupes expérimentaux : Une prévision du nombre d’animaux total nécessaire par groupe sera réalisée pour respecter le principe des 3R à l’aide du site : https://eda.nc3rs.org.uk/experimental-design-group. 3. Formation adéquate : Assurer une bonne formation des personnes manipulant les animaux afin de maîtriser les gestes techniques et minimiser le stress des animaux. La maîtrise technique permet de réduire la variabilité inter-animale et, par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires pour confirmer statistiquement un effet biologique
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un environnement non anxiogène regroupant des conditions favorables à leur bien-être : 2 à 6 souris par cage, une alternance lumière/obscurité de 12 h/12 h, un accès permanent à la nourriture et à l’eau, ainsi qu’un enrichissement de l’habitat comprenant des abris et du matériel pour la confection de nids, favorisant l’expression des comportements naturels et la stimulation cognitive. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne, et un registre de suivi du bien-être sera tenu afin de garantir des conditions d’hébergement optimales. Lors de la mise sous régime, le changement de litière et des cages sera effectué deux fois par semaine pour maintenir un environnement propre et confortable. Toutes les procédures expérimentales seront réalisées selon les techniques les moins invasives possibles. L’utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés, combinée à des manipulations douces et à l’habileté du personnel, contribuera à réduire le stress et l’inconfort des animaux. Les souris seront progressivement habituées aux manipulations et aux protocoles expérimentaux lorsque cela est possible. Des critères précis de points limites précoces seront définis et une surveillance rapprochée permettra de détecter rapidement tout signe de douleur, de détresse ou d’altération de l’état général. En cas de dépassement de ces critères, les animaux seront retirés de l’étude et euthanasiés conformément aux recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
La souris offre de nombreux avantages pour la recherche en métabolisme et physiologie. Elles ont un temps de génération relativement court et peuvent développer des pathologies telles que l'obésité, l'insulino-résistance, la stéatohépatite non alcoolique, la fibrose et l’athérosclérose avec des caractéristiques similaires à celles observées chez l'homme. De plus, cette espèce permet de réaliser des manipulations génétiques. L'ensemble des procédures réalisées concerne le métabolisme, il sera donc nécessaire d'utiliser des souris adultes (de 2 à 6 mois). Par ailleurs, les protocoles ont été validés (publications) au sein du laboratoire sur des souris adultes et ce, en accord avec les 3R. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (8 sem). Les pathologies métaboliques recherchées sont des pathologies de l’adulte.
Etude de la voie de signalisation Slit/Robo et son rôle dans la réponse aux immunothérapies dans les glioblastomes
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
La chimiothérapie est injectée cinq jours par semaine "jusqu'à ce que l'animal arrive à son point limite", et le suivi de la tumeur au microscope dure environ deux heures sous anesthésie, trois fois par semaine, jusqu'à ce même point limite. 816 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Un glioblastome leur est implanté dans le cerveau par chirurgie sous anesthésie, ce qui peut provoquer une baisse d'appétit, une perte de poids, des difficultés à se déplacer et une désorientation qui persistent tout au long de l'étude, l'objectif étant de bloquer la voie Slit/Robo pour voir si les immunothérapies gagnent en efficacité. Une partie des souris est immunodéficiente, donc sensible aux infections et au stress dans des conditions normales d'hébergement, et le porteur espère montrer une augmentation du temps de survie sous traitement, avec des publications attendues dans trois à cinq ans.
Objectifs
Les glioblastomes sont des tumeurs du cerveau particulièrement complexes. Elles sont composées de plusieurs zones différentes dans lesquelles les cellules cancéreuses interagissent avec leur environnement. Certaines zones favorisent l’invasion des cellules dans le tissu cérébral sain, d’autres sont situées autour des vaisseaux sanguins, et certaines manquent fortement d’oxygène. Le glioblastome est la tumeur cérébrale la plus agressive chez l’adulte. Les cellules cancéreuses ont une grande capacité à se propager dans le cerveau et résistent souvent aux traitements actuels. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre un mécanisme biologique qui pourrait jouer un rôle important dans la progression de cette tumeur et dans la manière dont le système immunitaire réagit face au cancer. Des travaux récents suggèrent que ce mécanisme peut aider la tumeur à se protéger du système immunitaire, ce qui limite l’efficacité de certaines thérapies. À l’inverse, bloquer ce mécanisme pourrait permettre de réactiver les défenses immunitaires contre la tumeur. Cela pourrait aussi améliorer l’architecture vasculaire tumorale, souvent anarchique, et ainsi optimiser la distribution des traitements. Dans ce projet, nous souhaitons d’abord comprendre comment ce mécanisme influence la capacité des cellules cancéreuses à envahir le tissu cérébral sain. Nous voulons également évaluer s’il pourrait représenter une nouvelle piste thérapeutique. Pour cela, nous testerons un traitement expérimental visant à bloquer ce mécanisme afin d’observer son effet sur la croissance de la tumeur et sur l’efficacité des immunothérapies. L’objectif final est d’améliorer les traitements disponibles contre ce cancer particulièrement difficile à soigner.
Bénéfices attendus
Grace à cette étude, nous pourrons tester l'impact d’un traitement test sur la progression du cancer afin d'améliorer le traitement des patients. Nous souhaitons montrer une augmentation du temps de survie lorsque les animaux sont traités avec le traitement test, pouvant être amené, selon les résultats, à des essais cliniques. Dans le cas où les résultats de ces expériences sont probants, ils feront l’objet de publications scientifiques dans les prochaines années (3 à 5 ans).
Procédures
Une partie des animaux sera soumise à 5 injections sur une semaine, puis 3 la semaine d’après (moins d’une minute par souris). Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie (environ 30 min). Injection d'un agent chimiothérapeutique (1 par jour, 5 jours par semaines jusqu’à ce que l’animal arrive à son point limite, moins d’une minute par souris). Injections de traitement(s) test(s) 1 à 5 fois par semaine (jusqu’à ce que l’animal arrive à son point limite, moins d'une minute par souris). Suivi de la tumeur 3 fois par semaine à l’aide d’un microscope sous anesthésie (environ 2 heures, jusqu’à ce que l’animal arrive à son point limite).
Impact sur les animaux
Le développement de tumeurs dans le cerveau peut entraîner une souffrance chez les souris. Celle-ci peut se manifester par une diminution de l’appétit, une perte de poids et l’apparition de troubles neurologiques tels que des difficultés à se déplacer ou une désorientation. Ces effets peuvent apparaître progressivement et persister tout au long de l’étude. Les différentes anesthésies nécessaires aux procédures expérimentales peuvent provoquer un stress temporaire chez les animaux, ainsi qu’un refroidissement du corps, une respiration ralentie et un réveil plus lent après l’intervention. Ces effets sont généralement transitoires et de courte durée. Les interventions chirurgicales entraînent des douleurs après l’opération, principalement durant les premières 24 à 48 heures. Les traitements administrés par différentes voies (injection ou administration par voie orale) peuvent occasionner un inconfort passager, une douleur locale, une irritation au point d’administration ou un stress lié à la manipulation répétée des animaux. Dans de rares cas, l’administration par voie orale peut entraîner des difficultés respiratoires accidentelles. Certains traitements peuvent également provoquer des effets indésirables généraux, comme une fatigue, une baisse d’activité ou une perte de poids, en fonction de la nature et de la dose du traitement utilisé. Les séances de suivi par imagerie, bien que non douloureuses, nécessitent une manipulation de l’animal pouvant être source de stress léger pendant quelques minutes. Enfin, les souris Rag gamma utilisées dans ce projet présentent un déficit du système immunitaire. Cette particularité les rend plus sensibles aux infections et au stress, même dans des conditions normales d’hébergement. Elles nécessitent donc un environnement très contrôlé afin de limiter ces risques tout au long de leur vie.
Devenir
L’analyse tumorale nécessite un prélèvement cérébral réalisé post-mortem. Tous les animaux implantés développant la tumeur attendue, chacun sera mis à mort au moment prévu pour procéder au prélèvement du cerveau conformément aux dispositions réglementaires.
Remplacement
Des études précédents réalisés en laboratoire ont montré que l'environnement qui entoure la tumeur joue un rôle essentiel dans son développement. Cet environnement comprend notamment les cellules voisines, les vaisseaux sanguins et les substances présentes autour de la tumeur. Même si certains modèles expérimentaux réalisés en dehors de l'animal permettent de reproduire partiellement cet environnement, ils ne peuvent pas refléter fidèlement ce qui se passe dans un organisme vivant. En particulier, ils ne reproduisent pas l'organisation en trois dimensions du cerveau, la circulation du sang ni les interactions complexes entre les différentes cellules. L'implantation de tumeurs chez la souris est donc nécessaire pour étudier la maladie dans des conditions proches de la réalité biologique, en tenant compte du fonctionnement global de l'organisme. De plus, les conditions de traitement utilisées chez les patients ne peuvent pas être reproduites de manière fiable uniquement en laboratoire, ce qui rend l'utilisation d'un modèle animal indispensable pour cette étude.
Réduction
Les études statistiques seront réalisées afin de réduire le nombre d'animaux, le nombre minimal de souris par groupe pour atteindre de bons résultats statistiques correspond à 10 souris par groupe. Enfin, femelles et mâles seront utilisés. Par ailleurs, nos modèles murins de tumeurs se développent de manière très reproductible, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences. Dans certaines expériences, nous utilisons des souris spécialement modifiées pour rendre les vaisseaux sanguins visibles grâce à un signal fluorescent. Cette caractéristique permet d’observer directement la tumeur et son environnement à l’aide de techniques de microscopie avancées. Grâce à cette approche, il est possible de suivre l’évolution de la tumeur chez un même animal au fil du temps. Les observations répétées sur un même individu permettent ainsi de recueillir plus d’informations tout en réduisant le nombre total d’animaux nécessaires à l’étude. Cette stratégie contribue à limiter l’utilisation des animaux, conformément au principe de réduction, tout en améliorant la qualité et la fiabilité des résultats obtenus.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, les animaux sont maintenus dans des conditions sanitaires strictement contrôlées : hébergement en environnement protégé, manipulations réalisées dans des conditions stériles et suivi régulier de leur état de santé. Ces mesures permettent de prévenir l’apparition de problèmes liés à leur fragilité immunitaire. Les prises de traitements sont rapides. Les animaux sont replacés dans leurs cages avec leurs congénères en suivant. Des analgésiques sont donnés en amont de la chirurgie. Les animaux ont du gel oculaire tout au long de l'opération afin de réduire la sécheresse oculaire. La chirurgie, les sessions d’imagerie et le réveil se font sur tapis chauffant. Pour le suivi par imagerie, les souris seront anesthésiées et maintenues sous anesthésie dans une boîte d’imagerie. Les souris seront réchauffées grâce à une plaque chauffante à 37°C placée dans l’imageur. Des points limites prédéfinis, des soins conservatoires adaptés et un arbre décisionnel validé par l’animalerie et le comité d’éthique sont appliqués pour garantir le bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle expérimental car elle permet l’étude du glioblastome dans un environnement présentant une organisation cérébrale, une vascularisation et un microenvironnement tumoral comparables à ceux de l’homme. Ceux-ci sont indispensables à la compréhension des mécanismes tumoraux étudiés, et pour lesquels aucune méthode alternative ne permet actuellement un remplacement complet. L’utilisation de cellules humaines nécessite des souris immunodéprimées afin éviter un rejet de greffe, de plus les tumeurs se développent de manière très reproductible dans ce modèle, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences. Nous utiliserons également des lignées de souris possédant un système immunitaire fonctionnel mais modifiées pour rendre les vaisseaux sanguins visibles grâce à un signal fluorescent. Cela permet d’observer directement la tumeur et son environnement, notamment la circulation sanguine, au cours du temps. Les expériences sont menées des animaux âgés de 7 a 12 semaines. Ce stade correspond à de jeunes adultes présentant une physiologie stable et une croissance tumorale optimale. Les procédures pouvant s’étaler sur plusieurs mois, l’utilisation d’animaux jeunes permet d’éviter les effets confondants liés au vieillissement, tels que la fragilisation générale ou la mortalité non liée au protocole.
Effets des hormones sexuelles sur la cicatrisation des artères EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Ovariectomisées pour 500 d'entre elles, puis soumises à une lésion électrique ou mécanique de la carotide, 630 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ces chirurgies peuvent entraîner une douleur, une perte de poids et un stress, et toutes les souris sont tuées à l'issue de chaque procédure pour analyser les tissus prélevés. L'ablation des ovaires reproduit la chute hormonale de la ménopause, que les souris ne connaissent pas naturellement, et la cicatrisation de l'artère lésée sert à mesurer l'effet de traitements œstrogéniques sur la paroi vasculaire, 360 souris recevant en plus un comprimé à libération prolongée. Le porteur écrit qu'aucune culture cellulaire ne recrée cet environnement dynamique et que les lignées vasculaires "perdent rapidement l'expression du récepteur des œstrogènes au cours des passages", et conclut qu'aucune alternative ne répond aux objectifs du projet.
Objectifs
Les maladies du coeur et des vaisseaux sont la première cause de décès chez les femmes. Pourtant, on ne comprend pas encore très bien comment la ménopause joue un rôle dans ce phénomène. Après la ménopause, le taux d’oestrogènes (les hormones féminines) chute, ce qui pourrait augmenter le risque de problèmes cardiovasculaires. Ce projet cherche à savoir si certains traitements à base d’oestrogènes, ou de substances qui agissent comme eux, peuvent continuer à protéger les vaisseaux sanguins après la ménopause. Pour cela, on utilise un modèle de souris dont on retire les ovaires, afin de reproduire la baisse hormonale observée chez les femmes (car les souris n'ont pas de ménopause naturelle). L’efficacité des traitements est mesurée en observant comment les artères se réparent après une petite blessure, ce qui permet de voir si les molécules testées aident à maintenir une bonne santé vasculaire. Le projet se déroulera sur 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre d’identifier les traitements hormonaux les plus efficaces pour protéger les artères après la ménopause, une période où le risque cardiovasculaire augmente fortement chez les femmes. En comparant différents types d’oestrogènes et de molécules ciblant leur récepteur, il deviendra possible de mieux comprendre quels composés sont réellement bénéfiques pour le système cardiovasculaire. À terme, ces connaissances pourraient aider à améliorer les traitements existants ou en développer de nouveaux, plus sûrs et plus adaptés aux besoins des femmes ménopausées. Cela contribuerait à réduire la mortalité cardiovasculaire chez les femmes, en tenant mieux compte de leurs spécificités biologiques souvent négligées dans la recherche médicale.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1-Ovariectomie (10 à 20min) 500 animaux 2-Pose de comprimé à libération prolongée (5min) 360 animaux 3-Lésion életrique de la carotide (20min) 500 animaux 4- Lésion mécanique de la carotide (20-30min) 315 animaux. Les animaux subissant la lésion électrique de la carotide ne sont pas les mêmes que ceux subissant la lésion mécanique. Les procédures chirurgicales seront réalisées dans l’EU ½.
Impact sur les animaux
Les chirurgies sur la souris telles que l’agression de la carotide (mécanique ou électrique), l’ovariectomie ou la pose de capsule à libération prolongée peuvent engendrer une douleur, une perte de poids et un stress.
Devenir
A l’issu de chaque procédure les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses sur les tissus prélevés.
Remplacement
L’utilisation du modèle murin nous permettra d’identifier et de quantifier les changements progressifs et dynamiques impactant le processus de cicatrisation des cellules de la paroi vasculaire. Ce processus implique des phénomènes complexes de communication intercellulaire entre les différentes populations cellulaires de la paroi vasculaire, ainsi que l’influence des contraintes hémodynamiques (flux et forces de cisaillement), de la réponse inflammatoire et des interactions avec les cellules circulantes. Ces paramètres sont indispensables au déroulement de la cicatrisation et ne peuvent être reproduits de manière fidèle dans des modèles ex vivo ou in vitro. Aucun système de culture cellulaire ne permet aujourd’hui de recréer simultanément cet environnement multicellulaire, tridimensionnel et dynamique. Les cultures de cellules isolées ne reproduisent ni les interactions entre les différents types cellulaires (cellules endothéliales, cellules musculaires lisses, fibroblastes, cellules immunitaires), ni les contraintes mécaniques exercées par la circulation sanguine, qui modulent fortement les réponses cellulaires. Par ailleurs, les modèles cellulaires ne permettent pas de reproduire les variations hormonales physiologiques observées in vivo, tant en termes d’amplitude que de cyclicité ou de métabolisme des hormones. Cette limitation est d’autant plus importante que les principales lignées cellulaires vasculaires utilisées en culture perdent rapidement l’expression du récepteur des œstrogènes au cours des passages, rendant impossible l’étude des mécanismes dépendants des œstrogènes dans des conditions physiologiquement pertinentes. Ainsi, à ce jour, aucun modèle cellulaire ou ex vivo ne constitue une alternative permettant de répondre aux objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimal nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi il ressort que 5 animaux/groupe seront nécessaires.
Raffinement
Les souris subiront des chirurgies dans une salle séparée de la salle d’euthanasie, elle-même séparée de leur pièce d’hébergement. Pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale + anesthésie locale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Des points limites suffisament prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués en utilisant une grille d’évaluation de la douleur après chaque chirurgie.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car c’est le seul modèle permettant une modification génétique aboutissant à une délétion du récepteur aux oestrogènes ou de ces sous fonctions. Ces souris sont sous fond génétique C57BL6 qui est un modèle reconnu dans l’étude des maladies cardiovasculaires. Les animaux seront utilisés après la puberté, à partir de 7 semaines d’âge dans le cadre de l'étude de la ménopause.
Evaluation préclinique de systèmes nanoparticulaires destinés à l’administration de biomédicaments chez des modèles murins de diabète de type 2 -EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris utilisées sont diabétiques, soit par leur génotype db/db, soit par un régime riche en graisses et en sucres, avec les dérèglements qui suivent : hyperphagie, polydipsie, polyurie, troubles de la thermorégulation et risque important de déshydratation. 1 083 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent jusqu'à une injection intrapéritonéale par jour pendant trois à quatre semaines, une mesure de glycémie à la queue tous les deux jours, des prélèvements hebdomadaires de 20 et 50 microlitres de sang, et certaines passent plusieurs jours à plusieurs semaines seules en cage métabolique, isolement que le porteur juge "mineur" puisque le plexiglas leur permet de voir leurs congénères. La majorité est tuée pour prélever pancréas, foie, muscle et tissu adipeux, et 100 souris sont déclarées réutilisables dans d'autres procédures, les groupes témoins pouvant être partagés entre plusieurs études.
Objectifs
Le diabète et ses complications métaboliques sont en constante augmentation, touchant aujourd’hui des millions de personnes dans le monde. Malgré les avancées de la recherche, les options thérapeutiques efficaces restent limitées, en particulier pour cibler les causes profondes de la maladie. Un diabète mal contrôlé peut, avec le temps, entraîner de graves atteintes cardiaques, vasculaires, rénales, oculaires et nerveuses. Au coeur de cette pathologie se trouvent les cellules bêta-pancréatiques, dont la défaillance ou la destruction limite la production d’insuline nécessaire à la régulation de la glycémie. À ce jour, les traitements ciblant directement ces cellules restent rares. Dans ce contexte, les nanotechnologies offrent de nouvelles perspectives thérapeutiques. L’encapsulation de principes actifs dans des nanovecteurs permet une meilleure distribution des molécules dans l’organisme, en ciblant plus spécifiquement les tissus malades. Ces systèmes favorisent la libération contrôlée des principes actifs, réduisent leur toxicité, protègent les molécules fragiles de la dégradation précoce et améliorent leur pénétration intracellulaire. Ils peuvent également renforcer certaines méthodes d’imagerie et de diagnostic. Notre laboratoire a ainsi développé plusieurs types de nanoparticules, associées à des médicaments ou des composés actifs, dans le but de protéger les cellules bêta et de préserver leur fonctionnalité. Ces formulations ont démontré leur efficacité et leur innocuité à travers divers tests in vitro. Nous visons désormais à évaluer in vivo l’efficacité de trois de ces nanomédicaments, en les testant sur deux modèles animaux distincts de diabète de type 2. Nous prévoyons la réalisation de 5 études par an dans ce cadre. Ces travaux soulignent le rôle central des modèles murins dans la recherche sur le diabète de type 2, en tant qu’outils indispensables pour faire progresser notre compréhension et nos capacités de traitement face à cette pathologie complexe.
Bénéfices attendus
Le diabète et l’obésité constituent aujourd’hui des enjeux majeurs de santé publique, classés parmi les urgences sanitaires en raison de la croissance rapide du nombre de personnes touchées. Actuellement, les options thérapeutiques disponibles pour traiter ou ralentir la progression de ces pathologies et de leurs complications demeurent limitées. Il apparaît donc essentiel d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et de développer des agents pharmacologiques innovants pour répondre à ce besoin médical non satisfait. Parmi les approches prometteuses, l’utilisation de molécules capables de protéger les cellules bêta pancréatiques et de renforcer leur fonction représente une stratégie intéressante dans le développement de traitements antidiabétiques. Dans cette perspective, les nanotechnologies offrent des solutions innovantes et durables pour améliorer la délivrance ciblée de principes actifs. En particulier, l’encapsulation de peptides dans des nanovecteurs permet d’optimiser leur stabilité, leur biodisponibilité et leur efficacité thérapeutique. Nous utiliserons ainsi différents types de nanovecteurs biocompatibles : l’alginate, un polysaccharide naturel extrait d’algues brunes, des capsules phospholipidiques, ainsi que des nanoparticules d’amidon. Ces nanovecteurs, déjà largement utilisés dans l’industrie pharmaceutique en tant qu’adjuvants ou excipients, présentent un excellent profil de sécurité, ce qui en fait des candidats de choix pour des applications en nanomédecine.
Procédures
Le type d'intervention se limite à des injections intra-péritonéales, et des prélèvements sanguins au niveau de la queue pour mesurer la glycémie. La mesure de la glycémie à l’aide d’un glucomètre nécessite une petite piqûre à l'aide d'une fine aiguille au niveau de la veine caudale pour prélever une quantité de sang d’environ de 2 à 2,5 μL. Après chaque mesure, un analgésique local de type xylocaïne sera appliqué au niveau de la queue. Ce type de prélèvement dure 3-4 secondes. Les injections s'effectueront sur une durée de 3-4 semaines, selon une fréquence pouvant aller au maximum jusqu'à 1 fois/jour. Pour chaque injection, l’animal sera immobilisé pour une durée de 5 secondes. La mesure de la glycémie se fera à une fréquence une fois tous les 2 jours sauf lors des tests de tolérance au glucose ou les tests de tolérance à l'insuline, où dans ce cas s'effectueront à plusieurs reprises dans un temps limité de 2h ou 1h30 respectivement. Il est également prévu de mesurer l'insuline et les triglycérides en prélevant 20 μl et 50μl de sang, respectivement de la queue, une fois par semaine et lors des tests de tolérance.
Impact sur les animaux
Tout au long de ce projet, l’état général des animaux obèses et des animaux diabétiques sera surveillé quotidiennement car bien que ces pathologies ne soient pas des points limites, les conséquences qu’elles engendrent peuvent être une source de dérèglements internes, tels que une hyperphagie, polydipsie, un problème de thermorégulation, une hyperlipémie et une augmentation des productions hormonales de la glande hypophyse et des glandes surrénales. Ces désordres métaboliques entrainent une polyurie et une activité physique amoindrie. Ainsi les risques de déshydratation sont très importants chez les animaux diabétiques et nécessite une attention particulière. Pour le modèle d’obésité, une prise de masse trop importante peut entraîner une difficulté d’accès à la nourriture et à l’eau de boisson. De plus un excès d’apport alimentaire en lipides peut également entraîner le développement passager de dermatite. Enfin, pour la dernière procédure, l'utilisation des cages métaboliques impose l'isolement des souris pendant plusieurs jours à plusieurs semaines, ce qui peut provoquer un inconfort. Celui-ci reste mineur puisque les animaux sont libres de tout mouvement dans des cages de type standard et en plexiglas ce qui leur permet de visualiser leurs congénères.
Devenir
Tous les animaux diabétiques, ainsi qu’une partie de leurs contrôles, seront utilisés dans les procédures expérimentales et la majorité d’entre eux sera euthanasiée afin de procéder au prélèvement d’organes (pancréas, foie, muscle, tissu adipeux). Les animaux non euthanasiés pourront éventuellement être réutilisés dans d’autres procédures. Par exemple, les animaux des groupes contrôle pourront être partagés entre plusieurs études, ou, si cela est possible, être transférés à d’autres groupes.
Remplacement
Ce projet propose des substances novatrices pour lesquelles les informations ne sont pas encore disponibles dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales, telles que les lignées cellulaires ou organoïdes, soient un atout précieux pour la recherche, ces dernières ne peuvent reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez la souris, qui est étroitement liée à celle de l'homme. En raison de la grande complexité des troubles physiopathologiques du diabète et de l’obésité et de leur intégration complexe dans l’organisme, les inconnues sont trop nombreuses pour créer des modèles informatiques fiables. Par conséquent, il n'existe aucun modèle non animal utilisable pour ces études.
Réduction
Des expériences in vitro préalables ont été effectuées dans le but de déterminer les conditions optimales de délivrance des molécules, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux. Afin d’observer une différence statistiquement significative entre deux groupes, 5 animaux par groupe expérimental sont nécessaires. Une réduction de ce nombre pourrait être problématique car quelques animaux peuvent être perdus au cours des expériences (pour cause de mort naturelle). Des études précédentes sur les souris spontanément diabétiques montrent que l’utilisation d’un minimum de 14 à 16 animaux (soit un triplicat d’expériences avec 5 souris/groupe) par groupe de traitement est nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante et donc des effets significatifs sur la glycémie. Le nombre de souris sera également limité puisque l’établissement d’un profil métabolique et l’isolement post-mortem des organes cibles s’effectuera sur un même individu. Enfin, dès que possible, le groupe contrôle sera commun à plusieurs études non refaites.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, des mesures de raffinement seront mises en oeuvre pour minimiser la douleur, la souffrance et le stress des animaux, notamment par l’utilisation systématique d’analgésiques et d’anesthésiques adaptés, la surveillance accrue des animaux avec des points limites spécifiques, ainsi que par l’enrichissement de leur environnement pour favoriser leur bien-être physique et social. Excepté pour quelques animaux de la procédure 5 (n=24), tous les animaux seront hébergés par groupe de 5, afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. De plus, un enrichissement de leur milieu sera effectué par un ajout de tunnels et de matériaux de nidification. Un suivi quotidien sera réalisé par les zootechniciens (observation comportement, état de santé général et état sanitaire de leur cage). Les animaux étant diabétiques, leurs cages seront changées tous les jours afin d'éviter les désagréments causés par le syndrome polyuropolydipsique. Les nids préalablement construits par les animaux seront éventuellement remis dans leur nouvelle cage pour plus de confort et de sentiment de sécurité. Les points limites sont les suivants : troubles du comportement ; signes d’absence de toilettage (poil hirsute, pelage sale) ; perte de poids de 15 % à 20 % par rapport au poids initial de l’animal ou comparativement au poids moyen des individus soumis au même protocole expérimental.
Choix des espèces
Les caractéristiques morphologiques, physiologiques, endocriniennes et inflammatoires de la souris ne peuvent pas être entièrement reproduites in vitro. L’utilisation d’animaux d’expérimentation s’avère donc particulièrement pertinente dans le cadre du développement de dispositifs de délivrance de molécules à visée thérapeutique. Dans ce projet, les modèles animaux retenus sont des souris atteintes de diabète de type 2 : les souris db/db et les souris C57Bl/6N soumises à un régime riche en graisses et en sucres (HFD). Ces modèles sont largement validés et couramment utilisés pour l’étude de l’efficacité de traitements antidiabétiques, notamment pour l’évaluation de la réduction de la glycémie. Il est essentiel de travailler avec des animaux dont le développement physiologique est achevé, sans toutefois recourir à des individus trop âgés, afin d’éviter tout biais dans l’interprétation des résultats. Ainsi, les protocoles expérimentaux débuteront avec des souris âgées d’au moins 5 à 6 semaines, aussi bien pour les souris db/db que pour les C57Bl/6N.
Etude du potentiel anti-inflammatoire d’une molecule dans un modele murin d’inflammation systemique et hepatique aigue
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Pour évaluer si une molécule inhibitrice des cyclophilines réduit l'inflammation, 288 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une injection intrapéritonéale de lipopolysaccharide bactérien déclenche chez elles une réaction inflammatoire générale et rapide, pouvant se traduire par une baisse d'activité, un aspect prostré et un hérissement du pelage, ainsi que par une atteinte inflammatoire du foie. Le porteur écrit que ces effets régressent spontanément en moins de vingt-quatre heures aux doses employées, et que des points limites ont été définis pour tuer par anticipation toute souris qui les atteindrait. Toutes sont tuées six ou vingt-quatre heures après l'injection, sous anesthésie générale profonde, pour prélever leur sang et leur foie.
Objectifs
L’inflammation joue un rôle important dans de nombreuses maladies, notamment les maladies du foie. Lorsqu’elle est excessive, elle peut aggraver les lésions des tissus et contribuer à la destruction des cellules. Il est donc important de développer de nouvelles approches permettant de mieux contrôler cette réponse inflammatoire. Des travaux récents ont montré que certaines protéines libérées par les cellules endommagées peuvent amplifier l’inflammation. Parmi elles, la cyclophiline A semble jouer un rôle important dans l’activation des cellules immunitaires et la production de molécules inflammatoires. L’objectif de ce projet est d’évaluer les propriétés anti-inflammatoires d'une molécule capable d’inhiber les cyclophilines, appelée InhCyp, chez la souris. Pour cela, une inflammation aiguë sera induite à l’aide d’une molécule bactérienne appelée LPS, classiquement utilisée dans les modèles expérimentaux d’inflammation. Les effets de l’InhCyp sur cette réponse inflammatoire seront ensuite étudiés grâce à des analyses sanguines et tissulaires réalisées à différents temps après l’administration du LPS.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si une nouvelle molécule est capable de réduire l’inflammation chez la souris. Les résultats obtenus aideront à mieux comprendre certains mécanismes impliqués dans les réactions inflammatoires et le rôle joué par les cyclophilines dans ce processus. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour limiter l’inflammation excessive observée dans certaines maladies inflammatoires et du foie.
Procédures
Les animaux recevront une injection intrapéritonéale de LPS ou de son diluant (NaCl 0,9 %), et une injection intrapéritonéale d’InhCyp ou de son diluant ( (3 % DMSO et 30 % PEG400 dans l’huile de maïs). Chaque injection intrapéritonéale a une durée approximative de quelques secondes par animal. Les animaux seront mis à mort 6 heures ou 24 heures après l’administration de LPS. Des prélèvements sanguins et hépatiques seront réalisés sous anesthésie générale profonde afin de permettre les analyses nécessaires à l’évaluation de la réponse inflammatoire et des effets du traitement.
Impact sur les animaux
Les manipulations et administrations peuvent entraîner une contrainte légère et transitoire liée à la contention et aux injections. L’administration de LPS entraîne une réaction inflammatoire générale et rapide de l’organisme pouvant s’accompagner de signes cliniques transitoires tels qu’une diminution de l’activité, un aspect prostré, un hérissement du pelage. Ces effets apparaissent généralement dans les heures suivant l’administration et régressent spontanément en moins de 24 heures aux doses utilisées dans ce projet. L’évaluation de l’inflammation hépatique pourra également être associée à une atteinte hépatique inflammatoire modérée induite par le LPS. À ce jour, l’administration de l’InhCyp n’est pas associée à des effets indésirables connus aux doses utilisées. Par ailleurs, en raison de ses propriétés anti-inflammatoires attendues, ce composé pourrait limiter les effets inflammatoires induits par le LPS et ainsi améliorer l’état général des animaux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de faire un prélèvement de sang et du foie pour étudier les effets du LPS et de l'inhibiteur de cyclophilines.
Remplacement
Le recours à un modèle animal est indispensable pour étudier les effets anti-inflammatoires d’un inhibiteur de cyclophilines dans un contexte d’une réaction inflammatoire générale et rapide de l’organisme. En effet, il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant de reproduire la complexité de la réponse inflammatoire observée in vivo. Cette réponse met en jeu de multiples types cellulaires et mécanismes physiopathologiques interconnectés, incluant notamment la libération de cyclophiline A par les cellules lésées, la production par différentes cellules immunitaires de cytokines pro-inflammatoires (des protéines qui orchestrent la réponse immunitaire et inflammatoire), ainsi que le recrutement et l’activation de cellules inflammatoires circulantes dans les tissus. Les modèles in vitro ne permettent pas de reproduire l’ensemble de ces interactions cellulaires et systémiques, ni d’évaluer les effets intégrés du composé sur la réponse inflammatoire globale de l’organisme.
Réduction
Le nombre de souris a été déterminé afin de pouvoir mettre en évidence une différence d’environ 30 % de l'expression d’un marqueur de l’inflammation. Les données obtenues seront analysées à l’aide de méthodes adaptées afin de comparer les différents groupes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en présence de papier kraft et de carrés de coton pour faire leur nid, ainsi que des maisonnettes et des dômes en cellulose. Par ailleurs, un suivi des souris sera réalisé en observant leur comportement et les indices pouvant suggérer une douleur. Des points limites ont été définis. Si un animal atteint l'un de ces points limites, il sera mis à mort de manière anticipée afin de prévenir toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est une espèce largement utilisée dans les modèles expérimentaux d’inflammation systémique aiguë. Les modèles murins d’inflammation induite par le lipopolysaccharide (LPS) sont bien caractérisés et largement décrits dans la littérature scientifique. Ces modèles permettent de reproduire des mécanismes clés d'une réaction inflammatoire générale et rapide de l’organisme observée chez l’Homme, notamment l’activation de l’immunité innée, la production de cytokines pro-inflammatoires et le recrutement de cellules inflammatoires dans les tissus. La souris présente par ailleurs des caractéristiques physiologiques et immunologiques compatibles avec l’étude des mécanismes impliqués dans l’inflammation systémique et la réponse aux traitements pharmacologiques. Ce modèle est particulièrement adapté à l’étude du rôle des cyclophilines dans l’amplification de la réponse inflammatoire. L’utilisation de ce modèle permet également de disposer d’outils expérimentaux validés (marqueurs inflammatoires, analyses histologiques, données de référence), facilitant l’interprétation des résultats et leur comparaison avec les données existantes. Des souris jeunes adultes seront utilisées dans ce projet. Les animaux seront inclus dans les procédures expérimentales à partir de l’âge de 8 semaines, âge auquel le système immunitaire et les fonctions physiologiques sont matures tout en limitant les variations liées au vieillissement. L’utilisation de souris jeunes adultes est classiquement décrite dans les modèles murins d’inflammation systémique aiguë induite par le LPS et permet d’obtenir une réponse inflammatoire reproductible et homogène entre les animaux. Ce choix permet également de limiter la variabilité expérimentale liée au développement ou au vieillissement des animaux.
Etude du rôle de la voie IL-1/IL-1R1 sur la réponse à la chimio-immunothérapie dans des modèles orthotopiques de cancer du poumon EU1/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Chacune des 384 souris subit les cinq interventions du protocole : implantation chirurgicale de cellules cancéreuses dans le poumon, une chimiothérapie, neuf injections d'immunothérapie sur trois semaines, cinq injections quotidiennes d'interleukine 1 bêta et six séances d'imagerie thoracique sous anesthésie. Toutes sont tuées au vingt-huitième jour pour peser et mesurer les tumeurs, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La masse tumorale intrathoracique peut dégrader progressivement la respiration, et le site opéré peut s'infecter ou se rouvrir. Les anesthésies répétées sont créditées d'un refroidissement et d'un ralentissement transitoire de la respiration, et le porteur annonce que "l'apparition d'éventuels points limites sera recherchée", sans dire lesquels.
Objectifs
Le cancer du poumon fait partie des cancers les plus fréquents et les plus meurtriers. Son traitement repose sur l’utilisation de chimiothérapies, qui malheureusement ne conduisent que rarement à une rémission totale du patient, en particulier dans les cas de cancers avancés. Les traitements actuels n’étant pas toujours efficace, il apparait donc important d’étudier les mécanismes responsables de cette résistance. L’inflammation a un rôle ambigu dans la réponse aux traitements anti-cancéreux. Le but du projet est d’évaluer son rôle sur l’efficacité des traitements utilisés en clinique, dans un modèle de cancer du poumon chez la souris. Ce projet sera réalisé dans 2 sites, avec un site pour toutes les étapes (EU1/2), excepté les imageries (EU 2/2)
Bénéfices attendus
Les traitements actuellement utilisés en clinique pour les patients atteints d’un cancer du poumon ont une efficacité qui reste hétérogène selon les contextes biologiques et immunologiques. L’intérêt de ce travail est donc de mieux comprendre les mécanismes responsables de la résistance dans des tumeurs pulmonaires. L’identification du rôle de l’inflammation dans la résistance aux traitements permettra de confirmer l’intérêt de trouver et tester des molécules modulant cette voie chez la souris, puis chez l’Homme.
Procédures
5 interventions : - Implantation chirurgicale de cellules de cancer du poumon murines dans le poumon (EU1/2) : - Geste réalisé sous anesthésie générale gazeuse - Une seule injection par animal - Durée : 15 minutes - Nombre de souris : 384. - Traitements par chimiothérapie ou solution contrôle (EU1/2) : - Geste réalisé sur animal vigil - Une seule injection par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 384. - Traitements par immunothérapie ou solution contrôle (EU1/2) : - Geste réalisé sur animal vigil - Une injection trois fois par semaine pendant 3 semaines par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 384. - - Traitements par IL-1β ou solution contrôle (EU1/2) : - Geste réalisé sur animal vigil - Une injection quotidienne pendant 5 jours par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 384. Imagerie thoracique (EU2/2) : -Geste réalisé sous anesthésie générale gazeuse -1 imagerie par animal répétée 6 fois -Durée : 5 minutes -Nombre de souris : 384
Impact sur les animaux
- Injection de cellules tumorales dans le poumon : croissance d’une masse tumorale intrathoracique. Une altération progressive de la fonction respiratoire peut survenir au cours de la progression tumorale. - Possible altération de l’état général du fait de la pathologie cancéreuse induite. - Éventuels effets secondaires des injections d’IL-1β : perte de poids. - Possibles complications au niveau du site opératoire et de la cicatrice thoracique : infection, déhiscence de plaie, douleur. - Effets potentiels liés aux anesthésies répétées pour l’imagerie thoracique : refroidissement, ralentissement transitoire de la respiration, récupération retardée exceptionnelle. Les souris déficientes pour IL1-R1 (Il1r1-/-) ne présentent pas de phénotype dommageable en conditions basales. Aucune nuisance spécifique liée à ce génotype n’est donc attendue dans le cadre de ce projet.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure (J28), afin d’évaluer le poids et la taille des tumeurs et d’évaluer leur composition cellulaire.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
Les expériences seront réalisées sur des petits effectifs, ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. Les souris C57BL/6 doivent être utilisées comme contrôles des souris Il1r1-/-. Les expériences seront conduites en même temps sur les souris Il1r1-/-, afin de ne pas doubler le nombre de souris contrôles. Le test statistique utilisé sera celui de Kruskal-Wallis en raison de la présence de nombreux groupes. Le nombre de souris par groupe et le nombre de répétitions des expériences ont été déterminés afin de garantir la possibilité d’utiliser ce test statistique et sa fiabilité. Les expériences visant à étudier la charge tumorale, l’imagerie thoracique et les infiltrats immunitaires seront réalisées sur les mêmes souris. Le suivi longitudinal par imagerie micro-CT permet une mesure intra-individuelle de la charge tumorale, permettant de confirmer la prise tumorale et de déterminer le moment opportun pour débuter les traitements, participant ainsi à la réduction du nombre d’animaux nécessaires. Les différents modèles utilisés dans ce projet sont nécessaires. En effet, selon les mutations intrinsèques des cellules cancéreuses utilisées, le microenvironnement tumoral sera différent et affectera par conséquent la réponse aux traitements.
Raffinement
Les animaux seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie générale gazeuse (isoflurane 3 % + oxygène 1,5 L/min) sera réalisée avant chaque chirurgie et entretenue tout au long de la procédure, avec contrôle de l’absence de réflexe de la patte, surveillance de la fréquence respiratoire et protection de la cornée avec un collyre ophtalmique. Pour l’analgésie, des anti-inflammatoires (carprofène 4 mg/kg et buprénorphine 0.05 mg/kg, une fois par jour) seront administrés en sous-cutané en pré-opératoire à distance du site opératoire et prolongés pendant 48 h après l’opération, ainsi que des anesthésiques locaux (lidocaïne 4 mg/kg + bupivacaïne 2 mg/kg) au niveau du site opératoire. La surveillance post-interventionnelle sera réalisée 2 fois par jour durant les 3 premiers jours, puis quotidiennement pendant 2 jours et enfin espacée à 3 fois par semaine. Pour chaque imagerie, les souris seront transportées d’un EU à l’autre dans leur cage emballée dans un sac opaque afin d’éviter le stress extérieur. Des anesthésies courtes supplémentaires seront réalisées pour l’imagerie thoracique micro-CT. Les animaux seront réchauffés pendant la procédure et surveillés jusqu’au réveil complet. Durant toute l’expérience, suivi du poids et évaluation de la NEC (Note d’Etat Corporel) au minimum trois fois par semaine. L’apparition d’éventuels points limites sera recherchée.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvements présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’Homme. Diverses souches de souris immunocompétentes sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. De plus, l’existence de souris génétiquement modifiées renforce le choix de cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.
Implication de l’autophagie dans l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique à la suite d’un hémorragie intracérébrale
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Une heure d'acclimatation dans la salle, l'anesthésie à l'isoflurane, une craniotomie, puis l'injection de collagénase ou de 100 microlitres de son propre sang dans le striatum pour provoquer une hémorragie cérébrale. Trois heures plus tard, un double cathéter est inséré aux mêmes coordonnées pour liquéfier puis aspirer l'hématome, ou une aiguille aspire quinze minutes durant, deux fois. 3 440 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués par perfusion intracardiaque pour prélever les tissus et isoler les vaisseaux du cerveau. L'effectif comprend 3 360 rats pour les expériences et 80 "dédiés à l'entraînement des expérimentateurs", nombre que le porteur dit pouvoir ajuster à la baisse selon l'aisance et l'habileté de chacun.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre comment les vaisseaux sanguins du cerveau réagissent après une hémorragie cérébrale (un saignement dans le cerveau). Il est connu qu'une hémorragie abîme la paroi des vaisseaux, la rendant poreuse. Nous voulons étudier un mécanisme naturel de "nettoyage" et de réparation de ces cellules, pour voir s'il aide à maintenir l'étanchéité des vaisseaux sanguins. Bien que ce mécanisme ait été étudié dans d'autres cellules du cerveau, son rôle exact dans les vaisseaux sanguins après une hémorragie reste inconnu. Notre projet vise donc à : Observer comment ce système de réparation naturel évolue au fil du temps après l'hémorragie. - Comprendre comment l'opération chirurgicale consistant à retirer le sang accumulé (le traitement utilisé chez les patients à l'hôpital) modifie ce mécanisme de réparation. - Ce projet apportera de nouvelles connaissances qui pourraient, à terme, améliorer la prise en charge et les traitements des patients victimes d'une hémorragie cérébrale.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter des connaissances inédites sur la façon dont les vaisseaux du cerveau réagissent et s'abîment après une hémorragie cérébrale. Ces résultats auront deux retombées principales : •Sur le plan fondamental : Mieux comprendre les systèmes d'autodéfense et de réparation des vaisseaux sanguins du cerveau. •Sur le plan médical (préclinique) : Évaluer très précisément l'impact et l'efficacité des chirurgies actuelles (qui visent à retirer le sang) sur la santé des cellules cérébrales. Cela permettra d'orienter les futures stratégies médicales.
Procédures
1- Acclimatation des animaux. Procédure : Mise en condition des rats dans la salle expérimentale avant manipulation. Durée : 1 heure. 1 fois par animal. 2- Anesthésie générale et préparation chirurgicale. Procédure : Induction et maintien de l’anesthésie à l’isoflurane (5 % induction, 2 % maintien), installation sur couverture chauffante, application de lidocaïne dans les conduits auditifs et sur la zone d’incision, pommade ophtalmique. Durée : 5–10 minutes. 3- Chirurgie stéréotaxique – Induction d’une hémorragie intracérébrale (HIC) - modèle collagénase. Procédure : Réalisation d’une craniotomie et injection intrastriatale de collagénase (2µl 1µl, 0,5µl/min, 0,2UI). Durée : 5–10 minutes. 4. Chirurgie stéréotaxique – Induction d’une hémorragie intracérébrale (HIC) -modèle sang autologue. Procédure : Réalisation d’une craniotomie et injection intrastriatale de 100 µL de sang autologue prélevé à partir de la veine caudale (20 µL/min pendant 5 min). Durée : 30–40 minutes. 5. Évacuation de l’hématome par fibrinolyse in situ. Procédure : 3 heures après induction de l’HIC, sous anesthésie, insertion d’un double cathéter (2 × 25G) aux coordonnées stéréotaxiques initiales. Injection de 2 µL de NaCl, rtPA ou urokinase, suivie 30 minutes plus tard de l’aspiration du sang liquéfié. Durée : 45–60 minutes. 6. Évacuation de l’hématome par aspiration mécanique. Procédure : insertion d’une aiguille 23G reliée à une seringue de 1 mL. Aspiration douce et contrôlée pendant 15 minutes, répétée une fois. Durée: 30-40 minutes. 7. Imagerie par résonance magnétique (IRM). Procédure : Séquences T2/T2* pour évaluation des lésions cérébrales sous anesthésie. Durée : 20–30 minutes. 8. IRM avec injection de gadolinium. Procédure : Injection intraveineuse de gadopentétate de dimeglumine suivie d’une acquisition T1 pondérée. Durée : 20 minutes. 9. IRM avec microparticules magnétiques. Procédure : Injection intraveineuse de particules magnétiques couplées à des anticorps anti-VCAM-1, puis séquence IRM T2*. Durée : 20 minutes. 10. Test de perméabilité vasculaire – Bleu Evans. Procédure: Injection en IV de Bleu Evans. Durée: 40 à 45 min. 11. Mise à mort par perfusion intracardiaque. Durée: 10-15 min.
Impact sur les animaux
Selon la procédure, des nuisances ou des effets indésirables sont à prévoir sur les animaux. Toutes les douleurs liées à des lésions de la peau des animaux (comme l’insertion d’une aiguille par exemple) seront empêchées par l’utilisation de la lidocaïne en spray ou en crème 5min avant le geste. Ces douleurs seront temporaires et se résorbent sous 48h. Pour les procédures pour lesquelles la douleur est plus importante, nous utiliserons la buprénorphine en injection sous-cutanée à la concentration de 0.3mg/mL à la posologie 0,1mg/kg, sous forme d’une injection unique. Enfin, pour les procédures où la chirurgie est estimée la plus sévère, comme la laparo-thoracotomie, sur conseil du vétérinaire affilié à notre laboratoire, un morphinique fort est préconisé. Le fentanyl pourrait être utilisé, 3-5 minutes avant le début de la procédure, à une dose de 0.3mg/kg injecté à un volume de 100µL en intra-péritonéal. Les procédures relatives aux évaluations comportementales ou d’imagerie sont indolores, mais peuvent engendrer un léger stress qui ne perdure pas dans le temps, dû soit à un nouvel environnement soit à l’isolement social. Les animaux retournent à un état basal dès qu’ils sont de retour dans leur cage et leur boxe de stabulation.
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés seront mis à mort afin de prélever les tissus permettant des investigations histologiques, ainsi que l’isolement des vaisseaux cérébraux pour des analyses moléculaires complémentaires (Western blot, RT-qPCR ou dosage protéique).
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d’apporter le même niveau d’information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Le rat est l’une des espèces les plus utilisés dans les études de pharmacocinétique et de pharmacodynamique. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de respecter le principe de réduction des 3R. Le nombre d’animaux a été déterminé en fonction : • De la spécificité et de la sensibilité des méthodes utilisées, • De nos travaux antérieurs publiés, • Et de la littérature scientifique disponible. L’effectif total nécessaire pour mener à bien ce projet est de 3360 rats, auxquels s’ajoutent 80 animaux dédiés à l’entraînement des expérimentateurs. Le nombre de 3440 animaux a été évalué et validé par un calcul de puissance statistique (power analysis, α = 0,05 ; puissance = 80 %) afin de garantir la robustesse des résultats tout en limitant le recours aux animaux. Par ailleurs, l’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM, MPIO, imagerie au gadolinium) permet de suivre les lésions cérébrales et d’étudier la distribution des produits dans le même animal, réduisant ainsi significativement le nombre total requis. Enfin, le nombre d’animaux destinés à l’entraînement (80) pourra être ajusté à la baisse en fonction de l’aisance, de l’habileté et de l’expérience de chaque expérimentateur dans la réalisation de ces gestes techniques.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les weekends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux sont hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad lithium. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal. Après le réveil des animaux à l’issu de la chirurgie, les animaux seront observés jusqu’à l’obtention d’un comportement animal normal. La moitié de la cage des animaux sera placé sur une couverture chauffante leur donnant le choix quant à la température de la cage. De la nourriture humidifiée sera déposée dans la cage pour accès plus simple à l’alimentation après la chirurgie. Le transport des animaux en salle d’expérimentation sera réalisé en limitant les secousses et le bruit. La température de la salle d’expérimentation est contrôlée et adaptée au bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce la plus appropriée pour ce projet, car il permet de reproduire une hémorragie intracérébrale (HIC) avec un volume suffisant pour envisager une évacuation chirurgicale, ce qui n’est pas réalisable dans des modèles de plus petite taille (ex. souris). Le rat est par ailleurs l’une des espèces les plus utilisées en neurosciences expérimentales. Son système nerveux central est bien documenté, et son anatomie ainsi que sa physiologie cérébrale présentent des similarités importantes avec celles de l’Homme, en particulier concernant la vascularisation cérébrale et l’organisation de la barrière hémato-encéphalique. De plus, les modèles d’HIC chez le rat (modèle à la collagénase et modèle d’injection de sang autologue) sont validés et largement utilisés dans la littérature, ce qui garantit la reproductibilité et la fiabilité des résultats. Enfin, notre équipe dispose d’une expertise reconnue dans l’utilisation de ces modèles, ce qui rend cette espèce particulièrement pertinente pour atteindre les objectifs de ce projet. Les rats utilisés dans cette étude seront âgés de 8 à 12 semaines, correspondant à un stade de jeune adulte. Ce stade est adapté car il représente un âge où le développement cérébral est complet et où la barrière hémato-encéphalique est pleinement fonctionnelle, ce qui permet de modéliser de manière pertinente les mécanismes observés chez l’adulte humain. De plus, les jeunes adultes présentent une meilleure tolérance aux procédures chirurgicales et aux anesthésies, tout en limitant la variabilité liée aux phénomènes de vieillissement ou aux pathologies liées à l’âge.
Évaluation in vivo (chez le rat) d’un implant antiadhérent pour la chirurgie de la hernie abdominale, élaboré par différentes techniques de fabrication avancées.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Comparer des mailles chirurgicales fabriquées par différentes techniques, avant leur passage vers le dispositif médical implantable, occupe 180 rats sur cinq ans. Tous sont tués au terme d'une période de suivi de 1, 4 ou 12 semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque rat subit une incision de l'abdomen sous anesthésie générale et l'implantation du matériau à tester, puis peut présenter une gêne abdominale les premiers jours, un gonflement de la cicatrice, un retard de cicatrisation ou une infection. Le porteur situe cette étape après l'épuisement des méthodes sans animaux non-humains et la présente comme "la validation finale des solutions les plus abouties", destinée à orienter la conception de futurs dispositifs chirurgicaux.
Objectifs
Après une chirurgie abdominale, il peut se former des adhérences, c’est-à-dire des zones où des organes internes se collent entre eux ou à la paroi de l’abdomen. Ces adhérences sont fréquentes et peuvent entraîner des douleurs durables, des blocages intestinaux ou la nécessité d’une nouvelle intervention chirurgicale. Malgré les progrès médicaux, il n’existe pas encore de solution totalement efficace pour prévenir ce phénomène. Lors de la réparation des hernies abdominales, des mailles chirurgicales sont utilisées pour renforcer la paroi. Si ces dispositifs améliorent les résultats de l’opération, leur contact avec les organes internes peut favoriser la formation d’adhérences. Il est donc important de développer de nouvelles mailles capables de limiter ce risque tout en restant sûres pour l’organisme. L’objectif de ce projet est d’évaluer, chez l’animal, plusieurs types de mailles chirurgicales conçues pour réduire la formation d’adhérences. Ces mailles diffèrent par leur conception et les matériaux utilisés. L’étude consiste à comparer leur comportement après implantation, notamment la formation d’adhérences et la réaction des tissus environnants, afin d’identifier les solutions les plus prometteuses. Le rat adulte est utilisé comme modèle d’étude car sa réaction à une chirurgie abdominale est comparable à celle observée chez l’être humain. Ce modèle permet d’étudier de façon fiable la cicatrisation et la tolérance des implants au fil du temps. À ce jour, aucune méthode alternative validée ne permet de reproduire ces phénomènes complexes sans recourir à un modèle animal. Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche visant à améliorer les dispositifs chirurgicaux implantables et à favoriser le transfert des connaissances scientifiques vers la pratique clinique. À terme, ces travaux pourraient contribuer à réduire les complications après chirurgie abdominale, limiter le nombre de réinterventions et améliorer la qualité de vie des patients opérés de hernie.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif principal d’améliorer la prise en charge des patients opérés de l’abdomen en contribuant au développement de mailles chirurgicales capables de limiter la formation d’adhérences après une intervention. Les adhérences étant responsables de douleurs persistantes, de complications digestives et parfois de nouvelles opérations, leur prévention représente un bénéfice important pour les patients. Les résultats attendus permettront d’identifier les types de mailles les mieux tolérées par l’organisme et les plus efficaces pour réduire ces complications. Ces connaissances aideront à orienter le choix et la conception de futurs dispositifs chirurgicaux plus sûrs. Sur le plan scientifique, ce travail apportera de nouvelles informations sur la manière dont les tissus réagissent à la présence d’un implant après une chirurgie abdominale. Il contribuera à mieux comprendre les mécanismes de cicatrisation et les interactions entre les matériaux implantés et l’organisme vivant, dans des conditions proches de la réalité clinique. Ce projet s’inscrit également dans une démarche de recherche appliquée, visant à transformer les résultats scientifiques en améliorations concrètes pour la pratique médicale. Les données obtenues pourront servir de base au développement de dispositifs implantables innovants destinés à une utilisation chez l’être humain. À plus long terme, l’utilisation de mailles anti-adhérentes plus performantes pourrait améliorer la qualité de vie des patients, réduire le nombre de complications après chirurgie et limiter les coûts liés aux soins supplémentaires et aux réinterventions. Enfin, ce projet a été conçu dans le respect strict des principes des 3R. Le recours aux animaux est limité au strict nécessaire, les méthodes sont optimisées pour réduire leur nombre et les procédures sont adaptées afin de minimiser toute souffrance, tout en garantissant la qualité scientifique des résultats.
Procédures
Les animaux inclus dans ce projet subiront une seule intervention chirurgicale, réalisée dans des conditions strictement contrôlées afin de limiter au maximum la douleur et le stress. Tout d’abord, chaque rat sera placé sous anesthésie générale, ce qui signifie qu’il sera complètement endormi pendant toute la durée de l’intervention et ne ressentira aucune douleur. Une petite incision sera réalisée au niveau de l’abdomen afin de reproduire une situation chirurgicale comparable à celle observée lors d’une opération abdominale chez l’être humain. Le matériau à tester sera ensuite implanté selon une méthode standardisée. L’intervention est de courte durée et identique pour tous les animaux. Des traitements contre la douleur seront administrés avant et après la chirurgie afin de prévenir toute souffrance. Ces traitements sont adaptés à l’espèce animale et supervisés par un vétérinaire. Si nécessaire, des soins complémentaires pourront être apportés. Après l’intervention, les animaux seront surveillés quotidiennement. Ce suivi comprend l’observation de leur comportement général, de leur alimentation, de leur mobilité et de la cicatrisation de la plaie. Ces contrôles permettent de s’assurer du bon rétablissement des animaux et de détecter rapidement toute anomalie. Les manipulations sont limitées au strict nécessaire et réalisées sur des animaux éveillés, dans un environnement calme. À la fin de la période de suivi, les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore, conformément à la réglementation en vigueur. Cette étape est indispensable pour permettre l’examen des tissus et l’évaluation précise des effets du matériau implanté. Ces analyses ne peuvent pas être réalisées chez l’animal vivant. Chaque animal ne subira qu’une seule intervention chirurgicale au cours du projet. L’ensemble des procédures a été conçu pour réduire au maximum les contraintes imposées aux animaux, tout en permettant d’obtenir des résultats scientifiques fiables.
Impact sur les animaux
Comme toute étude impliquant une intervention chirurgicale, ce projet peut entraîner des effets indésirables chez les animaux. Ces effets sont attendus, connus et étroitement surveillés, et les procédures ont été conçues pour qu’ils restent modérés et temporaires. Après la chirurgie, les animaux peuvent ressentir une gêne ou un inconfort passager au niveau de l’abdomen. Cette gêne est principalement observée durant les premiers jours suivant l’intervention. Elle peut se traduire par une baisse temporaire de l’activité ou un comportement plus calme. Des traitements contre la douleur sont administrés de manière systématique afin de limiter ces effets. Une réaction locale autour de la zone opérée est également possible. Elle peut se manifester par un léger gonflement ou une sensibilité au niveau de la cicatrice. Ces réactions sont généralement transitoires et disparaissent spontanément au cours de la cicatrisation. Dans de rares cas, des complications liées à la chirurgie peuvent survenir, telles qu’un retard de cicatrisation ou une infection. Les animaux font l’objet d’une surveillance quotidienne attentive permettant de détecter rapidement toute anomalie. Si un problème est identifié, des soins adaptés sont mis en place immédiatement. Lorsque le bien-être de l’animal ne peut plus être garanti, une mise à mort anticipée et indolore est réalisée conformément aux règles éthiques. Une perte de poids légère et temporaire peut être observée chez certains animaux au cours de la phase de récupération. L’état général, l’alimentation et le comportement sont contrôlés régulièrement afin de s’assurer du bon rétablissement. La manipulation des animaux et la période de récupération peuvent également générer un stress passager. Celui-ci est limité par des manipulations douces, un environnement adapté et un suivi attentif par du personnel formé. L’ensemble de ces effets indésirables est pris en compte dès la conception du protocole. Les mesures mises en place (anesthésie adaptée, traitements contre la douleur, surveillance rapprochée et critères d’arrêt stricts) permettent de garantir que les nuisances restent limitées dans le temps et d’intensité modérée, dans le respect du bien-être animal et des principes éthiques en vigueur.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de leur période expérimentale (1, 4 ou 12 semaines) afin de permettre l’évaluation macroscopique et histologique des adhérences ainsi que de la tolérance des implants. Les animaux présentant des signes de douleur ou de détresse non contrôlés seront euthanasiés avant la fin de la période expérimentale, conformément aux critères d’arrêt définis dans le protocole.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer si un implant chirurgical permet de réduire la formation d’adhérences après une chirurgie abdominale. Pour répondre à cette question, il est nécessaire d’observer ce qui se passe dans un organisme vivant après une opération : la réaction des tissus, l’inflammation, la cicatrisation et les interactions entre les organes internes et le matériau implanté. Avant de recourir à l’animal, des méthodes alternatives ont déjà été utilisées. Des essais en laboratoire, réalisés sur des cellules ou des modèles artificiels, ainsi que des analyses informatiques, ont permis d’étudier les propriétés des matériaux (composition, solidité, compatibilité avec les cellules). Ces étapes préalables ont servi à écarter les matériaux non adaptés et à ne retenir que les solutions les plus prometteuses. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de reproduire la complexité d’un abdomen après une chirurgie. Elles ne peuvent pas simuler l’interaction simultanée entre plusieurs organes, les mouvements internes, la réponse inflammatoire globale ni la formation réelle d’adhérences, qui sont des phénomènes dynamiques se développant dans le temps. À ce jour, il n’existe pas de méthode alternative validée permettant d’évaluer de façon fiable la formation d’adhérences après une chirurgie dans des conditions comparables à celles rencontrées chez l’être humain. Le recours à un modèle animal reste donc indispensable pour cette étape précise de la recherche, avant toute application chez l’Homme. Le rat a été choisi car il s’agit d’un modèle largement utilisé et reconnu pour l’étude des adhérences post-chirurgicales. Il permet d’obtenir des informations pertinentes tout en limitant le nombre d’animaux utilisés et en réduisant les contraintes imposées, comparativement à des modèles de plus grande taille. Ainsi, l’utilisation de l’animal intervient uniquement après l’exploitation complète des méthodes alternatives disponibles et se limite à la validation finale des solutions les plus abouties.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été soigneusement calculé afin d’obtenir des résultats fiables tout en limitant au strict nécessaire le recours aux animaux. Ce calcul repose sur les données disponibles issues d’études similaires et sur des essais préalables, permettant d’éviter l’utilisation d’animaux en nombre excessif. Seules les versions les plus prometteuses des implants sont testées chez l’animal. Les solutions moins performantes ont été écartées en amont grâce à des tests réalisés en laboratoire, ce qui permet d’éviter des expérimentations animales inutiles. Chaque animal contribue à plusieurs types d’observations au cours de l’étude. Les mêmes animaux sont suivis dans le temps et fournissent différentes informations (état général, cicatrisation, observations internes après la fin du suivi). Cette approche permet de maximiser les données recueillies sans augmenter le nombre d’animaux. Lorsque cela est possible, le suivi des animaux est réalisé sur la durée, sans intervention supplémentaire, afin d’éviter des mises à mort intermédiaires. Les groupes d’animaux sont constitués de manière équilibrée afin de limiter les différences non liées au traitement étudié et d’améliorer la qualité des comparaisons. Enfin, l’organisation rigoureuse des procédures (conditions chirurgicales maîtrisées, soins adaptés, surveillance attentive) permet de réduire le risque de complications et donc d’éviter la perte inutile d’animaux. Des critères d’arrêt clairs sont définis afin de garantir le bien-être des animaux tout en assurant la qualité scientifique du projet.
Raffinement
Toutes les interventions prévues dans ce projet sont conçues afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Lors de la chirurgie, les animaux sont entièrement endormis grâce à une anesthésie générale adaptée. Des traitements contre la douleur sont administrés avant et après l’intervention afin de prévenir toute souffrance. Les protocoles utilisés suivent les recommandations officielles et sont validés par un vétérinaire. Les interventions chirurgicales sont réalisées par du personnel formé et expérimenté, dans des conditions d’hygiène strictes. Cela permet de réduire les risques de complications et d’assurer une récupération plus rapide. Après l’opération, les plaies sont contrôlées régulièrement jusqu’à leur complète cicatrisation. L’état de santé et le bien-être des animaux sont surveillés quotidiennement à l’aide de critères simples et visibles, tels que le comportement, l’activité, l’alimentation, le poids et l’aspect général. Cette surveillance permet de détecter rapidement toute douleur ou signe de malaise et d’adapter les soins si nécessaire. Des critères d’arrêt clairement définis sont appliqués. Si un animal présente une souffrance qui ne peut pas être soulagée de manière satisfaisante, il est mis à mort de façon anticipée et indolore afin d’éviter toute détresse prolongée. En dehors des procédures expérimentales, les animaux sont hébergés dans un environnement adapté et enrichi, comprenant des abris et des matériaux de nidification. Les conditions de logement (température, lumière, calme) sont contrôlées pour répondre aux besoins de l’espèce. Les manipulations sont réalisées avec douceur afin de limiter le stress. Lorsque la mise à mort des animaux est nécessaire à la fin de l’étude, elle est réalisée rapidement et sans douleur, selon des méthodes autorisées et encadrées par la réglementation. L’ensemble de ces mesures de raffinement permet de réduire au minimum l’impact du projet sur les animaux, tout en garantissant la qualité et la fiabilité des résultats scientifiques.
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car il s’agit d’un modèle largement utilisé et reconnu pour l’étude des complications survenant après une chirurgie abdominale, en particulier la formation d’adhérences. De nombreux travaux scientifiques ont montré que les réactions observées chez le rat après ce type de chirurgie sont comparables à celles observées chez l’être humain, notamment en ce qui concerne l’inflammation et la cicatrisation. La structure et le fonctionnement de la cavité abdominale du rat permettent de reproduire de manière fiable les interactions entre les organes internes et les matériaux implantés. Cela rend ce modèle particulièrement adapté pour évaluer l’efficacité et la tolérance de dispositifs chirurgicaux destinés à être utilisés chez l’Homme. Le choix du rat représente également un compromis éthique approprié. Il permet de réaliser des gestes chirurgicaux précis tout en limitant le nombre d’animaux utilisés et en évitant le recours à des espèces de plus grande taille, qui ne seraient pas justifiées à ce stade du développement du dispositif. Seuls des rats adultes seront utilisés dans cette étude. À ce stade de développement, les animaux présentent une maturité physiologique complète, avec des mécanismes de défense, d’inflammation et de cicatrisation stables. Cela garantit des résultats fiables et comparables entre les animaux. L’utilisation d’animaux plus jeunes n’est pas adaptée, car leur croissance rapide pourrait modifier la cicatrisation et fausser les observations. À l’inverse, des animaux plus âgés pourraient présenter une récupération plus lente ou des problèmes de santé susceptibles d’interférer avec l’étude. Le choix de rats adultes permet également de garantir une meilleure tolérance à l’anesthésie et à la chirurgie, ainsi qu’une manipulation plus sûre et plus douce. Ce choix contribue ainsi à assurer à la fois la qualité scientifique des résultats et le respect du bien-être animal.
Analyses du métabolisme énergétique de souris génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris privées du gène étudié présentent un retard de croissance, une altération de la mémoire spatiale et des calcifications des vaisseaux du cerveau. Le porteur écrit néanmoins que leur état général n'est pas altéré et que "ces souris vivent normalement", et 56 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une biopsie de queue sous anesthésie brève pour le génotypage, cinq jours consécutifs seule en cage pour mesurer ce qu'elle ingère et ce qu'elle excrète, et une séance d'IRM sous anesthésie profonde de 4 à 30 minutes. Toutes sont tuées à la fin de la procédure pour prélever leurs organes, afin de mesurer l'effet de l'absence d'une protéine sur les masses de tissu adipeux.
Objectifs
Nous avions montré que l’absence de la protéine X chez la souris modifie le volume du tissu adipeux de la moelle au cours de la maturation squelettique et dans un modèle d’ostéoporose induite. Ces résultats nous ont conduit à étudier le rôle de cette protéine dans la régulation des tissus adipeux périphériques. Ces tissus adipeux jouent un rôle important dans la régulation du métabolisme énergétique grâce à leur fonction de sécrétion d'hormones, leur fonction de stockage des lipides dans les adipocytes blancs et leur capacité à dissiper l’énergie sous forme de chaleur. Nos travaux récents indiquent que les masses de tissus adipeux sont inférieures en absence de la protéine X. Pour aller plus loin dans la compréhension du rôle métabolique de cette protéine chez les souris mâles et femelles, nous devons maintenant mesurer l’énergie que les souris ingèrent sous forme de croquettes et l’énergie qu’elles évacuent sous forme de fèces. De plus, nous devons précisément mesurer, par imagerie par résonnace magnétique (IRM) les volumes de masse grasse et de masse maigre chez nos animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier les mécanismes d’action de la protéine X comme nouveau régulateur de l’activité métabolique des tissus adipeux, ce qui permettra de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de certaines maladies métaboliques
Procédures
Une biopsie de queue est réalisée une fois dans la vie de l’animal pour déterminer son génotype - transfert des animaux en cage individuelle pendant 5 jours consécutif - une séance d’imagerie IRM sous anesthésie profonde (durée entre 4 et 30 min)
Impact sur les animaux
La procédure étant légère, il y a très peu d’effets indésirables prévus. L'isolement en cage individuelle pourrait induire du stress. Celui-ci est limité lors de la récolte des fèces qui est rapide (1 fois tous les matins pendant 5 jours). Pour l'imagerie IRM, le stress et la douleur pouvant être ressenti par l’animal sont limités grâce à l’utilisation d’anesthésique. Les souris mutantes adultes présentent un retard de croissance, une altération de la mémoire spatiale et des calcifications vasculaires cérébrales. Cependant, leur état général (respiration, pelage et locomotion non modifiés, pas de tremblements, pas de prostration, prise de nourriture et de boisson normale) n'est pas altéré et ces souris vivent normalement. Pour le génotypage, la biopsie au niveau de la queue peut entrainer de la douleur et du stress chez l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour effectuer les prélèvements d'organes d’intérêt.
Remplacement
Le projet concerne l'analyse des effets de l’absence de la protéine X sur la régulation du métabolisme énergétique dans des conditions standards. Le métabolisme énergétique est sous le contrôle de plusieurs organes (tissus adipeux, muscle squelettique, foie, cerveau), nous avons donc besoin de l’organisme entier pour répondre à la question posée.
Réduction
D’après nos travaux antérieurs et nos analyses statistiques, n=14 animaux par groupe est le nombre suffisant pour observer une différence significative entre les groupes. La production des animaux est en lien avec le nombre d'animaux prévu pour ce projet.
Raffinement
La biopsie de queue est réalisée lors du baguage sous anesthésie générale brève. Cette méthode est approuvée, précise, rapide et standardisée, ce qui limite les effets indésirables stress/douleurs. L’anesthésie permet de favoriser la bonne pose de la bague et le prélèvement de queue dans un environnement plus confortable pour le manipulateur. Les expérimentateurs sont entraînés à ne pas tenir les souris par la queue en utilisant un tunnel. Ce geste limite le stress des animaux. L'isolement en cage individuelle pourrait induire du stress, des enrichissements supplémentaires seront placés dans la cage (bâton à ronger, dôme pour cachette). Le maintien de la température corporelle pendant l'analyse IRM est possible grâce à un système de circulation d’air pulsé réchauffé intégrés au lit de la cellule d’imagerie. Les yeux sont protégés par le dépôt d’une goutte de gel pour maintenir l'humidité.
Choix des espèces
Les modèles animaux sont des modèles intégrés et sont l'unique moyen d’observer les effets systémiques de protéines régulant le métabolisme énergétique. Ce projet est la poursuite de la caractérisation de souris invalidées pour le gène X qui nous a permis de mettre en évidence un rôle potentiel de la protéine X dans la régulation du métabolisme énergétique (résultats non publiés). Sans ce modèle, cette nouvelle fonction n’aurait pas pu être découverte. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (3-5 mois), âge auquel le métabolisme énergétique est stable.
Evaluation de l’efficacité thérapeutique d’un anticorps anti interleukine 6 dans un modèle de myocardite auto-immune chez le rat : EU1/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une heure d'IRM sous anesthésie profonde après la pose d'un cathéter, aux quatorzième et vingt-huitième jours, plus trois échocardiographies sous anesthésie profonde : 130 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une injection unique dans la patte déclenche chez eux une myocardite auto-immune, inflammation du muscle cardiaque qui affaiblit la contraction du cœur et peut mener à une fatigue, un essoufflement à l'effort et, plus rarement, une insuffisance cardiaque. Suivent quatre injections hebdomadaires d'un anticorps anti-interleukine 6, des pesées tous les deux jours et jusqu'à six prélèvements de sang sur six semaines. Le porteur attend du traitement "une potentielle réduction de la mortalité dans ce groupe expérimental", "ce qui pourrait se traduire par une gravité moindre", quand l'induction de la maladie, elle, est prévue pour tous.
Objectifs
La myocardite est une inflammation du tissu musculaire du cœur, le myocarde, qui affaiblit la fonction de contraction de cœur. Elle représente ainsi la 3ème cause de mort cardiaque subite chez le jeune. L’analyse d’un prélèvement du myocarde pour effectuer le diagnostic tend à être remplacée de nos jours par l’imagerie moins invasive. Pour l’instant, il n’existe pas de traitement spécifique de la myocardite. Récemment, l’interleukine 6, un médiateur pro-inflammatoire, apparaît comme une cible intéressante. Objectifs concrets : Nous souhaitons déterminer l’effet d’un traitement visant à inhiber l’interleukine 6 sanguine sur l’inflammation au niveau sanguin et au niveau du myocarde chez des animaux souffrant de myocardite. Ce projet sera réalisé au sein de deux établissements (EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
Nos résultats permettront d’identifier le mode d’action du traitement inhibiteur de l’interleukine 6 au cours de la myocardite, afin d’envisager un traitement thérapeutique chez le patient souffrant de myocardite.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes sur une durée de 35 jours : Mise en place d'un modèle de myocardite par injection unique d’un produit induisant l’inflammation, sous anesthésie (durée inférieure à 10min), EU1 Traitement anti-inflammatoire hebdomadaire par injection sous-cutanée ou intraveineuse (Durée par injection : environ 3min) 4 injections sur 4 semaines, EU1 Pesée tous les deux jours (durée : inférieure à 2 min) pendant 4 semaines, EU1 Prélèvements sanguins : maximum 6 prélèvements sur 6 semaines (Durée environ 1mn par prélèvement) EU1 Pose d’un cathéter sous anesthésie profonde (durée : environ 15min) suivie d’une imagerie IRM avec injection de produit de contraste (durée : environ 1h) au 14ème, 28ème jour EU2 Echocardiographies sous anesthésie profonde (durée : 20min) au premier jour, 21ème et 35ème jour EU1
Impact sur les animaux
Le modèle de myocardite auto-immune par immunisation peut induire une légère douleur de courte durée au moment de l’injection du produit induisant l’inflammation au niveau de la patte des animaux. Ce modèle induit une dysfonction du cœur dû au développement de la pathologie, pouvant mener à une fatigue et un essoufflement à l’effort, et dans de rares cas à une insuffisance cardiaque. Lors des protocoles d’imagerie non invasive, un léger inconfort/stress de courte durée peut apparaitre à l’induction de l’anesthésie et au réveil ; de même qu’un stress léger de courte durée lors des manipulations/contentions. Les injections peuvent entrainer une légère douleur de courte durée au point d’injection. Si le traitement par l’anticorps anti IL6 est efficace, nous nous attendons à ce que les animaux appartenant au groupe traité présentent une amélioration notable de leur état évalué par une réduction des marqueurs inflammatoires, une amélioration des paramètres fonctionnels et par conséquent, une potentielle réduction de la mortalité dans ce groupe expérimental.Ce qui pourrait se traduire par une gravité moindre.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de récupérer et analyser les différents organes d'intérêt (cœur en particulier), permettant ainsi de confirmer et compléter les résultats obtenus in vivo (imagerie) en identifiant les mécanismes impliqués.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est justifiée notamment par le rôle central de l’imagerie in vivo dans la caractérisation du modèle de myocardite et de l’imagerie de l’inflammation pour le diagnostic. Le mécanisme d’action de l’anti IL-6 au niveau de l’organisme entier n’est actuellement pas reproductible in vitro ou ex vivo. En effet, il n’existe pas de modèles cellulaires ou ex vivo d’un modèle de myocardite autoimmune dans la littérature actuellement. De plus , une approche in vitro ou ex vivo ne tiendrait pas compte de l’effet sytémique de IL6 que nous voulons explorer dans cette étude car nous nous intéressons à son rôle dans la circulation sanguine et le mécanisme d’action de l’interleukine 6 requiert la communication entre les organes impliqués dans l’inflammation et le cœur.
Réduction
Le nombre d’animaux par procédure a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques afin de déterminer le plus précisément possible le nombre minimal d'animaux permettant d'obtenir des résultats statistiquement exploitables, soit au maximum 130 animaux sur 4ans. Le suivi longitudinal par imagerie évite de mettre à mort des animaux à chaque point temporel d’intérêt pour récolter les informations.
Raffinement
Les animaux auront un temps d'acclimatation et un enrichissement de leur milieu. Une attention particulière sera accordée à l'évolution de la masse corporelle afin de vérifier que les animaux s'alimentent correctement. La douleur des animaux sera réduite au minimum en veillant à couvrir les différents temps d'études par une analgésie. Les prélèvements sanguins ont été mutualisés avec les examens d’imagerie pour limiter le nombre d’anesthésie et utiliser la même voie que le cathéter utilisé pour l’injection du produit de contraste lors de l’imagerie. Suite à notre expérience dans une précédente étude, l’induction de la myocardite a été raffinée par l’utilisation d’une demi-dose de la solution d’immunisation, diminuant ainsi l’altération cardiaque et la mortalité, et se rapprochant de la majorité des patients myocardite à traiter. L’un des objectifs du projet est également de valider un mode d’injection moins invasif (sous cutanée). Différents point limites ont été définis afin de ne pas poursuivre l'étude si les animaux présentent des signes de souffrance ou de douleur. Plus précisément, l’ensemble des procédures auront lieu dans l’EU1, sauf l’imagerie IRM dans l’EU2. Le transport des animaux sera assuré dans une cage de transport dédiée, et nécessite moins de 5min de marche porte à porte par les souterrains de nos bâtiments (à température ambiante).
Choix des espèces
Le rat est l'espèce animale la plus utilisée dans ce modèle de myocardite expérimentale auto-immune et parmi les espèces animales, celle qui a été la plus étudiée dans le domaine des pathologies inflammatoires. L’anatomie et la physiologie de la circulation sanguine du rat sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’Homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement pertinente pour étudier les pathologies inflammatoires. Il s’agira de jeunes adultes (250-300g) mâles et femelles. La myocardite est en effet une pathologie touchant les adultes d’environ 40 ans