Rongeurs

4 770 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour des analyses post-mortem, et une partie d'entre elles est anesthésiée jusqu'à dix fois en deux semaines pour recevoir une injection par jour, cinq jours par semaine, avant parfois un second traitement. D'autres reçoivent six injections en quatre jours sans anesthésie, ou une seule application de produit sur la peau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'injection d'un agent inflammatoire, que le résumé ne nomme pas, provoque une inflammation et une zone de fibrose de moins d'un centimètre sur le bas du dos, avec douleur, gonflement et rougeur, puis une desquamation entre le 12e et le 16e jour, et les souris sont suivies six semaines. Le porteur présente ces travaux comme un apport de "connaissances fondamentales" sur la migration des cellules immunitaires, et comme un préalable pour établir ensuite des "modèles in vitro conformes aux propriétés des tissus observées in vivo".

Objectifs

La peau est le plus grand organe du corps humain, indispensable à notre survie. Elle agit comme une barrière protectrice, maintient la température corporelle stable et joue un rôle crucial dans notre système immunitaire. La peau est composée de trois couches. 1)L’épiderme, la couche externe, est principalement constitué de kératinocytes qui synthétisent la kératine, une protéine qui protège la peau contre les dommages et la déshydratation. 2)Le derme, la couche intermédiaire, contient des fibres de collagène et d’élastine qui lui donnent élasticité et fermeté. Il abrite également des vaisseaux sanguins, des nerfs, ainsi que des follicules pileux. Enfin, 3) l’hypoderme est la couche la plus profonde de la peau et est essentiellement composée de tissus adipeux et conjonctif. Elle fournit une isolation thermique et agit comme un coussin pour les organes internes. Dans le derme et l’épiderme, les cellules immunitaires patrouillent à la recherche de pathogènes ou de signaux de danger pour la mise en place d’une réponse immunitaire efficace, qu’elle soit spontanée suite à une infection ou à l’apparition d’une tumeur, ou induite par un vaccin par exemple. Ce processus est aussi essentiel pour le maintien de la tolérance immunitaire, et ainsi éviter les maladies auto-immunes. Pour cela, certaines cellules immunitaires (les cellules dendritiques) se déplacent dans les tissus en prélevant des échantillons de leur environnement. Elles migrent ensuite vers les ganglions lymphatiques drainant leur tissu d’origine. Ces 2 étapes (échantillonnage en périphérie et migration vers les ganglions) sont clefs dans la mise en place de la réponse immunitaire et le maintien de la tolérance. Dans les tissus, la migration des cellules dendritiques est guidée par des signaux chimiques et physiques, qui sont profondément modifiés en cas d’inflammation et de fibrose. Notre projet vise à comprendre comment la modification des propriétés mécaniques de la peau modifie la migration et l’efficacité des cellules immunitaires dans la peau et dans les ganglions. La compréhension de ces mécanismes mis en jeu pourra s’appliquer à d’autres pathologies dans lesquelles la modification de la structure du tissu est majeure. La modification de la structure tissulaire et de ses propriétés physiques est maintenant connue dans de nombreuses pathologies notamment au sein divers cancers, où le remodelage semble favoriser la survenue de métastases en inhibant la réponse immunitaire.

Bénéfices attendus

Comprendre comment l’installation d’une fibrose modifie les propriétés mécaniques des tissus et la migration des cellules immunitaires permettra d’obtenir des connaissances fondamentales sur la migration des cellules dans les tissus. Nous focalisons nos recherches sur les cellules dendritiques, cellules sentinelles du système immunitaire indispensable pour le déclenchement d’une réponse immunitaire spécifique. Nous étudierons ici de manière détaillée des voies de signalisations mises en jeu dans leur sensibilité aux signaux physiques et mécaniques. Ces mécanismes pourront être utilisés dans de nombreuses autres pathologies où la modification de la matrice extracellulaire joue un rôle majeur dans la progression de la maladie et la réponse immunitaire.

Procédures

Un premier lot d’animaux recevra des injections de traitements, pendant 4 jours consécutifs. Aux jours 1 et 3 du traitement, les animaux vigiles recevront 2 injections tandis qu’aux jours 2 et 4 du traitement, ils recevront une injection unique (durée du geste inf à 10 sec) Dans un second lot, les animaux vigiles recevront une application cutanée unique de produit (durée du geste inférieure à 1 minute). Dans un troisième lot, les animaux anesthésiés recevront des traitements par injection à raison de maximum 1 injection par jour, 5 jours par semaine pendant 2 semaines (durée de chaque anesthésie de 10 minutes maximale). Certains de ces animaux recevront ensuite un second traitement soit par injection à raison d’1 injection par jour pendant 4 jours consécutifs (durée du geste inf à 10sec) soit par application cutanée (application unique – durée du geste de 1 minute).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues lors des injections de produits seront celles liées à la piqûre elle-même (douleur de courte durée). L’injection d’un agent inflammatoire induira une inflammation chez les animaux. L’inflammation se caractérise par la douleur, le gonflement, la rougeur et la chaleur qui peuvent entraîner une gêne chez l’animal. Néanmoins, il s’agit ici d’une inflammation locale et non générale, et modérée. La gêne est caractérisée par l’apparition d’une desquamation principalement entre les 12e et 16e jours après injection, et la présence d’un érythème dont l’intensité est maximale du 9e au 14e jour. Les animaux seront suivis pendant 6 semaines afin d’étudier la résolution de l’inflammation, mais nous ne nous attendons pas à des effets rémanents après la fin des injections. La surface attendue de la zone fibrotique de la peau du bas du dos de la souris est inférieure à 1cm. Nous porterons notre attention spécifique sur cette zone. Nous ne nous attendons pas à des conséquences sur la mobilité des souris , la zone fibrotique étant à distance des articulations des membres supérieurs et inférieurs. Un éventuel effet sur la mobilité n’a d’ailleurs pas été décrit dans la littérature. L’application cutanée d’un marqueur fluorescent sans addition de molécule pro-inflammatoire induira une réaction locale éventuelle (mais non décrite dans la littérature). L’application cutanée d’un marqueur fluorescent associé à une molécule proinflammatoire pourra induire un aspect inflammatoire local (rougeur, chaleur).

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

L’influence du microenvironnement tissulaire sur la migration des cellules immunitaires a été démontré par de nombreuses équipes au cours de la dernière décennie. Ces cellules répondent à des signaux de dangers, largement étudiés in vitro , comme par exemple la présence de composants bactériens. Néanmoins, il s’agit d’un effet direct d’un agent inflammatoire sur les cellules, qui ne prend pas en compte le contexte complexe et la réponse du tissu, qui répond également à la présence de signaux de dangers. Il n’est donc pas possible d’extrapoler ces données sans avoir une description précise et quantitative des propriétés du microenvironnement in vivo. L’utilisation de différents modèles in vitro (matrice en fibres 3D) ou ex vivo (explants de peau humaine) ne permettent pas de reconstituer la complexité du tissu cutané : - Sa structure en 3 couches (épiderme, derme, hypoderme) et la structure des fibres de collagène formant le tissu de soutien aux cellules. - Nombreux types cellulaires présents : kératinocytes dans l’épiderme, fibroblastes dans le derme, adipocytes (manquant dans les modèles in vitro), extrémités neuronales (non présents dans les modèles in vitro) et l’infiltrat immunitaire comportant de multiples types cellulaires différents. L’objectif de ce projet est de fournir cette description, afin ensuite de pouvoir établir des modèles in vitro conformes aux propriétés des tissus observées in vivo. Cela permettra alors d’isoler les propriétés du tissu une par une et de tester leur effet individuel sur les cellules immunitaires, afin d’identifier les paramètres les plus importants. Par ailleurs, Le modèle in vivo est indispensable pour déchiffrer le dialogue entre différentes cellules immunitaires et la migration d’un organe à l’autre, dans un organisme vivant intégré dont le système immunitaire est proche de celui de l’homme, comme la souris. L’utilisation du modèle Souris reste indispensable pour le présent projet, afin d’avoir un tissu et un système immunitaire complets et fonctionnels.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les expériences de mise au point seront réalisées sur des échantillons prélevés sur des animaux utilisés pour d’autres expériences (mise à mort pour prélèvement d’autres organes que la peau). Une procédure pilote sera réalisée afin de déterminer les meilleurs temps expérimentaux à utiliser. Les échantillons issus des études pilotes seront également utilisés pour les analyses des procédures suivantes. Le maximum d’échantillons d’intérêt sera prélevé lors de la mise à mort des souris (peau, ganglions, sérum) et conservés pour des analyses ultérieures. Cela permettra de concentrer ensuite la caractérisation sur ces conditions expérimentales et donc de limiter le nombre total d’animaux utilisés. A partir de données publiées et accessibles, nous avons ici déterminé le nombre d’animaux nécessaire comme étant le plus petit nombre d’animaux permettant de mettre en évidence une différence significative dans notre modèle expérimental (induction de fibrose cutanée).

Raffinement

En accord avec les recommandations internationales, les animaux sont suivis attentivement afin d’assurer leur bien-être, et les expérimentations sont arrêtées avant la souffrance des animaux. Pour cela : -Les souris sont habitués à l’animalerie (accoutumance après transfert) et habituées à être manipulées par le même expérimentateur avant le début de la procédure, afin de limiter le stress après le début de la procédure. -Un suivi clinique renforcé sera réalisé pendant les 30 min suivant l’injection sous-cutanée, puis 6h après, puis une fois par jour pendant 10 jours, puis deux fois par semaine jusqu’à la fin de la procédure. -Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront sortis de la procédure (traitement antalgique, mise à mort). -Le suivi des animaux pour les procédures suivantes sera adapté en fonction de ce qui a été observé dans les procédures antérieures (au fur et à mesure de l’avancée du projet). Pour éviter l’inconfort et la douleur lors des procédures, des anesthésiques et analgésiques adaptés seront utilisés.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet.

Deux injections d'hépatocytes humains, une greffe de cellules de foie sous anesthésie, puis des administrations répétées de candidats médicaments par voie intraveineuse, intrapéritonéale, intramusculaire, sous-cutanée ou par gavage. 5 000 souris immunodéprimées, greffées dès l'âge de trois à quatre semaines pour qu'un foie humanisé s'y développe, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue au motif qu'elles ne recouvreront pas leur état de santé. Le modèle est proposé aux laboratoires pharmaceutiques pour l'évaluation de la toxicité hépatique, et le porteur retient la souris parce qu'elle est "plus acceptable éthiquement que les primates non-humains". Rien n'est dit des molécules qui seront administrées ni du nombre d'études prévues, et les atteintes attendues se résument à une perte de poids, une prostration ou des difficultés à se déplacer, la mise à mort intervenant à 25 % de poids perdu.

Objectifs

Les unités de recherche académiques et les laboratoires pharmaceutiques dépendent en grande partie des modèles murins pour évaluer l'efficacité et la toxicité de nouveaux candidats médicaments. La souris foie humanisée constitue le modèle de choix dans le cadre de la recherche dans le domaine des maladies infectieuses hépatiques (HBV, HCV), du carcinome du foie et de la toxicité métabolique. En effet, l'évaluation de la toxicologie préclinique est l'étape la plus critique du développement d'un médicament, ce faisant la distribution, le métabolisme et l'excrétion (ADME) d'un médicament chez l'homme ont un besoin urgent d'être mieux estimé.

Bénéfices attendus

L'évaluation de la toxicologie préclinique est l'étape la plus critique du développement d'un médicament. Environ 70% des programmes de développement de médicaments échouent en raison d'une toxicité ou de problèmes inattendus lors de la validation de phase 1 sur l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion (ADME) chez l'homme. Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie qui présente une architecture et un fonctionnement complexe qui ne peut être reproduit in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophyles,...). La souris foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les maladies virales et le cancer.

Procédures

2 injections d'hépatocytes humains par voie intraveineuse, gerffe des cellules du foie sous anesthésie, 1 injection sous-cutannée d'anagésique, injections de candidats médiacaments par voir intrapéritonéale, sous-cutanée, intramusculaire, intraveineuse ou par gavage.

Impact sur les animaux

Des nuisances peuvent être induites par l'injection des hépatocytes humains, la greffe des cellules du foie, l’administrations de traitements, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés selon les procédures en vigueur car ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.

Remplacement

L'évaluation de la toxicologie préclinique est l'étape la plus critique du développement d'un médicament. Environ 70% des programmes de développement de médicaments échouent en raison d'une toxicité ou de problèmes inattendus lors de la validation de phase 1 sur l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion (ADME) chez l'homme. Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie qui présente une architecture et un fonctionnement complexe qui ne peut être reproduit in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophyles,...). La souris foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les maladies virales et le cancer.

Réduction

Dans ce projet, un nombre maximum de 5000 souris seront humanisées Chaque étude préclinique visant à tester l'efficacité d'un candidat médicament nécessite entre 50 et 100 animaux ( Au minimum 4 groupes seront nécessaires pour la bonne conduite de chaque étude préclinique (3-5 doses du candidat médicament, contrôle négatif, contrôle positif,...). Les études précliniques des candidats-médicaments nécessitent l’utilisation de 8 à 10 individus par group testé. Ce nombre nous permettre d’avoir des résultats statistiquement interprétables et éviter de refaire les études et ainsi limiter le nombre d’animaux totale utilisés.

Raffinement

Les souris seront monitorées quotidiennement et pesée hebdomadairement pour s'assurer de leur état général. Une perte de plus de 25% de leur point initial (sera considérée comme une raison de mise à mort. De même, si un animal présente des signes de prostration, de difficultés locomotrices ou des difficultés à s'alimenter, il sera mis à mort immédiatement. Les animaux seront hébergés dans une animalerie de classe A2 par 5 à 6 animaux par cage ventilée. Les animaux bénéficent d'une période d’acclimatations dans leurs cages de 24h avant le début de l'expérimentation. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 5 jours. Les animaux sont hébergés avec à un cycle lumière-obscurité de 12h / 12h (07 :19h). Les animaux sont acclimatés à la présence de l’expérimentateur qui les pèse et les examine tous les jours. L’eau de breuvage (stérile) ainsi que la nourriture (stérile) sont fournies ad libitum sauf si le protocole nécessite une période de jeune. La durée de ce jeune ne pourra jamais dépasser 6 heures par semaine. L’eau ne sera jamais retirée des cages. Pour réduire et éviter le stress et assurer le bien-être des animaux, chaque cage est enrichie avec des objets (cabane en carton) et la litière de chaque cage est changée régulièrement.

Choix des espèces

La souris permet de re-créer un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. De plus les cellules hépatiques humaines pourront être infectées par des virus humains spécifiques et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains et bien caractérisée au niveau génétique. Animaux post-sevrages ou adultes. Le protocole de greffe des hepatocytes ne peut être réalisé que sur de jeunes animaux (trois-quatre semaines), cela est nécessaire pour que le le foie humanisé puisse se développer. L'effiocacité/toxicité des animaux sera quant à elle réalisées sur des animaux adultes afin de normaliser les résultats précliniques

5 392 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune peut subir une chirurgie de trente minutes, des injections répétées, des anesthésies courtes tous les jours pendant une semaine puis tous les quinze jours, des séances d'imagerie, un prélèvement terminal de liquide céphalorachidien et un transport entre deux établissements. Le projet cherche à mettre au point des modèles de maladies d'Alzheimer et de Parkinson chez la souris et à y tester des traceurs et des composés portés par des nanoparticules, le porteur annonçant des tests comportementaux de motricité qu'il qualifie de non invasifs sans préciser lesquels. Sur le remplacement, il écrit qu'il n'est pas possible de mimer le développement des maladies neurodégénératives in vitro, et que l'effet sur l'accumulation d'alpha-synucléine ne peut être évalué que chez l'animal.

Objectifs

Dans le cadre de nos recherches sur les maladies neurodégénératives nous souhaitons développer des modèles rongeurs permettant 1/d’étudier la mécanistique, de la mise en place à la progression de la pathologie et 2/ de tester des nouveaux moyens thérapeutiques par le développement de nouveaux composés et selon différentes voies d’administration. Le projet multisite sera réalisé sur deux établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

La Maladie d’Alzheimer (MA) et la Maladie de Parkinson (MP) touchaient respectivement 1 million et 100.000 personnes en France en 2020. L’augmentation des cas tous les ans est notable en raison du vieillissement de la population et de l'amélioration de l'espérance de vie. L’estimation pour la MA est de 1.8 million de cas en 2050, sans traitement efficace à l’heure actuelle. L’objectif est double, le dépistage par des anticorps spécifiques (nanobodies) et les traitements par différents composés associés à des nanoparticules.

Procédures

Chirurgie (30 minutes) Imagerie sous anesthésie gazeuse (5 minutes). Anesthésie courte et répétées (1x/jour pendant une semaine puis tous les 15 jours) (5 minutes). Injections répétées. Prélèvement de liquide céphalorachidien terminal. Les chirurgies seront réalisées sur le site d'hébergement d'origine des animaux, ainsi que certaines injections et prélèvements. L'imagerie sera réalisée exclusivement sur la plateforme d'imagerie ainsi que les prélèvements terminaux associés.

Impact sur les animaux

Elles sont représentées par l’utilisation de la chirurgie (hypothermie pendant la chirurgie, infection de la suture, douleur liée à la plaie). L'expression de la maladie est rare chez la souris exceptée pour un modèle transgénique dans cette étude qui ont quelques déficits visuels à 6 mois et moteur à 8 mois. Concernant les voies d’administration contraignantes, celles-ci sont réalisées sous anesthésie, permettant de limiter le stress des animaux.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de réaliser une étude histologique détaillée du cerveau

Remplacement

Dans le respect du R de remplacer, dans l’état actuel des connaissances, nous ne pouvons pas nous passer d’animaux vivants, car il n’est pas possible de mimer le développement des maladies neurodégéneratives dans des modèles in vitro. L’impact bénéfique potentiel sur l’accumulation d’α-synucléine et donc sur le fonctionnement cérébral et la survie neuronale ne peuvent être évalués que chez l’animal. Néanmoins, toutes les étapes préliminaires pouvant être réalisées in vitro, telles que la validation des constructions moléculaires et les tests de toxicité, le seront sur cultures cellulaires.

Réduction

Le développement de modèles avec un suivi en imagerie, technique non invasive pour les animaux, permet des études au cours du temps et ainsi une diminution du nombre d’animaux utilisés. Nous utilisons des tests comportementaux de motricité, qui sont aussi non invasifs et permettent un suivi au long cours sur un même animal, limitant le nombres d'animaux utilisé pour chaque étude. Le nombre d’animaux utilisé a été déterminé par une approche statistique.

Raffinement

Acclimatation : une période de deux semaines d'acclimatation permet aux animaux de se famiariser avec leur nouvel environnement. Les animaux sont hébergés dans des conditions veillant au respect de leur bien-être (en fratrie) et avec un milieu enrichi afin de limiter leur stress. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter tout inconfort ou souffrance. Une étroite collaboration entre le personnel de l'animalerie et notre équipe d'expérimentateurs permet d'intervenir immédiatement sur les animaux en cas de nécessité. Interventions : les chirurgies, imageries et prélèvements de liquides céphalorachidiens sont pratiqués sous anesthésie et analgésie afin de réduire toutes douleurs et inconforts et stress. Des points limites stricts spécifiques à la chirurgie, aux prélèvements ou au développement des modèles seront appliqués. Concernant le transport des animaux entre les deux sites, il est réalisé dans une cage dédiée contenant litière, enrichissement, aliments et boisson. La cage est recouverte d’un couvercle filtrant et mise dans un sac pour être à l’abri des regards.

Choix des espèces

Les modèles de neurodégénérescence induite chez la souris sont bien établis au sein de notre institut. Ces travaux d'étude des maladies neurodégénératives en utilisant la souris comme modèle sont largement decrits dans la littérature ce qui nous donne une base solide pour valider nos résultats. Les animaux seront utilisés à partir de l'âge adulte, 8 semaines, afin de travailler sur des modèles cohérents avec la mise en place de phénotypes pathologiques.

Une dent arrachée sous anesthésie générale, l'implant dentaire posé dans la foulée, trente minutes à une heure d'intervention, puis des semaines d'observation ponctuées de prises de sang et d'examens du site d'implantation sous anesthésie. 120 rats vont être utilisés ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur liste les suites possibles, douleur, perte d'appétit, gêne à la mastication, infections bactériennes et saignements du site opératoire, puis conclut qu'il n'est pas possible de maintenir les animaux en vie, les tissus autour de l'implant devant être prélevés pour histologie. Il rappelle que le rat ne remplit pas tous les critères recommandés pour ce type de test, hygiène orale et maturité squelettique, et que l'essai est commandé par un donneur d'ordre en vue d'une mise sur le marché.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé d’implantologie et de chirurgie dentaire (exemple : implant, vis, ciment, ...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d'obtenir des données de performance et/ou de tolérance des produits de santé en chirurgie dentaire. Ainsi, il est possible d'étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l'offre et améliorant ainsi les chances de guérison et/ou le confort des patients.

Procédures

Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour l’extraction dentaire, puis l’implantation du dispositif à tester dans la foulée . Ces interventions peuvent durer de 30 minutes à 1h environ et ont lieu sous anesthésie générale et analgésie. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non (

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont les suivants : -douleur et stress liés à la chirurgie. -perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours. -gêne à la mastication et la prise alimentaire pouvant entrainer une perte de poids à plus long terme -les infections bactériennes liées à la chirurgie. -les saignements au niveau du site opératoire.

Devenir

Pour répondre aux objectifs du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les tissus et le dispositif prélevé. En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.

Remplacement

L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé dentaire. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.

Réduction

Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "controle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou design d’étude le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).

Raffinement

Des mesures sont mises en place pour limiter : -Le stress des animaux : une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’établissement utilisateur. Ensuite, et Aavant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (produit de nidification : coton), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…) - La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (analgésie post-opératoire, désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée si nécessaire en cas de signes cliniques…). Les prises de sang peuvent être réalisées si nécessaire sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous anesthésie locale, ou encore sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie préalable, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle.

Choix des espèces

Il n’existe pas de modèle animal validé pour tester les dispositifs médicaux dentaires, mais les textes de référence recommandent l’utilisation d’animaux dont : -les mâchoires sont de taille adéquate pour permettre l’accès chirurgical et l’implantation du dispositif, -il existe la présence de dents opposées, -la maturité squelettique est atteinte, -l’hygiène orale peut être contrôlée, -l’alimentation est omnivore et qui présentent des mouvements de mastication. La littérature scientifique reporte l’utilisation du rat comme un modèle de choix dans l’évaluation préliminaire des dispositifs médicaux à visée dentaire. Cependant cette espèce ne remplit pas tous les critères citées plus haut tel que la maturité squelettique difficilement objectivable (pas de fermeture des plaques de croissance osseuse + non nécessaire selon la littérature) et hygiène orale difficile à contrôler. Néanmoins, l’espèce rat constitue un modèle de choix car certaines similarités physiologiques sont observées entre l’implantation chez l’humain et chez le rat (structure osseuse, mécanismes de cicatrisation…). Ainsi ce modèle permet d’ obtenir des données préliminaires et contribuer au développement d'interventions sûres et efficaces pour l'implantation dentaire chez l'Hommeutiles pour les étapes de développement du produit.

Une incision à la queue, puis le chronomètre jusqu'à l'arrêt du saignement, c'est la prestation vendue aux commanditaires de candidats médicaments. 240 souris et 260 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tués à l'issue du test ou plus tôt si le produit testé provoque des effets indésirables. Le test se déroule sous anesthésie et dure de quatre à soixante minutes, parfois précédé d'une chirurgie de pose de cathéter de vingt à quarante-cinq minutes, et les prises de sang peuvent atteindre cinq par jour chez la souris et huit chez le rat. Une partie des rongeurs est génétiquement modifiée pour reproduire l'hémophilie A, l'hémophilie B ou la maladie de Willebrand, le porteur ajoutant que les effets des produits ne sont pas prévisibles à l'ouverture du projet.

Objectifs

Le but de ce projet est de déterminer les capacités pro- ou anticoagulantes d'un candidat médicament par le test du temps de saignement à la queue chez le rongeur. Ce test constitue un outil pour évaluer la fonction plaquettaire et l’efficacité de la coagulation après administration d'un candidat médicament chez le rongeur sain ou présentant un trouble de la coagulation sanguine. Avant ou après l’administration du candidat-médicament et éventuellement du véhicule qui a servi à préparer la formulation de la molécule testée, l'animal est anesthésié et analgésié et une incision est réalisée au niveau de la queue. L’écoulement du sang est observé jusqu’à son arrêt. Un cathéter intraveineux ou carotidien peut être placé sous anesthésie, pour administrer le produit ou prélever du sang avant et pendant le test du temps de saignement. Un ou des prélèvements sanguins pourront être réalisés avant ou après le test pour déterminer la concentration plasmatique du produit et/ou ses métabolites.

Bénéfices attendus

A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter les pathologies de la coagulation, un éventail de pathologies humaines touchant près de 1 125 000 personnes dans le monde. Du fait de la cible thérapeutique, ce composé pourrait avoir aussi une application en médecine vétérinaire. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques

Procédures

Les animaux de ce projet subiront : une administration de produit par différentes voies, avec moins de 3 minutes par administration. Des prélèvements de sang pourront être réalisés sur l'animal vigile ou anesthésié (environ 2 minutes par prélèvements). Ces expériences (administration et prélèvements de sang) pourront être réalisées sur animal vigile ou anesthésié, à raison de 5 prélèvements maximums par jour chez la souris et 8 chez le rat, en respectant un volume maximal de prélèvement dans la limite des volumes autorisés. Chirurgie d'implantation de cathéters (pour prélèvements et/ou administration) sous anesthésie et analgésie générale. Cette chirurgie durera environ 20-45min. Le test du temps de saignement à la queue sera réalisé sous anesthésie et analgésie générale (durée entre 4 et 60 min maximum) suivant les bonnes pratiques vétérinaires. Un prélèvement sanguin terminal sous anesthésie pourra être éventuellement réalisé (durée entre 4 et 6 minutes).

Impact sur les animaux

Au cours de cette expérience, l'animal vigile sera contraint : pour d'éventuels prélèvements de sang, pour l'administration du composé à tester, et à chaque fois pour induire l'anesthésie avant la pose de cathéters et/ou le test du temps de saignement à la queue. Ces contentions peuvent donc engendrer un stress mineur à l'animal. Ils pourront aussi subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille lors des administrations et lors des prélèvements sanguins. Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Les effets potentiellement indésirables font l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques.

Devenir

Euthanasie des animaux à l'issue du test de temps de saignement de la queue et/ou euthanasie des animaux suite aux effets indésirables provoqués par le(s) produit(s)/ modèle chez les animaux.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rongeur car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets pro ou anti-coagulants d’une nouvelle molécule sur l'homme. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Avant toutes administrations à l'Homme, l'étude sur corps entier constitue un passage obligatoire pour l'évaluation de l'efficacité ou des effets secondaires d'un candidat médicament. A ce jour, le rongeur est l'espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d'étude (temps de saignement).

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 10 / par groupe. Sur la période du projet ( 5 ans), il est prévu de réaliser entre 10 à 12 études avec les rongeurs.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole anesthésique adapté pour le test de saignement de la queue, • La mise en groupe des animaux

Choix des espèces

Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Le rongeur est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets pro ou anti coagulante d'un candidat médicament, notamment par sa facilité d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Les rongeurs génétiquement modifiés susceptibles d’être utilisés dans le test de temps de saignement reproduisent les caractéristiques des pathologies de la coagulation humaine (Hémophilie A, Hémophilie B, maladie de Willebrand) par inhibition ou mutation des gènes responsables de la production des facteurs de coagulation. Ces modèles sont utilisés pour tester l'efficacité de nouveaux traitements, comme l'administration de facteurs de coagulation recombinants ou les thérapies géniques visant à corriger le défaut génétique. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

Un fragment de peau est retiré du dos de chaque souris sous anesthésie générale, un anneau de silicone fixé autour de la plaie, puis le pansement changé et la plaie mesurée tous les jours sous anesthésie gazeuse. 114 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, le porteur indiquant que des infections peuvent apparaître et que des signes de douleur peuvent se manifester pendant toute la durée de l'expérience. Le mécanisme étudié, une sénescence déclenchée par la rupture de l'enveloppe du noyau sous contrainte mécanique, a été découvert sur des cellules en culture, ce qui n'empêche pas le porteur d'affirmer que ni les modélisations mathématiques ni les systèmes in vitro ne permettent de reproduire les paramètres en jeu. L'effectif de 114 animaux n'est justifié que par le recours à des "outils statistiques", et toutes les souris sont tuées pour analyse des plaies après leur mort.

Objectifs

Comprendre et exploiter les mécanismes de réparation des plaies cutanées pourrait avoir des implications importantes dans le développement de thérapies visant à optimiser le processus de cicatrisation survenues dans des épisodes cliniques aigus (brûlure, choc mécanique,) et chroniques (eczéma, psoriasis…) qui touchent une grande partie de la population. Malgré l’importance des processus de réparation tissulaire, ceux-ci sont encore mal connus. Des données chez l’homme et chez la souris décrivent le rôle central de la sénescence pour la réparation tissulaire. La sénescence est un phénomène biologique qui se produit lorsque les cellules de notre corps cessent de se diviser et de fonctionner correctement. Cependant, il a été montré que la sénescence favorise la régénération tissulaire en limitant la prolifération cellulaire excessive, en éliminant les cellules endommagées et en créant un environnement favorable à la cicatrisation. Récemment nous avons découvert un nouveau mécanisme d’induction de la sénescence cellulaire. Ce mécanisme est déclenché à la suite de la rupture de la membrane du noyau en réponse à des forces mécaniques appliquées sur les cellules. L'objectif du projet est alors de déterminer si ce mécanisme d’induction de la senescence est impliqué dans la réparation des plaies cutanées.

Bénéfices attendus

Jusqu'à présent, il a été décrit qu’à la suite d’une blessure, des cellules sénescentes se forment. Ces cellules jouent un rôle crucial dans la cicatrisation des plaies. Cependant, on ne sait pas encore clairement ce qui déclenche le mécanisme " de sénescence". L'étude du rôle potentiel de la protéine TREX1 dans l'induction de la sénescence après une blessure pourrait dévoiler une nouvelle cible thérapeutique pour améliorer la réparation tissulaire survenue, par exemple, à la suite de brûlure ou choc mécanique.

Procédures

Quelques jours avant l’excision cutanée, les animaux seront manipulés quotidiennement afin de limiter le stress dû au contact avec l’expérimentateur. Un fragment de la peau sera retiré sous anesthésie générale et un anneau de silicone sera fixé autour de la plaie (durée de l’anesthésie : 20 min). Les souris seront ensuite surveillées, les pansements changés et les plaies mesurées tous les jours sous anesthésie gazeuse (durée de l’anesthésie : 10 min).

Impact sur les animaux

À la suite de l’excision tissulaire, des infections peuvent apparaitre au niveau des plaies et des signes de douleurs peuvent se manifester tout au long de l’expérience.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem

Remplacement

Lorsqu’une plaie survient, des cellules sénescentes tels que les myofibroblastes (des cellules spécialisées qui jouent un rôle crucial dans la cicatrisation des plaies et la réparation des tissus se forment aux alentours. Ces cellules devenues sénescentes sécrètent des signaux et des facteurs qui inhibent la prolifération des cellules voisines. Tous ces facteurs élargissent le champ d'attraction de l'état de cicatrisation orchestré par plusieurs types cellulaires. Chaque organe, voire chaque partie d'organe, présente un microenvironnement particulier lié à la fois aux cellules qui y sont présentes, la façon dont elles communiquent ensemble, et surtout de tout ce qu'il s'est passé depuis la formation de cet organe (infections, lésions…). Ni les modélisations mathématiques, ni les systèmes in vitro ne permettent de reproduire tous ces paramètres, ce qui nous oblige donc à utiliser des animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaires pour ce projet a été calculé à l’aide d’outils statistiques pour limiter au maximum le nombre d’animaux en permettant l’obtention de résultats statiquement significatifs.

Raffinement

Les animaux seront manipulés sur plusieurs jours avant le début des expériences afin de limiter leurs stress. Lors de la chirurgie, les animaux seront anesthésiés et recevront des anesthésiques locaux pour gérer la douleur. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de surveiller leur bien-être et de surveiller les éventuels signes de souffrance ou de stress. Les plaies seront mesurées tous les jours pour contrôler la vitesse de cicatrisation et l’état général de celles-ci (propreté, aspect...). Les pansements recouvrant la plaie seront changés tous les jours afin de limiter les risques d’infection. Toutes ces mesures ainsi que le nettoyage de la plaie nécessitant d’anesthésier les souris, elles seront espacées d’au moins deux jours si les premières expériences montrent que cela est possible. Une grille de score a été établie afin d’évaluer quotidiennement l’état des souris et des points limites adaptés ont été définis. Si la souris présente des signes de douleur de la buprénorphine sera administrée. Si une infection de la peau est détectée, celle-ci sera d’abord traitée à l’aide d’antibiotique et d’antiseptique, ce qui ne devrait pas impacter le processus de fermeture de la plaie. Si aucune amélioration ou à l’inverse qu’une aggravation de l’aspect de la plaie est observée, cela constitue un point limite. Ce suivi des souris s’applique à toute procédure.

Choix des espèces

Le rôle de la sénescence dans la réparation tissulaire a été bien décrit chez la souris. Les mécanismes de sénescence sont similaires chez la souris et l’homme. En plus, des données de notre laboratoire montrent que le mécanisme de sénescence induit par la protéine d’intérêt est conservée chez les cellules de souris comme chez les cellules humaines. De plus, le modèle d’excision cutanée murin utilisé dans ce projet a été montré comme mimant le processus de réparation cutanée humain, ce qui pourrait déboucher sur des données applicables cliniquement.

Pour humaniser leur foie, des souris d'une souche immunodéficiente, porteuse d'une mutation qui permet de faire mourir leurs propres cellules du foie, reçoivent des cellules hépatiques humaines. 7 850 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une ou deux injections d'un composé qui tue leurs hépatocytes, une greffe de cellules ou d'implants, des candidats médicaments administrés par voie pulmonaire, digestive, cutanée, tumorale ou par injection, des prises de sang, et parfois des jeûnes jusqu'à 12 heures par semaine. L'effectif permet par exemple 80 études de 50 souris, l'humanisation ne réussissant que chez la moitié des souris environ, et le porteur indique l'avoir fixé en anticipant une croissance annuelle "en accord avec le plan commercial". 200 souris sont déclarées réutilisées dans une formation interne aux gestes techniques, sous réserve d'un avis vétérinaire favorable, et les 7 650 autres sont tuées, le porteur estimant qu'elles ne recouvreront pas leur état de santé.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de caractériser la toxicité et l'efficacité de candidats médicaments visant par exemple à guérir les infections virales, le cancer du foie ou des maladies métaboliques, ou encore des traitements indiqués en cas d'insuffisance hépatique. Pour ce faire nous utiliserons des souris au foie humanisé permettant de recréer un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. Le protocole consiste à remplacer les cellules hépatiques de souris par des cellules hépatiques humaines. Les cellules hépatiques humaines pourront ensuite par exemple être infectées par des virus humains spécifiques et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de recréer, dans la souris, un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. De plus les cellules hépatiques humaines pourront être infectées par des virus humains spécifiques et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains et bien caractérisée au niveau génétique. Les propriétés génétiques de la souche immunodéficiente pourront également être exploitées pour l’étude de l'insuffisance hépatique.

Procédures

1 ou 2 injections(s) de composé induisant la mort des hépatocytes. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Injection SC d’analgésique : moins d’une minute. Greffe des cellules ou implants thérapeutiques : entre 5 et 30 minutes. En parallèle, des candidats médicaments seront administrés par voie pulmonaire, tumorale, dermique, digestive ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Pour les prélèvements sanguins, les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon un schéma établi et une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire et figurera dans le protocolé d’étude.

Impact sur les animaux

Des nuisances peuvent être induites par la ou les injection(s) de composé induisant la mort des hépatocytes, la greffe des cellules, l’administration de traitements, la greffe d’implants thérapeutiques (patchs ou autres), l’induction des maladies, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.

Devenir

Des souris pourront être utilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve d’un avis vétérinaire favorable. Sinon, les animaux sont euthanasiés car ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.

Remplacement

Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie, qui présente une architecture et un fonctionnement complexes qui ne peuvent être reproduits in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophiles, ...). La souris au foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide et pertinent pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les pathologies hépatiques, telles que les maladies virales ou métaboliques, les insuffisances hépatiques et le cancer chez l’humain.

Réduction

Un total de 7850 souris seront utilisées, couvrant une période 5 ans et permettant de réaliser par exemple 80 études précliniques de 50 souris sachant que le processus d’humanisation n’est efficient qu’à environ 50%. Ce nombre a été déterminé sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques adaptés aux effets attendus de la série et sur base des données historiques collectées par l’entreprise. De plus, 50 souris seront utilisées dans le cadre de l’implantation du patch correspondant à une étude pilote de 5 souris et une première étude de 45 souris pour l’évaluation de l’efficacité du patch.

Raffinement

En début d'étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum sauf si le protocole d’étude nécessite un jeûne de nourriture. La durée de ce jeûne ne pourra dépasser 12 heures par semaine avec un maximum de 6h consécutives. L’eau ne sera jamais retirée des cages. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : par exemple morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Les souris seront hébergées dans une atmosphère disposant d’un cycle lumière-obscurité, d’une température et d’une hygrométrie contrôlés en permanence. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès le premier geste invasif. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Concernant les prélèvements sanguins, les fréquences sont limitées et définies dans le protocole d’étude. Les animaux n’attendront pas dans la salle d’euthanasie. Une salle d’attente est prévue à cet effet. Lorsqu’un animal rentre en salle d’euthanasie, il doit être immédiatement euthanasié. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique et de la perte de poids.

Choix des espèces

90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. De plus, la souche immunodéficiente présente une mutation génétique permettant d’induire la mort sélective des hépatocytes murins. Cela permet non seulement de greffer des hépatocytes humains en vue d’humaniser le foie, mais également d’évaluer des solutions thérapeutiques indiquées dans le cas de défaillance hépatique. L'humanisation du foie se déroulera sur des animaux âgés de 5 à 10 semaines. Il a été décrit que travailler avec des animaux jeunes permet une meilleure prise de greffe. Par ailleurs, la taille de la rate étant, proportionnellement, supérieure, la transplantation des cellules sera facilitée. Les pathologies hépatiques pourront être induites sur les animaux humanisés ou non.

Toutes tuées pour prélever leurs organes, 80 souris juvéniles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Quarante d'entre elles reçoivent pendant cinq semaines un régime pauvre en protéines qui reproduit la malnutrition infantile. Chaque souris subit une biopsie du bout de la queue, cinq anesthésies pour la mesure de taille, un jeûne de six heures suivi d'un gavage de glucose, puis dix prélèvements de sang à la queue après incision et deux ponctions de 50 microlitres dans la veine sous-mandibulaire. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité d'un "organisme dans son entier" en contexte de malnutrition, et conclut à la "nécessité" de l'expérimentation animale.

Objectifs

La malnutrition infantile est un problème majeur à travers le monde. Elle entraîne un retard de croissance, ainsi qu’un métabolisme altéré (problèmes de glycémie et de production d'insuline par exemple) chez les enfants. Des études récentes ont suggéré que la réponse à la malnutrition infantile pourrait être différente en fonction du sexe, les garçons étant plus susceptibles d'être malnutris que les filles. En accord avec cela, des études précédentes ont permis de montrer qu’un régime alimentaire mimant la malnutrition impactait différemment les souris juvéniles mâles et femelles. De plus, une hormone produite par le foie en réponse à un manque de protéines dans l’alimentation est différemment affectée par la malnutrition chez les mâles et les femelles juvéniles. Cela incite donc à comprendre plus précisément les mécanismes liés à ces différences entre les sexes dans la réponse à la malnutrition juvénile, et en particulier à explorer le rôle potentiel de cette hormone. En combinant l’utilisation de souris ne produisant pas cette hormone avec un modèle de régime alimentaire faible en protéines et induisant une malnutrition, l’objectif de ce projet est de caractériser le rôle de cette hormone dans la réponse différentielle des mâles et des femelles à la malnutrition juvénile.

Bénéfices attendus

Les altérations physiologiques induites pas la malnutrition dans un contexte juvénile sont encore mal connues, de même que les différences entre les sexes dans ce contexte. Ce projet permettra d’élucider le rôle d’une hormone produite par le foie dans les adaptations physiologiques à la malnutrition juvénile, ainsi que dans la réponse différentielle entre les sexes. Cela permettra de comprendre comment optimiser à long terme la prise en charge des enfants souffrant de malnutrition juvénile, et notamment d’adapter le traitement en fonction du sexe.

Procédures

8 lots de 10 souris seront utilisés dans cette procédure. 4 lots seront nourris avec un régime contrôle et 4 lots de souris seront soumis à un régime nutritionnel pauvre en protéines, mimant la malnutrition infantile, pendant 5 semaines. Tous les lots de souris seront mesurés chaque semaine sous anesthésie générale pendant 3 minutes puis pesés (< 1 min) pendant 5 semaines. Pour faire des analyses génétiques, toutes les souris auront un prélèvement d’une biopsie au bout de la queue sous anesthésie (3 minutes d’anesthésie, moins de 5 secondes de prélèvement). Dans le cadre d’un test métabolique, toutes les souris seront mises à jeun pendant 6 heures puis gavées avec du glucose, suite à une contention (environ 10 secondes). Elles auront ensuite une incision à la queue (environ 1 seconde) puis subiront 7 prélèvements à la queue d’environ 3 µL de sang (environ 5 secondes par prélèvement) et trois prélèvements additionnels à la queue d’environ 20 µL par prélèvement pour mesurer le taux d’insuline (environ 1 minute). A deux autres moments de la procédure, toutes les souris auront un prélèvement de 50 µL de sang en veine sous-mandibulaire sous anesthésie (3 minutes d’anesthésie, 30 secondes de prélèvement).

Impact sur les animaux

La biopsie du bout de la queue pour l’analyse génétique induira une douleur ainsi qu’un léger stress. La mesure de la taille des animaux (une fois par semaine pendant 5 semaines) n’induira qu’un léger stress lors de l’induction de l’anesthésie. Les pesées et la caractérisation de la maturation sexuelle induiront un léger stress associé à la contention de l’animal. Le jeûne de 6 heures induit un stress léger sur la souris. Le test de tolérance au glucose induira un stress modéré lié à la contention et au gavage des souris, ainsi qu'une douleur liée à l'incision d’un bout de queue d’environ 1 mm et au prélèvement de gouttes de sang au niveau de la queue. Le gavage des animaux ne devrait entraîner qu’un léger stress lié à la contention et un inconfort lors du gavage, ainsi que la possibilité d’irritation ou de fausse route. Les deux prélèvements de sang en veine sous-mandibulaire sous anesthésie générale induiront un stress modéré ainsi qu’une douleur.

Devenir

L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue du prélèvement des organes d'intérêt.

Remplacement

Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme à l'ingestion de divers régimes alimentaires et à l’invalidation d’un gène, ce qui nécessite une étude chez l’animal. Aucun modèle in vitro ne permet de reproduire la complexité d'un organisme dans son entier dans un contexte de malnutrition et pour l'étude des fonctions métaboliques liées à la communication entre plusieurs organes. C'est pourquoi cette étude nécessite l'expérimentation animale.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats obtenus, tout en contournant le problème de la variabilité inter-individuelle des paramètres étudiés. Chaque groupe expérimental contient 10 animaux. Des tests statistiques seront utilisés. Dans une optique de réduction, nous allons prélever en fin de procédure l’ensemble des organes qui pourraient nous intéresser (muscle, tissu adipeux par exemple) mais sur lesquels nous n’avons pas prévu de travailler pour le moment et les conserver au congélateur pour d’éventuelles analyses ultérieures. Les mères, qui n'auront pas subi de procédure expérimentale, seront réformées dans l'animalerie et pourront être réutilisées.

Raffinement

La croissance en taille et en poids sera mesurée individuellement chaque semaine. Les animaux seront suivis du lundi au dimanche, du lundi au vendredi par les expérimentateurs habituels, et les week-ends par une astreinte formée et expérimentée. La prise alimentaire sera également mesurée pour vérifier que les animaux s’alimentent correctement, et la nourriture sera mise directement dans la litière au début de la procédure expérimentale afin de faciliter l’accès aux souriceaux qui viendront d’être sevrés. Des points limites suffisamment prédictifs seront établis pour anticiper tout stress et toute souffrance animale. L’atteinte des points limites entraînerait alors la mise à mort des individus concernés. Le protocole du régime expérimental, et le test de tolérance au glucose oral ont déjà été employés au laboratoire et ne devraient pas apporter de souffrance animale. L’invalidation du gène étudié dans le foie a été décrit dans la littérature et n’entraîne pas de modification du bien-être animal (phénotype non délétère).

Choix des espèces

La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de sa physiologie, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix afin d’étudier l’effet d’une hormone dans une étude nutritionnelle. * L'objectif du projet est d'étudier les effets d’une invalidation d’un gène sur le métabolisme et la puberté pendant la période juvénile. Pour cela, les animaux doivent être inclus dans la procédure dès le sevrage, qui est une période clé pour la croissance, la maturation sexuelle et la maturation métabolique.

Pour tester sur la peau des molécules dont l'établissement dit ignorer la composition, celles de ses clients, 600 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements de tissus. Une inflammation de l'oreille leur est provoquée par injections répétées d'interleukine 23, puis les produits sont appliqués une ou deux fois par jour pendant seize jours. Huit mesures d'épaisseur de peau au pied à coulisse ou par imagerie, et une prise de sang hebdomadaire sous anesthésie gazeuse, complètent le protocole. Les points limites retenus donnent la mesure des atteintes possibles, perte de plus de 20 % du poids sur 72 heures, hypothermie persistante, plaie nécrosée ou purulente, arrêt de l'alimentation pendant 24 à 48 heures.

Objectifs

La dermatite atopique, encore appelée eczéma atopique, est une des maladies les plus fréquentes de l'enfant qui peut apparaître dès les premiers mois de la vie. L’origine de cette pathologie est principalement allergique. Il n’existe pas de traitement curatif efficace à ce jour. Les traitements utilisés sont symptomatiques et permettent de réduire les signes cliniques. Il est donc important d’avoir un modèle préclinique pertinent permettant de tester l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques. Il est indispensable de tester ces molécules dans ce modèle pour plusieurs raisons : - Il n’existe pas de modèle in vitro de dermatite atopique pouvant remplacer complètement la peau en tant que tissu biologique vivant. Il existe cependant des modèles in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal. - Ces modèles in vitro ne permettent pas de tester des produits thérapeutiques ou des dispositifs médicaux destinés à être appliqués sur la peau (voie dermique / topique) - L’efficacité ne pouvant être complètement testée in vitro, des premières preuves d’efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme). De ce fait, il est important d’avoir un modèle préclinique prédictif de la dermatite atopique afin d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques (non cosmétiques) qui permettront dans un futur proche d'apporter au patient plus de confort au quotidien.

Bénéfices attendus

Ces études permettront d'évaluer l'efficacité de nouveaux traiements contre la dermatite atopique. Si une molécule se révélait efficace, elle permettrait d'améliorer la prise en charge des patients atteints de cette pathologie.

Procédures

Les interventions réalisées au cours de l'étude sont les suivantes: manipulation quotidienne (1 minute), contention pour administrations (une ou deux fois par jour pendant seize jours, durée d'environ trente secondes), anesthésie gazeuse pour l'induction et mesures au pied à coulisse ou par imagerie non invasive par tomographie de cohérence optique ou OCT (à huit occasions, tous les deux jours, environ 5 minutes), prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse (une fois par semaine maximum, durée d'environ trois minutes).

Impact sur les animaux

L'injection répétée d'IL23 (interleukine 23) induit une inflammation locale au niveau de l'oreille. Il est possible également que des effets indésirables liés aux molécules testées apparaissent, mais ceux-ci sont difficiles à anticiper car il s'agit des molécules de nos clients dont nous n'avons pas connaissance. Le suivi clinique et la mise en place d'un scoring permettra de les détecter le plus précocément possible et d'adapter les traitements (dose, fréquence...) en conséquence.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car des prélèvements tissulaires post-mortem seront réalisés pour analyses.

Remplacement

L'utilisation du modèle animal de dermatite atopique ne sera utilisé qu'en dernier recours après des tests préalables de criblage et d'efficacité in vitro. Il est indispensable de tester ces molécules dans ce modèle pour plusieurs raisons : - Il n’existe pas vraiment de modèle in vitro de dermatite atopique pouvant remplacer complètement la peau en tant que tissu biologique vivant. Il existe cependant des modèles in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal. - Ces modèles in vitro ne permettent pas de tester des produits thérapeutiques ou des dispositifs médicaux destinés à être appliqués sur la peau (voie dermique / topique) - L’efficacité ne pouvant être complètement testée in vitro, des premières preuves d’efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme)

Réduction

La stratégie d’expérimentation sera une expérimentation en mesures répétées (étude longitudinale) par observation répétée avec ou sans procédure d’imagerie. Cette approche expérimentale permet d’appliquer un modèle statistique pour un plan en mesures répétées (seuil de significativité alpha de 5% dont le critère principal sera l'épaisseur de la peau du dos et des oreilles en fonction du temps) et permet d’avoir une puissance de test importante car chaque animal est observé à différents temps et devient son propre contrôle car une observation est réalisée avant d’initier les phases de traitement. Le nombre d’animaux sera de 8 répartis en 5 groupes (un groupe induit mais non traité, un groupe induit et traité avec une molécule de référence, un groupe induit traité avec l'escipient de la molécule à tester, 2 groupes d’animaux devant recevoir la molécule à tester à deux différentes doses ou recevant 2 molécules à tester). Des analyses post mortem sur les tissus seront réalisées afin d’obtenir le plus d’informations possibles relatives à l’efficacité des molécules administrées sur les animaux. L'utilisation d'imagerie OCT permet également de réduire le nombre d'animaux utilisés de 50% du fait du suivi longitudinal de chaque animal. Une procédure d’évaluation de la dermatite atopique en imagerie est prévue et cette approche permettra de réduire le nombre d’animaux de 50 %. Dans le cadre d’une approche classique (approche en groupes parallèles, sans utilisation d’imagerie et sans application d’un plan en mesures répétées), le nombre d’animaux par groupe de traitement serait supérieur dans le cas où l'on voudrait suivre l'évolution de la pathologie au cours du temps (au moins 16 animaux par groupe, par exemple 8 animaux mis à mort à un temps intermédiaire et 8 animaux mis à mort à la fin de l'expérimentation dans le cas où une approche histologique classique serait envisagée).

Raffinement

Evaluation des points finaux quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des lésions induites au niveau des oreilles et de la peau du dos...), enrichissement du milieu dans les cages (igloo, buchettes, cotons pour nidification). Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation - Perte de poids >20 % du poids normal maintenue sur 72h - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule topique. Si un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement.

Choix des espèces

Les espèces animales utilisées dans ce projet (souris immunocompétentes) sont d’excellents modèles de dermatite atopique. Il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives à l’évaluation de la dermatite atopique induite dans ces espèces. De plus, ces animaux développent des symptômes de dermatite atopique très semblables à ceux observés chez l’humain. Ils présentent aussi certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (~8-12 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants (maturité). Tous les animaux auront le même âge.