Rongeurs
Etude des effets de nouvelles molécules dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer, compliquée de diabète
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les souris qui perdent 20 % de leur poids de départ ou qui présentent des lésions cutanées sont retirées de l'étude. 978 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une injection de peptide directement dans le cerveau sous anesthésie, un jeûne de seize heures par semaine pendant quatre semaines, des incisions de la queue pour des prélèvements sanguins étalés sur trois heures, et un test d'évitement passif qui délivre un stimulus aversif dans les pattes. L'objet réel est de mesurer chez des souris rendues amnésiques et diabétiques l'effet d'une molécule tirée d'une plante, dont le passage en clinique reste une perspective annoncée.
Objectifs
Trouver un traitement contre la maladie d’Alzheimer est aujourd’hui une priorité. La maladie d’Alzheimer est une pathologie neurodégénérative liée au grand âge et est souvent compliquée de pathologies associées. Parmi celles-ci, le diabète est un facteur de risque et de complication de la maladie. Des processus neurodégénératifs communs s'expriment dans les cellules nerveuses (neurone, glie) et dans les cellules du pancréas. Parmi les cibles communes,nous étudions au laboratoire de nouvelles molécules, qui s'avèrent d'excellents neuroprotecteurs. Le but de notre projet est de caractériser ces nouvelles molécules dans des modèles de souris présentant des symptomes Alzheimer compliqués de diabète.
Bénéfices attendus
Le projet a pour but de mesurer l'efficacité d'une molécule neuroprotectrice d'origine naturelle sur des modèles murins de maladie d'Alzheimer compliquée de diabète et permettre un développement clinique. Le projet permettra également d'établir des modèles complémentaires de comorbidité Alzheimer-diabète afin d'explorer des pistes thérapeutiques spécifiques, notamment reposant sur un molécule issue de plante.
Procédures
Les injections des molécules à tester seront faites en intrapéritonéal sur animal vigile quotidiennement pendant deux semaines (moins d'une minute). Les animaux subiront un jeûne (durée 16 h) chaque semaine durant 4 semaines. Une incision caudale sur animal vigile (anesthésie locale par une crème anesthésiante) sera faite pour prélèvements sanguins (6 gouttes de sang sur une durée de 3h avec un animal remis dans sa cage entre chaque prélèvement) une fois par semaine et durant 6 semaines pour permettre de suivre l'évolution dans le temps des altérations de la fonction pancréatique. Les autres animaux auront une chirurgie permettant l'injection d'un peptide directement dans le cerveau. Cette intervention est d'une durée de 2 minutes maximum entre le début de l'anesthésie gazeuse et la fin de l'inoculation du peptide. Ensuite, durant une semaine, les animaux recevront une injection par voie intrapéritonéale des molécules à tester une fois par jour (moins d'une minute) pendant 1 ou 7 jours. Suite à ces traitements, les capacités de mémoire des animaux seront analysées, en effectuant des tests comportementaux (entre 90 secondes et 10 minutes selon les tests).
Impact sur les animaux
La chirurgie permettant l'injection d'un peptide directement dans le cerveau afin d'induire les symptômes de la maladie d'Alzheimer se fait sous anesthésie. Cette procédure sera suivie par 7 jours d'injections intrapéritonéales qui pourra engendrer une légère douleur de courte durée et du stress chez l'animal. Le test d'évitement passif permettant d'évaluer la mémoire à long terme va délivrer un stimulus aversif au niveau des pattes de la souris.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de récupérer tous les tissus d'intérêt et procéder à des tests biochimiques post- mortem.
Remplacement
L’utilisation de modèles murins de la maladie d'Alzheimer pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours « in vivo » autre que l’humain à présenter les symptômes pathologiques de la toxicité touchant le cerveau dans une fenêtre de temps relativement courte permettant l'élaboration d'un traitement curatif plus rapidement.
Réduction
Les molécules sont testées sur une gamme de doses réduite (4 doses seulement). Les animaux subiront différents tests comportementaux de façon à mesurer différents types de mémoire . Enfin, les analyses statistiques sont optimisées de façon à limiter le nombre d'animaux par groupe (généralement 15 souris/groupe pour les tests comportementaux). Ce nombre de 15 souris par groupe a été déterminé en tenant compte de la force des tests statistiques appliqués aux réponses comportementales.
Raffinement
Nous procéderons à l’enrichissement du milieu avec un accès à des maisons en cartons et des carrés de coton afin de créer un environnement sécurisant permettant la création d'un nid. L’état des animaux sera suivi quotidiennement en suivant la courbe de poids des animaux. Après les tests comportementaux les animaux sont directement remis dans la cage d’origine afin de retrouver leur environnement sécurisant. Dans le cas où le traitement pharmacologique serait à l’origine de douleur visible ou de détresse le traitement serait immédiatement interrompu et, si nécessaire, l'animal serait retiré de l'étude. Ce sera le cas lorsque l'animal perdra 20% de son poids de départ ou lorsque celui-ci présentera des lésions cutanées signe d’un stress ou d'une agressivité vis à vis de ses congénères. Les animaux seront aussi manipulés tous les jours afin de créer une habituation diminuant ainsi le stress quotidien que peut représenter la présence de l'expérimentateur.
Choix des espèces
Les modèles de souris utilisées dans cette étude présentent rapidement les symptômes de la maladie d'Alzheimer et permettent d'obtenir des données préliminaires transférables en essai clinique. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte soit à partir de 6 semaines. C'est à cet âge que les effets de la molécules ont été caractérisés dans les projets antérieurs
Étude de la dysfonction du système lymphatique chez le Rat modèle de la maladie de Parkinson
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une substance destinée à léser le cerveau est injectée dans le crâne de rats anesthésiés pendant une heure et demie, suivie de séances d'IRM allant jusqu'à quatre heures, répétées jusqu'à cinq fois par animal. 82 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 76 tués pour prélèvement et 6 gardés vivants en vue d'autres projets. Le but déclaré est de mesurer par imagerie si le système lymphatique du cerveau se dérègle dans un modèle de maladie de Parkinson que le porteur qualifie de récent, sans donnée antérieure sur laquelle s'appuyer. Quatre tests comportementaux répétés quatre fois par rat sont annoncés pour évaluer les symptômes moteurs et cognitifs, sans qu'aucun ne soit nommé.
Objectifs
La maladie de Parkinson est la seconde maladie neurodégénérative la plus répandue en Europe. Des études ont suggéré qu'un fonctionnement anormal de la barrière entre le sang et le liquide cérébral et le système lymphatique (vaisseaux où circule le liquide cérébral) pourrait contribuer à la maladie de Parkinson par l’accumulation anormal dans une structure du cerveau d’une molécule dans une certaine forme, cette dernière étant un composant toxique pour les cellules. Une étude récente sur un modèle animal humanisé de la maladie de Parkinson a suggéré que l'accumulation d’une autre molécule pourrait être un autre contributeur potentiel de la maladie de Parkinson. Récemment, un des partenaires du projet a mis en évidence un rôle de cette molécule dans le développement de la maladie. Elle est principalement contenue dans une structure cérébrale appelée substance noire qui est fortement impactée dans la maladie. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet de mesurer dans le vivant le volume de certaines structures cérébrales, incluant la substance noire, mais également de mesurer la présence de cette molécule. Dans ce projet, nos objectifs sont de déterminer, à l'aide de techniques d'IRM avancées, si les marqueurs du système lymphatique cérébral (volume et perfusion) sont altérés du fait d’une accumulation de cette molécule, dans un modèle rat de la maladie de Parkinson.
Bénéfices attendus
Ce projet participera à la recherche sur la maladie de Parkinson. Nos résultats devraient permettre de mieux comprendre le développement de maladie de Parkinson en étudiant la corrélation entre les niveaux d’une certaine molécule dans une structure du cerveau, le fonctionnement du système lymphatique (par lesquelles les flux de liquide cérébral passent), les symptômes moteurs et les caractéristiques de certains neurones spécifiques. Selon notre hypothèse, notre projet permettra de définir un seuil de cette molécule pathologique dans notre modèle, qui pourrait potentiellement être relié à un dysfonctionnement du système lymphatique. Ces résultats, qui pourront être valorisés à travers des publications dans des revues scientifiques, seront utiles à toute la communauté scientifique travaillant sur ces problématiques. De plus, de nouvelles pistes thérapeutiques pourrait être envisagé au niveau de l’évacuation des déchets moléculaire notamment au niveau du système lymphatique ou de la barrière cerveau-sang. Par ailleurs, les images acquises en imagerie par résonance magnétique et les échantillons cérébraux issus de rats modèles de la maladie de Parkinson à différents âges, pourront par la suite être réutilisés dans de futurs projets utilisant le même modèle, induisant une réduction de l’utilisation future des animaux.
Procédures
Le projet inclut les interventions suivantes : - Injection intracérébrale d’une substance permettant d’induire le modèle de la pathologie : Sera pratiquée une seule fois par animal, sous anesthésie générale avec prise en charge analgésique pour une durée de 1h30. Imagerie par résonance magnétique: Sera pratiquée sous anesthésie générale pour une durée de 4h maximum, entre 1 et 5 fois par rat en fonction des groupes expérimentaux (temps de maintien plus long), avec un minimum d'1 semaine entre deux sessions. 4 tests comportementaux pour évaluer les symptômes moteurs et cognitifs seront pratiqués 4 fois par rat, sur animaux vigiles pour une durée de 5-10 minutes (selon le test). Pour chaque session d’évaluation comportementale, ces 4 tests seront répartis sur 5 jours avec 24h de repos minimum entre chaque test. Une injection dans des vaisseaux du cerveau d’une molécule qui marque son passage sera réalisée sous anesthésie générale avec prise en charge analgésique pour une durée de 1h, une seule fois par animal. Une partie des animaux qui ne seront impliqués que dans des séances d’imagerie seront gardés seront maintenus à l’animalerie et pourront être réutilisés dans d’autres projets. En revanche, les animaux subissant l’ensemble des actes (chirurgie, administrations, tests de comportement) seront euthanasiés par une méthode règlementaire en vue des prélèvements et analyses nécessaires pour répondre aux objectifs du projet.
Impact sur les animaux
Les rats recevront, à l’age de 2 mois, une injection intracérébrale d’une substance permettant d’induire le modèle de la pathologie sous anesthésie lors d’un acte chirurgical. Suite à l’acte, les rats sont susceptibles de montrer des signes de douleur et une perte de poids qui devrait durer une semaine maximum. Les examens IRM seront réalisés sous anesthésie. L’anesthésie pourrait impliquer un stress thermique pour les animaux (hypothermie), des difficultés cardio-respiratoires et une non-récupération de la vigilance suite à la l’anesthésie. Enfin, les tests comportementaux prévus seront réalisés sur des rats vigiles. Ces tests pourraient générer un léger stress. Le développement du syndrome Parkinsonien chez ce modèle, très progressif, pourrait mener à terme (environ à 4 mois soit 2 mois après injection) à une perte de poids due à une lenteur et inactivité des rats.
Devenir
Une partie des animaux (n=6) qui ne seront impliqués que dans des séances d’imagerie seront gardés seront maintenus à l’animalerie et pourront être réutilisés dans d’autres projets. En revanche, les animaux (n=76) subissant l’ensemble des actes (chirurgie, administrations, tests de comportement) seront euthanasiés par une méthode règlementaire en vue des prélèvements et analyses nécessaires pour répondre aux objectifs du projet.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun moyen de reproduire artificiellement la complexité du cerveau nécessaire à l’étude des mécanismes à l’origine de la maladie de Parkinson. Notre recherche porte sur la suraccumulation d’une molécule dans le cerveau qui a été corrélé avec la maladie de parkinson chez l’humain. C’est pourquoi un modèle animal sera nécessaire pour observer la réaction de l’organisme à cette molécule. Ce modèle étant récent, nous ne pouvons pas nous baser sur des données ou des articles antérieurs.
Réduction
Le nombre d’animaux inclus dans les procédures expérimentales (n= 82 rats) pour chaque condition a été établi sur la base de calcul de puissance statistique d’après nos précédents résultats, en limitant au maximum le nombre d’animaux tout en s’assurant des résultats statistiquement robustes et reproductibles. 6 animaux qui n’auront pas été soumis à une procédure invasive pourront être réutilisés dans un autre projet.
Raffinement
Les rats seront hébergés en groupe selon les normes réglementaires sur portoir ventilé, dans un environnement à température contrôlée, avec cycle diurne-nocturne progressif de 12h. L’eau et la nourriture seront fournies ad libitum. Un environnement enrichi par un tunnel renouvelé lors du change bimensuel sera fourni aux animaux. Une période d’acclimatation d’une semaine est prévue avant toute manipulation des animaux lors de leur arrivée. Ils seront ensuite observés quotidiennement par un responsable du projet ou la zootechnie. Le suivi hebdomadaire du poids corporel des rats nous permettra d’instaurer un point limite de nuisance au bien-être des animaux. Une surveillance et une fréquence de pesée accrues seront mises en place en cas d’approche d’un point limite nécessitant une euthanasie, en particulier en cas de perte de poids corporel constatée lors du suivi hebdomadaire. Lors des injections intracérébrales et des examens IRM, les rats seront sous anesthésies générale avec une prise en charge analgésique adaptée. Les suivis post opératoire et post IRM seront assurés par le responsable du projet pour s’assurer de la bonne récupération des animaux. Le temps de repos entre chaque test comportemental sera d’au moins 24h et entre chaque session IRM d’au moins une semaine. Des points limites seront mis en place et respectés pour éviter toute souffrance animale.
Choix des espèces
Les rats sont de bons modèles pour l’étude du cerveau par IRM, car leur taille permet de les examiner dans des scanners IRM à haute performance, avec de nombreux modèles pathologiques disponibles. De plus, de nombreux tests comportementaux permettent d’évaluer les altérations cognitives et motrices dans ces modèles. Ces tests permettant une meilleure caractérisation des symptômes du modèle, ce dernier étant récent. La caractérisation symptomatique du modèle pouvant être mise en lien avec la possible dysfonction d’une partie ciblée du cerveau. L’objectif de ce projet est l’étude du traitement des déchets dans une structure, ce modèle avec accumulation d’une molécule y est adapté. Les animaux seront utilisés à partir de l’âge de deux mois, au début de l’âge adulte, idéal pour l’injection des produits permettant d’induire la maladie chez le rat et pour le passage à l’IRM car le cerveau est bien développé. Ils seront suivis jusqu’à 10 mois maximum afin de réaliser un suivi de l’évolution de la pathologie.
Optimisation des traitements antibiotiques dans des modèles souris d’infections bactériennes
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent sous anesthésie une injection rétro-orbitaire de staphylocoque doré multirésistant, puis jusqu'à six injections intrapéritonéales d'antibiotiques par jour sur animal vigile, pendant deux à cinq semaines. L'infection du sang et des articulations ainsi provoquée entraîne douleur et troubles du déplacement, et les prélèvements réalisés après la mise à mort servent à compter les bactéries restantes. Sur le remplacement, le porteur écrit que les modèles cellulaires ne permettent pas d'étudier l'élimination des bactéries dans une infection générale et que le "modèle animal est indispensable" au projet.
Objectifs
Le staphylocoque doré est une bactérie responsable d'infections graves. Certaines bactéries sont dites multi-résistantes car résistantes à plusieurs familles d'antibiotiques et posent de nombreux problèmes thérapeutiques. Nous proposons une approche innovante avec l'association de deux antibiotiques qui leur permet un meilleur accès au site infecté pour traiter les infections graves à staphylocoque doré multi-résistant. Il a été identifié plusieurs combinaisons antibiotiques dont l'action est efficace en laboratoire. Ce projet vise à tester ces combinaisons d'antibiotiques dans des modèles souris d'infections sévères du sang et des articulations.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier de meilleures stratégies thérapeutiques contre les infections sévères à staphylocoque. Le projet déterminera l’efficacité de nouvelles combinaisons d'antibiotiques administrées de manière à mieux accéder directement au site de l'infection.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une anesthésie d'une durée de 5 à 15 minutes. Tous les animaux seront soumis à une injection intraveineuse rétro-orbitaire d'une durée de 5 secondes réalisée sous anesthésie. Les animaux recevront des injections sous-cutanées d'analgésiques tous les 3 jours, soit un total de 5 à 12 injections selon les études menées (2 à 5 semaines). Les injections sous-cutanées d'une durée d'environ 5 secondes seront réalisées sur souris vigiles. Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales quotidiennes d'antibiotiques au nombre de 2 ou de 6 selon l’étude menée. Les injections intrapéritonéales d'une durée d'environ 5 secondes seront réalisées sur souris vigiles.
Impact sur les animaux
Le développement des bactéries sera susceptible de générer un stress chez l’animal dans les 24h qui suivent l’inoculation. L'infection est susceptible de générer douleur et problèmes de déplacement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des deux procédures. Des prélèvements post-mortem seront effectués pour quantifier le nombre de bactéries et évaluer l'efficacité des différents traitement antibiotiques.
Remplacement
Les modèles cellulaires ne permettent pas l'étude de la clairance bactérienne et de l’efficacité des traitements antibiotiques dans des modèles d’infection systémique. Aussi, le modèle animal est indispensable à ce projet et permettra également de mesurer l’impact des différentes molécules à court terme sur le microbiote intestinal. Les combinaisons d’antibiotiques qui seront testées ont démontré leur efficacité dans des modèles simples de culture.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au minimum en homogénéisant strictement les conditions expérimentales. Nous utilisons des animaux de même sexe et même âge obtenus chez le même fournisseur afin de limiter au maximum la variabilité expérimentale.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, avec nourriture et eau ad libiditum, dans un environnement enrichi avec maisonnette en carton et coton compacté. Ils seront observés quotidiennement, jours fériés et week-end inclus, par les expérimentateurs, pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress et nous avons raffiné la méthodologie par l’introduction de points limites entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal pertinent qui permet de reproduire l'infection du sang et des articulations. Le modèle souris permet d'étudier les différents organes impliqués dans la physiopathologie de l'infection humaine. Nous utiliserons des souris juvéniles de 7 semaines car elles disposent d'un système immunitaire mature.
Modèle de neurofibromatose pour l’évaluation de la réponse thérapeutique
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des cellules tumorales humaines sont injectées directement dans le nerf sciatique de souris immunodéficientes anesthésiées une heure, puis la tumeur est suivie par imagerie chaque semaine pendant quatre semaines. 225 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyses post-mortem, 170 d'entre elles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Il s'agit de tester des combinaisons de médicaments contre les neurofibromes plexiformes de la neurofibromatose de type 1, un traitement approuvé existant déjà mais ne fonctionnant que partiellement. Le porteur annonce une douleur pouvant persister pendant la croissance de la tumeur et une perte de poids limitée à 20 %, seuil dont l'atteinte déclenche la mise à mort de l'animal.
Objectifs
La neurofibromatose de type 1 (NF1) est une maladie génétique caractérisée par une modification de la séquence génétique qui inactive la fonction du gène NF1 (Neurofibromine 1). Cette pathologie se caractérise par diverses manifestations cliniques qui peuvent affecter le système nerveux, la peau, les os, les yeux, ainsi que d'autres organes, entraînant entre autres le développement de tumeurs appelées neurofibromes plexiformes (PNF). Le PNF est une tumeur bénigne rare de la gaine des nerfs périphériques, dont les conséquences peuvent être variées, en fonction de leur localisation. La seule option de traitement des PNF est le traitement des symptômes ou la résection chirurgicale, bien que cette approche soit rarement complète en raison de la relation étroite entre la tumeur et les nerfs. En 2020, le Selumetinib a été approuvé pour le traitement en clinique aux Etats-Unis pour les patients pédiatriques âgés de 2 ans et plus, atteints de neurofibromes périphériques symptomatiques et inopérables. Toutefois, la réponse à ce traitement est partielle. Notre objectif est de valider un traitement alternatif et plus efficace pour les neurofibromes plexiformes. En résumé, ce projet vise à confirmer l'efficacité et la synergie de ces médicaments dans les cellules tumorales du neurofibrome plexiforme, dans le but de trouver un traitement alternatif plus efficace que celui actuellement approuvé et réduisant les risques secondaires.
Bénéfices attendus
La neurofibromatose est une maladie pour laquelle il existe peu de traitement efficace. Par ailleurs, une fraction importante des patients souffrants de neurofibromatose va subir une évolution maligne vers la Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumors (MPNST). Cette tumeur, particulièrement agressive, est très résistante à la chimiothérapie et est donc associée à un très mauvais pronostique. Elle constitue la principale cause de mortalité chez les patients atteints de la NF1. Il est donc crucial d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour soigner la neurofibromatose et éviter son évolution en MPNST. Nous avons identifié des combinaisons thérapeutiques prometteuses sur des modèles de lignées cellulaires qui reproduisent la neurofibromatose. L’étape suivante pour pouvoir progresser vers leur utilisation en clinique est de valider ces résultats dans un modèle, in vivo, plus proche de la complexité du patient.
Procédures
Dans un premier lot d’animaux, des cellules tumorales seront injectées dans le nerf sciatique de souris anesthésiées (durée de l’anesthésie : 60 minutes ). 3 jours et 5 jours après l’intervention chirurgicale, les animaux anesthésiés seront imagés pour vérifier l’implantation de la tumeur (durée de l’anesthésie : 10 minutes) Dans un second lot, les animaux vigiles recevront des traitements par voie orale à raison d‘une fois par jour (5j/7) pendant 30 jours. Dans un troisième lot d’animaux, des cellules tumorales seront injectées dans le nerf sciatique de souris anesthésiées (durée de l’anesthésie : 60 minutes ). 3 et 5 jours après l’intervention chirurgicale, les animaux anesthésiés seront imagés pour vérifier l’implantation de la tumeur (durée de l’anesthésie : 10 minutes). Puis les souris seront traitées 1 fois par jour pendant 30 jours. En parallèle, les animaux anesthésiés seront suivis par imagerie à raison d’une imagerie par semaine pendant 4 semaines (durée d’anesthésie : 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les principaux gestes qui seront effectués sur les animaux impliquent la greffe de cellules humaines dans le nerf sciatique des souris puis le traitement des animaux avec les différents médicaments que nous avons identifiés. Les nuisances attendues sont donc la douleur liée à l’intervention chirurgicale au niveau du nerf sciatique (douleur qui peut persister lors du développement de la tumeur) et une perte de poids ne dépassant pas 20 % du poids corporel normal . Lors de l’administration des produits par injection, une douleur de courte durée et d’intensité légère liée à la piqûre elle-même est attendue au point d’injection.
Devenir
À la fin de la procédure, tous les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Nous avons effectué un grand nombre d’expériences préliminaires sur des lignées cellulaires afin de limiter au maximum le recours aux animaux. Toutefois, en raison de l’importance des interactions avec le microenvironnement, l’étude de la progression tumorale dans un contexte aussi proche que possible de celui du patient reste une phase indispensable avant de passer aux essais cliniques impliquant des patients. L’objectif de cette demande est de pouvoir valider un traitement sur une tumeur dans son environnement ‘naturel’ donc au niveau des nerfs.
Réduction
Nous prévoyons d'utiliser une cohorte limitée à 10 animaux par condition expérimentale. L’efficacité de la greffe orthotopique est estimée à près de 90% chez la souche de souris immunodéficiente que nous utiliserons, limitant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux par condition expérimentale ou « bras » a été déterminé de façon à d’une part obtenir une puissance statistique optimale et d'autre part éviter tout gaspillage en termes d'animaux. Le nombre d'animaux a été calculé à l'aide d'outils statistiques.
Raffinement
Pour le bien-être des animaux, les procédures techniques seront limitées au strict nécessaire. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et avec recours aux analgésiques. Dans le cas où un animal présenterait des signes d'inconfort ou de douleur au cours de l'expérience, de l’analgésique sera administrée, conformément aux protocoles établis de gestion de la douleur. De plus, nous avons établi des points d'arrêt pour chaque expérience, l'expérience se terminant au plus tard 6 semaines après le début du traitement ou plus tôt, selon les objectifs spécifiques de chaque phase expérimentale. Cette approche garantit que l'exposition des animaux à un éventuel inconfort soit minimisée. Une grille de score permettra d’évaluer de façon objective, l’état des animaux. Dès l’atteinte d’un point-limite, l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour tester le développement de nouvelles cibles thérapeutiques en environnement contrôlé. C’est un mammifère dont la physiologie est suffisamment proche de celle de l’espèce humaine. Les souris immunodéprimées permettent de créer un modèle de xénogreffes de tumeurs humaines, sans provoquer de rejet de la greffe. Les xénogreffes de tumeurs de patients chez les souris immuno-déficientes récapitulent remarquablement bien les tumeurs humaines et constituent donc un modèle idéal pour l’étude des gènes impliqués dans la progression tumorale.
Evalution d’une thérapie par transfert de gène sur les fonctions motrices d’un modèle murin de dysferlinopathies
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Porteuses d'une mutation du gène de la dysferline qui dégrade progressivement leurs muscles, 222 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une injection locorégionale de virus porteur d'une mini-dysferline sous anesthésie gazeuse de dix minutes, puis passent chaque mois un test de force musculaire de cinq minutes, jusqu'à l'âge de douze mois. Le porteur affirme que la myopathie n'aura qu'un impact histologique, aucun animal n'étant gardé au-delà de l'âge où les signes cliniques apparaissent. Sur les 222 souris comptées, 126 entrent dans les groupes expérimentaux et les 96 autres relèvent de l'élevage de la lignée.
Objectifs
Les dysferlinopathies sont un groupe de maladies musculaires rares et héréditaires caractérisées par des mutations dans le gène de la dysferline, ce qui entraîne une altération de la fonction de cette protéine. Les atteintes cliniques dans les dysferlinopathies incluent généralement : - une faiblesse musculaire progressive. Cette faiblesse affecte principalement les muscles des membres, en particulier les épaules, les hanches et les cuisses. - une perte de la force et de la fonction musculaire : Avec la progression de la maladie, les patients peuvent éprouver une diminution de la force musculaire, ce qui entraîne des difficultés à effectuer des activités quotidiennes telles que monter les escaliers, se lever d'une chaise, ou porter des objets lourds. - une dystrophie musculaire : La dégénérescence progressive des muscles peut conduire à une dystrophie musculaire, caractérisée par une perte de masse musculaire et une détérioration de la structure des fibres musculaires. Ces atteintes cliniques peuvent varier en gravité d'un individu à l'autre. Les souris présentant une mutation dans le gène de la dysferline présentent une atteinte musculaire très progressive avec un impact clinique pour l'animal au-delà de 13 mois. Au cours d'un projet antérieur, nous avons testé une approche thérapeutique par injection intramusculaire d'un AAV (adeno associated virus) codant pour une mini dysferline fonctionnelle (protéine plus courte que la forme normale mais ayant conservée sa fonction). Ces traitements ont permis d'améliorer le phénotype histologique du modèle murin Ce nouveau projet, a pour objectif de tester l'efficacité de cette thérapie génique par administration par voie loco-régionale.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce travail seront principalement pour les patients atteints de ce type de myopathie. En effet si notre hypothèse s’avère valide la thérapie génique va pouvoir éviter la dégénérescence des fibres musculaires observée chez les patients et offrir une thérapie potentielle.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule injection locorégionale sous anesthésie générale gazeuse. La durée de cette anesthésie est de l’ordre de 10 minutes. Ils seront également soumis une fois par mois à un test de force musculaire ("grip test") ce test durera 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés au cours de ce projet vont développer une atteinte musculaire progressive ayant surtout un impact histologique puisqu'aucun animal ne sera gardé au délà de l'âge auquel la myopathie clinique se déclare.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures car nous prélèverons les échantillons nécessaires pour notre étude.
Remplacement
Les techniques in vitro ne peuvent être utilisées qu’afin de voir un effet à l’échelle cellulaire de l’administration de la mini-dysferline. La récupération fonctionnelle permise par l’administration de cette mini-dysferline ne peut être explorée que sur des modèles vivants. Les premières étapes de notre projet ont démontré que cette approche était fonctionnelle nous devons maintenant étendre cette étude à des injections loco-régionale. Malheureusement, l’approche thérapeutique envisagée ne peut pas éviter un essai sur un modèle in vivo.
Réduction
Afin de réduire au strict minimum le nombre d’animaux utilisés dans notre projet, nous utiliserons une approche statistique qui nous a permis de définir que nous aurons besoin d'au moins 9 souris par groupe expérimental. Afin de faire face à d’éventuelles pertes d’animaux ou incidents techniques, nous avons augmenté ce nombre de 15%, nous arrivons à un total de 10 souris par groupe maximum, pour les souris traitées sur un an ce nombre est légèrement augmenté pour pallier les pertes, nous aurons donc 12 souris soit au total 126 souris. En prenant en compte les souris pour l’élevage ce nombre atteint 222 souris.souris
Raffinement
Dès la naissance des animaux dans notre établissement utilisateur, nous porterons une attention au bien-être animal. Les animaux seront hébergés par groupe de 5. L’environnement sera enrichi en fonction des préférences des animaux à l’aide de bandelettes de kraft ou de dômes en carton. Les animaux seront hébergés seul lors de la procédure mais avec un double enrichissement (dôme et/ou roue). La manipulation des animaux sera faite par des personnes compétentes et sensibilisées à la contentionà faible stress (mains en coupelles et tunnels). Les procédures seront réalsiées avec un protocole d'anesthésie et d'analgésie adaptées. Le modèle que nous allons utiliser a été caractérisé d’un point de vue phénotypique. Nous connaissons l’âge d’apparition de signe de souffrance ou de détresse qui est très tardif. Nous allons étudier les animaux avant l’apparition des phénotypes. Les points limites nous permettront de limiter au strict minimum l’apparition de souffrance. Des approches thérapeutiques seront mises en places dès les premiers signes d'inconfort des animaux.
Choix des espèces
L’anatomie et la fonction des muscles squelettiques sont proches des muscles humains. Les souris génétiquement modifiées sont de bons modèles d’étude des atteintes du système neuromusculaire, de leurs physiopathologies et de leurs causes génétiques. Afin d'étudier l'évolution naturelle de la pathologie, les animaux seront étudiés de l'âge de 1 mois jusqu'à l'âge de 12 mois.
rôle des miRNA des myofibres
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Chaque souris est immobilisée huit fois pour un test d'agrippement, gavée sept jours d'affilée à l'âge de huit mois, puis privée d'un quart de son volume sanguin juste avant d'être tuée. 288 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue pour analyses moléculaires et histologiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La lignée a été construite pour supprimer dès la naissance une protéine servant à fabriquer les micro-ARN dans les fibres musculaires, ce qui produit vers huit mois une faiblesse musculaire et une inflammation. Le porteur classe la contention, les gavages répétés et la ponction sanguine comme un "stress léger de courte durée", et renvoie l'apport pour l'humain à une meilleure compréhension future des myopathies inflammatoires.
Objectifs
Les micro-ARN (miRNA) sont de petites molécules qui régulent l'expression des gènes en empêchant certains ARN messagers de produire des protéines. Ils jouent un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques, comme le développement et la réponse aux maladies. Dans le muscle squelettique, la quantité de micro-ARN (miRNA) change avec l'exercice physique et les maladies musculaires, suggérant qu'ils régulent les fonctions musculaires. Un modèle murin, où la protéine d’étude (nécessaire à la synthèse des miRNA : impliqués dans l'inactivation et la régulation de l'ARN) est supprimée à l'âge adulte, ne montre pas de réduction des miRNA. Notre équipe a créé un modèle où cette protéine est supprimée dès la naissance, réduisant fortement les miRNA dans les muscles dès 3 semaines. L'étude de la force musculaire, de la créatine kinase sanguine (marqueur de lésions musculaires) et de l'histologie musculaire chez ces souris nous aidera à comprendre le rôle de ces régulateurs dans la physiologie des muscles squelettiques chez l’Homme.
Bénéfices attendus
L’absence de modèle animal viable présentant une diminution de la quantité de microARN (miRNA) dans la cellule musculaire squelettique a empêché l’étude du rôle des miRNA de la myofibre après la naissance. Notre équipe a pu mettre au point une lignée de souris chez qui l’expression de la protéine d’intérêt est éteinte dans la myofibre après la naissance. Nos données préliminaires ont montré que ces souris présentent une diminution importante de la quantité de miRNA dans les muscles squelettiques dès l’âge de 3 semaines, indiquant que ce modèle peut être utilisé pour étudier le rôle des miRNA de la myofibre après la naissance. Ces souris d’études âgées de 3 semaines présentaient une force et une histologie musculaire semblable aux souris contrôles du même âge. Au cours de notre étude préliminaire, nous avions suivi un groupe de souris d’étude sur une période d’un an. La masse corporelle des souris d’étude était semblable à celle des souris contrôles pendant toute la durée du suivie. Entre deux et huit mois après la naissance, la force musculaire des souris contrôles avait augmentée de 15% alors que celle des souris d’étude était restée inchangée. Les analyses histologiques ont montré des infiltrats de cellules inflammatoires dans les muscles squelettiques et une internalisation du noyau des myofibres chez ces souris âgées de 8 mois. Ces données mettent en évidence que, après la naissance, les miRNA de la myofibre pourraient avoir un rôle dans le maintien de la structure de la myofibre et/ou un rôle anti-inflammatoire. L’étude des muscles des souris d’étude nous permettra de comprendre le rôle des miRNA de la cellule musculaire. En plus d’améliorer les connaissances sur la physiologie musculaire, ces données pourraient, à terme, améliorer la compréhension des maladies inflammatoires du muscle squelettique telles que les myopathies inflammatoires.
Procédures
La force musculaire des animaux sera mesurée tous les mois par test d’agrippement, soit 8 fois au long de la vie de l’animal, ce test nécessite une contention de 15 secondes pour l’identification de l’individu, la force de chaque animal sera mesurée en triplicat, soit une manipulation totale de 2 minutes par individu et par test. Les animaux seront gavés à l’âge de 8 mois pendant 7 jours, le gavage nécessite une contention de 30 secondes. Les animaux vigiles, c’est-à-dire non anesthésiés, seront soumis à un prélèvement sanguin. Cette procédure ne nécessite pas de contention de plus de 30 secondes. Le prélèvement sera réalisé une seule fois, via la veine temporale superficielle, juste avant la mise à mort des animaux, et représentera 25% de leur volume sanguin corporel.
Impact sur les animaux
Une étude préliminaire avait mis en évidence une faiblesse musculaire modérée chez les souris d’étude. A 8 mois, les souris seront gavées quotidiennement durant 7 jours. Le prélèvement sanguin au niveau de la veine temporale superficielle nécessite la contention de l'animal. Les actes sont effectués sur animal vigile, la contention génère un stress léger de courte durée, la répétition de gavages peut entrainer une irritation et le prélèvement sanguin peuvent générer un stress, ces actes sont donc considérés comme modérés.
Devenir
A l'issue de la procédure, tous les animaux expérimentaux seront mis à mort pour réaliser des analyses moléculaires et histologiques.
Remplacement
Pour comprendre le rôle des miRNA de la myofibre dans la physiologie du muscle squelettique, le recours à un organisme entier est nécessaire. Le muscle squelettique est composé de plusieurs types de cellules, et pas uniquement de myofibre, et il n’existe actuellement aucun système in vitro qui permettrait de modéliser l’interaction entre la myofibre et les autres types cellulaires. L’utilisation d’un modèle in vivo est donc nécessaire.
Réduction
Le laboratoire a l'expertise nécessaire pour réaliser des expériences avec peu de souris, tout en garantissant des résultats fiables. Pour étudier le rôle des miRNA dans le développement musculaire après la naissance, nous comparerons des souris d’étude sans miRNA dans leurs muscles à des souris normales. Nous examinerons leur force musculaire, le taux de marqueur de dommage musculaire dans le sang et analyserons les muscles au microscope pour voir la taille des fibres musculaires et détecter des signes de dommage ou d'inflammation. Nous réaliserons aussi des analyses pour comprendre les changements au niveau moléculaire. Les souris seront étudiées à différentes étapes de leur développement : à 4 semaines, 2 mois et 8 mois. Nos études préliminaires ont montré une inflammation musculaire chez les souris d’étude, et cette inflammation varie entre les mâles et les femelles. Pour comparer correctement les mâles et les femelles, il faut assez de souris dans chaque groupe. Comme nos premières données montrent que l'absence de miRNA n'affecte que légèrement la force musculaire, nous aurons besoin de 48 souris par groupe (24 mâles et 24 femelles) pour obtenir des résultats significatifs.
Raffinement
Notre équipe maîtrise toutes les procédures expérimentales de ce projet. Le bien-être des souris sera constamment surveillé et toute souffrance ou angoisse sera immédiatement discutée avec les responsables du bien-être animal pour prendre des mesures correctives. La démarche des souris sera surveillée pour s'assurer qu'elles se déplacent normalement, sans boitement. Nous suivrons aussi leur posture, tonus, comportement, pelage et poids. Nos données préliminaires montrent que les souris d’étude âgées de 2 à 8 mois n'ont pas de difficultés à se déplacer, manger ou boire. Si la mobilité est affectée, de la nourriture en gel sera ajoutée dans la cage. Le traitement d’une semaine est bien toléré sans effets indésirables attendus. Les prélèvements sanguins, ne dépassant pas 25% du volume total, seront effectués juste avant la mise à mort des animaux.
Choix des espèces
Pour identifier le rôle des miRNA de la myofibre dans la physiologie musculaire, il est impossible d’utiliser des modèles cellulaires : seul un organisme entier permet d’évaluer la fonction musculaire et d’étudier les dialogues entre la myofibre et les autres types de cellules présents dans le muscle. Nous avons choisi de travailler sur la souris, animal pour lequel nous disposons de tous les outils moléculaires nécessaires pour mener à bien cette étude. La souris présente un intérêt particulier du fait de sa facilité de manipulation, par exemple pour évaluer sa force musculaire, ainsi du fait de sa similarité avec l’Homme tant au niveau histologique qu’au niveau génétique (99% du génome commun avec l’Homme). Pour comprendre le rôle des miRNA dans la physiologie musculaire après la naissance, nous utiliserons des souris âgées de 3 semaines à 8 mois. En effet, le développement post-natal de la souris se décompose en 3 phases : la souris jeune (4 semaines), la souris jeune adulte après la puberté (2 mois), et la souris adulte (8 mois). Les mêmes analyses seront réalisées à ces trois stades de développement de la souris.
Formations pratiques à la chirurgie et aux gestes techniques utilisés dans les procédures expérimentales
- Formation professionnelle
Rats : 130
Chirurgies de trois heures au maximum sur 150 animaux anesthésiés, prélèvements et administrations répétés jusqu'à trois fois sur 500 autres : 520 souris et 130 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou menées sans réveil. Ces séances forment le personnel de l'animalerie aux gestes pratiqués en routine, une société extérieure intervenant pour la partie chirurgicale. L'argument avancé est que maîtriser ces gestes évite "un stress et une souffrance animale supplémentaires" et permet de "réduire le nombre d'animaux nécessaires", au prix de 650 animaux non-humains tués pour l'apprentissage. Le porteur précise que la mise à mort fait elle-même partie des gestes à acquérir, "dans le respect du bien-être animal".
Objectifs
Les personnes travaillant avec des animaux de laboratoire doivent maitriser des gestes techniques plus ou moins complexes : administrations, prélèvements, … Leur formation initiale doit parfois être complétée par une formation spécifique en chirurgie, en fonction des études qu’ils seront amenés à réaliser, et suivre un tutorat pour l’acquisition de gestes techniques ou maintenir leur compétence avec l’évolution des connaissances et pratiques. Le but de ce projet est d’acquérir de nouvelles techniques, notamment des techniques chirurgicales, se perfectionner ou de maintenir la maitrise des gestes techniques pratiqués en routine dans les animaleries expérimentales par le personnel utilisant des animaux à des fins scientifiques. Ces formations doivent lui donner les moyens d’optimiser les procédures expérimentales en évitant un stress et une souffrance animale supplémentaires liés à une non maitrise du geste technique et ainsi, réduire le nombre d’animaux nécessaires. Nous ferons appel à une société extérieure pour la réalisation des sessions de formation de chirurgie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont, à l’issue de la formation, l’acquisition de nouvelles compétences, une maitrise des gestes techniques utilisés en routine ou des gestes chirurgicaux par les utilisateurs de l’animalerie et un maintien accru des compétences.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - des procédures chirurgicales sur animal anesthésié (150 animaux, 3h au maximum) ; - des prélèvements ou administrations sur animal vigile ou anesthésié (500 animaux, quelques secondes à 30 minutes). Chaque geste simple pourra être réalisé 3 fois au maximum, et ce avec au moins deux jours d’intervalle entre chaque geste.
Impact sur les animaux
Une infection peut apparaitre pour tout acte avec une piqure Des saignements peuvent être observés pendant quelques minutes lors des chirurgies ou des prélèvements. Un stress ou une douleur peut être occasionné par un geste non maitrisé. Détresse respiratoire, hypothermie ou hémorragie peuvent être observées lors d’anesthésie et chirurgie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des sessions de formation. L’euthanasie fait partie des gestes à acquérir dans le respect du bien-être animal.
Remplacement
La formation aux gestes techniques du personnel travaillant avec des animaux utilisés à des fins scientifiques nécessite de se former sur animaux vivants. Cet apprentissage nécessite de le faire la première fois en présence de personne experte et ayant une excellente maitrise de la technique. Cependant, à chaque fois qu’il sera possible, les stagiaires auront accès soit à des vidéos soit à des systèmes d’entrainement sans animaux vivant. Si les gestes techniques de base peuvent être enseignés et appris sur des systèmes inertes d’entrainement, la mise en condition réelle sur le modèle animal reste essentielle pour l’apprentissage du maintien de l’animal, la mise en place et la gestion du matériel, la dissection des tissus vivants et la gestion des mouvements. La mise en condition sur modèle animal est donc d’une aide fondamentale dans l’apprentissage des conditions réelles d’utilisation des animaux à des fins scientifiques. Pour la formation pratique, il n’existe pas de méthode de substitution, qui pourraient restituer fidèlement les comportements et réactions des animaux et/ou la manipulation des tissus vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires aux formations en chirurgie expérimentale et pour la formation du personnel aux gestes techniques a été estimé à minima pour permettre la maitrise des gestes. Seuls les animaux nécessaires seront utilisés, si le personnel et les étudiants en formation acquièrent rapidement les gestes techniques, le nombre total d’animaux utilisés sur 5 ans sera réduit d’autant. La majorité des rongeurs utilisés seront des animaux surnuméraires issus des élevages de l’établissement utilisateur.
Raffinement
Les animaux utilisés pour l’apprentissage de gestes simples ou lors des travaux pratiques de chirurgie seront anesthésiés selon des méthodes appropriées et maitrisées par les formateurs. En fonction des gestes réalisés lors des sessions de tutorat et systématiquement pour les gestes chirurgicaux, une analgésie sera réalisée ainsi qu’une anesthésie locale. Le protocole d’anesthésie sera décidé par le vétérinaire formateur en chirurgie expérimentale ou par le tuteur qui a l’expérience de l’anesthésie la plus adaptée au geste réalisé. Les animaux sont maintenus sur un tapis chauffant tout au long de la chirurgie. Pour la formation chirurgicale, les procédures seront réalisées sans réveil des animaux. Pour les animaux utilisés pour l’acquisition de gestes techniques simples, ils pourront être utilisés plusieurs fois si nécessaire, mais pas plus de trois fois par geste, avec un temps de récupération de 2 jours minimum entre chaque session d’apprentissage. Certains gestes peuvent être réalisés sur animaux vigiles. Après réalisation des gestes, ils seront observés quotidiennement afin de s’assurer de leur bon état général et tout geste potentiellement stressant sera réalisé sous anesthésie générale afin de préserver le bien-être animal et celui du personnel apprenant. Les procédures sont toujours réalisées sous la supervision de personnel ayant la maitrise des gestes. Enfin, la définition de points limites permettra de réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Ces formations sont destinées au personnel de l’établissement utilisateur travaillant sur le modèle souris et le modèle rat (bien que plus rarement utilisé). Les gestes techniques seront réalisés, si possible sur des animaux de même espèce/souche/sexe/âge que ceux prévus pour les projets nécessitant des gestes techniques ou de la chirurgie expérimentale.
Biodistribution de nanoparticules chez la souris pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Tuées une heure, trois heures ou vingt-quatre heures après l'injection pour que leurs organes soient prélevés, 48 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent sous anesthésie une injection intraveineuse unique de nanoparticules censées acheminer un médicament directement vers un caillot cérébral, puis sont mises à mort selon le délai assigné à leur groupe. Le porteur indique que l'injection peut être douloureuse et que les nanoparticules peuvent provoquer une inflammation du rein, de la rate, du foie ou du poumon. Des tests sur cellules et globules rouges humains n'ont révélé aucune toxicité, ce qui n'empêche pas le porteur de conclure qu'un "organisme vivant complexe" reste "nécessaire" pour observer la distribution du produit.
Objectifs
Cette étude est un projet fondamental dans le domaine de la santé publique. L’accident vasculaire cérébral (AVC) est la deuxième cause mondiale de mortalité. En particulier, 80% des cas d’AVC sont caractérisés par la formation d’un caillot (thrombose) dans une artère cérébrale provoquant une diminution voire une suppression du flux sanguin dans une région du cerveau. L’hétérogénéité des causes de ces thromboses, la complexité et la sensibilité du cerveau font encore de l’AVC une pathologie complexe à traiter et des règles standards de traitements sont difficiles à établir. La première action thérapeutique consiste à rétablir le flux sanguin le plus rapidement possible afin d’éviter des séquelles irréversibles. Le traitement de référence reste le même depuis les années 1980 ; l’injection d'un médicament qui entraine la destruction du caillot. Toutefois, les critères d’inclusion des patients restent très limités, notamment à cause des effets secondaires: saignements, toxicité cérébrale. Le but de ce projet est d'étudier des nanoparticules (particules de taille nanométrique) pour apporter des médicaments directement au caillot, et ainsi éviter ces effets secondaires et diminuer les doses employées. Ce projet expérimental regarde spécifiquement l'innocuité du traitement proposé avec les nanoparticules et leur devenir dans le corps après injection.
Bénéfices attendus
A travers ce projet, l'absence de toxicité d'un nouveau traitement pour les AVC dus à des caillots sanguins pourra être évaluée, avec en particulier: la mise à disposition des médecins d'un traitement plus complet pour résorber les caillots à l'origine de l'accident, avec une minimisation des effets secondaires (saignement, toxicité cérébrale), une diminution des doses employées et donc une utilisation potentielle pour plus de patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection unique par voie intraveineuse de nanoparticules sous anesthésie de l'animal (durée inférieure à 10 min), puis après un temps fixé (1 h, 3 h ou 24 h), les animaux seront euthanasiés pour observer la biodistribution des nanoparticules (c'est-à-dire leur distribution dans leurs organes).
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sont une douleur liée à l'injection, une toxicité éventuelle des nanoparticules, ou une éventuelle inflammation dans les organes responsables de l'élimination des nanoparticules: rein, rate, foie, poumon.
Devenir
Afin de pouvoir observer la distribution des nanoparticules dans les différents organes des animaux, ceux-ci doivent être euthanasiés pour récupérer leurs organes et réaliser l'analyse des tissus biologiques.
Remplacement
Des expériences préliminaires visant à déterminer l'innocuité de ces nanoparticules ont été réalisées, incluant des tests sur cellules humaines ainsi que des sur des globules rouges humains, et ne permettant pas de déceler de toxicité. Ces expériences apportent donc une première réponse au regard de la toxicité sans utiliser d'expérimentation animale. Il n'existe cependant pas de moyen permettant de déterminer une toxicité dans un organisme vivant complexe ainsi que la distribution des nanoparticules dans les organes avec ces premières expériences. Ce projet nécessite donc l'utilisation de modèles animaux pour les étudier.
Réduction
Des études préliminaires ont permis de déterminer les doses de nanoparticules à injecter pour garantir un effet thérapeutique, et permettent donc de ne sélectionner que deux doses à tester dans ce projet, réduisant donc le nombre d'animaux à utiliser. Pour anticiper une éventuelle mortalité du traitement, un nombre maximum de 8 animaux par groupe est prévu comme le minimum nécessaire pour garantir au moins 5 animaux utilisables par groupe et donc garantir la représentation de la variabilité inter-individus.
Raffinement
Avant la procédure: le temps d'acclimatation des animaux sera d'une semaine. Les animaux bénéficieront d'un hébergement avec environnement enrichi et en groupe social, et seront surveillés quotidiennement pour vérifier leur état de bien-être et l'absence de signes de stress ou de détresse. Durant la procédure, les animaux seront placés sous anesthésie pour l'injection de nanoparticules. Après réveil, les animaux seront remis dans leur cage, et une vérification visuelle une heure après procédure du site d'injection sera effectuée (absence de lésion) et de l'état général de l'animal sera faite en accord avec une grille de score des points limites (critères objectifs pour déterminer le niveau de bien-être ou mal-être des animaux). Les animaux seront finalement sacrifiés sous anesthésie et le prélèvement sanguin réalisé post mortem pour minimiser les gestes sur l'animal vigile.
Choix des espèces
Les expériences de biodistribution chez la souris sont abondamment décrites dans la littérature scientifique pour des injections intraveineuses de nanoparticules, en particulier pour l'utilisation de nanoparticules à but thrombolytique (c'est-à-dire visant à détruire un caillot sanguin) dans le cadre de maladies cardiovasculaires. les animaux utilisés seront adultes (5-8 semaines), pour obtenir des résultats sur des animaux matures au regard de l'immunité et de la formation des organes, et pertinents vis-à-vis d'une pathologie qui affecte majoritairement des individus adultes.
Caractérisation des altérations du système dopaminergique dans un modèle de stress social chez la souris par tomographie à émission de positons.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Confrontées chaque jour pendant dix jours à un mâle sélectionné pour son agressivité, des souris développent l'évitement social, l'anxiété, la perte de motivation et les troubles du sommeil recherchés par le protocole. 728 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Huit tests comportementaux, cinq semaines d'antidépresseur par voie orale et des séances d'imagerie TEP de soixante minutes sous anesthésie servent à caractériser les altérations du système dopaminergique dans ce modèle de dépression. Le porteur présente la TEP comme une méthode idéale, qui ne nécessite pas la mise à mort et permet la réutilisation des animaux, alors que le cerveau de toutes les souris est prélevé à l'issue.
Objectifs
Les troubles liés au stress tels que le trouble de stress post-traumatique et la dépression sont des maladies souvent chroniques et associées à de fortes incapacités et souffrances qui peuvent avoir un impact dramatique sur la santé, les relations sociales, les performances professionnelles et la vie quotidienne. Malgré ces résultats, les mécanismes cognitifs et biologiques qui sous-tendent leurs causes et leur physiopathologie restent mal compris. De plus, alors que les traitements actuels peuvent généralement être bénéfiques, une part importante des patients est résistante aux traitements actuels. Une explication peut venir du fait que ces troubles comprennent une multitude de profils potentiels et rassemblent donc des patients avec le même diagnostic mais avec une forte hétérogénéité de causes, de processus physiopathologiques et des manifestations cliniques. C’est dans ce cadre que ce projet a été développé et cherche a exploré l’implication de réseaux cérébraux qui ont par le passé été moins étudiés dans ces troubles mais qui pourraient être impliqués à différents niveaux : de la vulnérabilité au stress, à la sévérité des troubles et à la réponse au traitement. L’objectif sera ici de caractériser les altérations du système dopaminergique dans un protocole de stress social chez la souris capable de modéliser la vulnérabilité et la résilience au trouble dépressif et à sa réponse au traitement. En effet le système à la dopamine pourrait être impliqué dans la manifestation de profils cognitif et motivationnels qui sont engagé dans l’adaptation au stress, et des dysfonctions de ce système lors de conditions de stress pourrait potentiellement être à l’origine d’altérations cognitives favorisant ces troubles et la résistance aux traitements. Toutefois, très peu d’articles se sont concentrés sur des marqueurs du système dopaminergique dans ces modèles. A ces fins, nous emploierons une méthode de neuroimagerie non-invasive : la tomographie par émission de positons (TEP) avec des traceurs ciblant 2 composants différents du système dopaminergique : le [18F]LBT-999 et le [18F]-Fallypride. Ces études seront réalisées chez des souris témoins non stressés, et des souris stressées résilientes au stress, susceptibles au stress (= dépressives), la moitié de chaque groupe étant traitée avec un antidépresseur pendant 4 semaines à la suite du modèle de stress social et avant les tests et la séance d’imagerie.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet vont nous apporter des éléments précieux pour compléter et vérifier les hypothèses de l’implication du système dopaminergique et ses altérations dans la dépression, un aspect décisif dans la compréhension de ces troubles et dans l’émergence de nouvelles stratégies préventive, diagnostique ou thérapeutiques. Les résultats obtenus pour cette étude, vont également nous permettre de prendre des décisions sur les stratégies à suivre dans nos futurs projets de recherche. Par exemple, l’utilisation de nouvelles technologies d’imagerie calcique miniaturisée nous permettant d’enregistrer l’activité calcique mais également en parallèle l’activité de la dopamine. Le but sera de déterminer au niveau neuronal la précision de l’activation du signal dopaminergique dans l’adaptation comportementale et cognitive dans des tâches de mémoire et de stress. La finalité étant de comprendre comment le système dopaminergique et sa précision d’activité est altérée dans la dépression. Et enfin, cela nous permettra de voir si l’on est capable de rétablir un fonctionnement normal de ces processus dopaminergiques par différents traitements.
Procédures
Mise en contact de mâles et femelles pour la sélection de mâles agressifs pendant 5 à 10 minutes par jour pendant 10 jours ; 8 tests comportementaux seront réalisés 2 seule fois par animal et durent entre 5 ou 30 minutes suivant le test ; un traitement antidépresseur sera administré par voie orale 1 fois par jour pendant 5 semaines ; Les souris seront anesthésiées par voie respiratoire pour les imageries TEP qui durent environ 60 minutes ; Certaines souris seront ensuite perfusées sous anesthésie générale ce qui entrainera leur mort.
Impact sur les animaux
Modèle de stress sociale : Le risque principal de ce modèle est un stress et dominance physique sur la souris lors de l’interaction avec une souris dominante (En cas de blessure, la souris est prise en charge par les expérimentateurs) Nous attendons également des répercussions psychiques et observables sur le comportement de la souris et permettant de modéliser la dépression : Augmentation des comportements de type évitement social et anxiété, persistance tout au long du protocole et quelques semaines après la fin. Perte de motivation ou plaisir, altération du poids et troubles du sommeil.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures et leur cerveau sera prélevé pour des études ultérieures.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode in vitro n’est disponible pour répondre à la problématique posée. Le stress chez l’animal, comme modèle de pathologie psychiatrique humaine, repose sur l’observation du comportement de l’animal vivant. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale nécessite également l’utilisation d’animaux.
Réduction
Les effectifs sont calculés et optimisés de manière à utiliser un minimum d’animaux tout en conservant une grande puissance statistique. Il faut également que la taille d’effectif soit suffisante pour tenir compte de la variabilité inter-individuelle. Si les résultats de l’imagerie TEP ne montrent pas d’effet du modèle alors la deuxième partie du projet utilisant un antidépresseur ne sera pas réalisée.
Raffinement
Les conditions d’élevage seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu (papier absorbant, cabanes et/ou tubes). Les animaux sont hébergés une semaine avant l’initiation des expériences. Des habituations à la pièce d’expérimentation d’au moins une heure sont réalisées avant les tests comportementaux pour diminuer le stress des animaux. En cas de blessure, les animaux recevront un traitement analgésique jusqu’à la disparition des signes de douleur. En cas d’hypothermie, chaque animal est placé sur une couverture thermorégulée pour éviter toute hypothermie. Une surveillance accrue est réalisée pour suivre chaque souris montrant des signes de mal-être et intervenir si nécessaire (injection de sérum physiologique pour l’hydratation, nourriture appétente). Les expérimentateurs sont experts dans la préhension et la contention des souris, et sont soucieux d’éviter tout stress inutile lors de la réalisation des procédures. Des points limites gradés sont appliqués : les animaux surveillés sont pesés et auscultés quotidiennement. La décision d’euthanasie est prise s’il n’y a pas d’amélioration au bout d’une semaine. Dans ce cas, une euthanasie sera réalisée afin d'éviter toute souffrance supplémentaire. La neuroimagerie TEP est une méthode de nécessitant pas de mise à mort des animaux, c’est une méthode idéale permettant un suivi longitudinal et une réutilisation des animaux dans une autre expérience. Cette procédure est intégralement réalisée sous anesthésie afin de diminuer le stress que pourrait engendrer le dispositif. De plus, cette procédure est réalisée en collaboration un personnel hautement spécialisé dans l’imagerie TEP sur petit animal.
Choix des espèces
Le choix de la souris est un modèle pertinent pour notre problématique. L’étude du cerveau de la souris s’avère être un modèle très puissant pour l’étude des fonctions cognitives, troubles mentaux du cerveau humain. En effet, il y a une grande homologie génétique dans le développement du cerveau, se traduisant également par une analogie des aires cérébrales et des mécanismes neurobiologiques. Dans cette étude nous utiliserons de souris adultes.
Caractérisation des effets de la vitamine K sur la fonction musculaire chez des modèles murins reproduisant des formes sévères et légères de myopathies centronucléaires
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. La moitié porte une mutation qui provoque une atrophie et une faiblesse musculaires, un quart voit son espérance de vie réduite, et certains individus sont maintenus en vie jusqu'à sept mois pour mesurer cette réduction. Elles subissent chaque semaine ou chaque mois des tests moteurs répétés trois fois par jour, jusqu'à 48 heures d'isolement pour mesurer l'activité spontanée, des séances d'imagerie de trente minutes sous anesthésie et une mesure de force sous anesthésie, le traitement testé pouvant provoquer démangeaisons et grattages excessifs. Le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'évaluer les effets d'une molécule sur l'"organisme entier" et présente cette évaluation comme un prérequis "indispensable" avant toute application clinique.
Objectifs
Les myopathies congénitales sont des maladies génétiques rares qui affectent notamment la fonction des muscles squelettiques. A ce jour aucun traitement n’est disponible pour les patients atteints de ces maladies qui impactent grandement leur survie ou qui sont handicapantes au quotidien et qui affectent considérablement leur qualité de vie. Le but de ce projet est d’évaluer le potentiel thérapeutique d’un agent pharmacologique déjà utilisé en clinique dans d’autres maladies pour le traitement de myopathies congénitales.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de fournir des informations relatives aux effets d’une molécule pharmacologique déjà approuvée et utilisée en clinique dans d’autres pathologies pour le traitement de myopathies congénitales. Ce projet permettra de proposer pour ces maladies graves un traitement pouvant avoir une application en clinique rapide.
Procédures
Des tests de comportement peu invasifs qui permettront d’évaluer les performances et capacités motrices de l’animal (activité locomotrice, force, posture) seront réalisés une fois par semaine chez l’animal vivant à partir de 3 semaines pendant 5 semaines (i.e. jusqu’à l’âge de 8 semaines) ou une fois par mois du sevrage jusqu’à 7 mois. Chaque test sera réalisé 3 fois par jour avec un temps de repos minimal de 10 minutes entre chaque essai. Chaque essai durera entre 10 secondes et 5 minutes selon le test comportemental. L’activité locomotrice spontanée de l’animal sera acquise pendant 48h au maximum, période au cours de laquelle les animaux seront hébergés individuellement, ou pendant 30 minutes, durée pendant laquelle l’animal sera isolé. L’imagerie de l’animal sera réalisée chez l’animal anesthésié par injection intrapéritonéale d’un mélange d’anesthésiques sur une durée maximale de 30 minutes. La production de force sera mesurée sur une durée maximale de 30 minutes chez l’animal anesthésié par inhalation d’un mélange gazeux ou par injection intrapéritonéale d’un anesthésique et d’un anti-douleur dont l’administration ne durera pas plus de 5 secondes.
Impact sur les animaux
La moitié des animaux sont porteurs de la mutation qui entraine une atrophie musculaire et une faiblesse musculaire. Un quart des animaux ont une espérance de vie réduite. Pour ces animaux, les mâles et les femelles sont affectés, ce qui peut générer un inconfort. Tous les animaux expérimentaux seront isolés temporairement ce qui peut générer un stress. L’induction de l’anesthésie nécessite la contention de l’animal qui peut générer un stress et/ou un inconfort. L’injection d’anesthésique peut induire une douleur ou un inconfort. Les tests réalisés in vivo peuvent induire un stress ou un inconfort. Le traitement peut entrainer des démangeaisons et grattages excessifs.
Devenir
Les animaux utilisés pour les tests seront euthanasiés après prélèvement des organes nécessaires pour les analyses au niveau cellulaire et moléculaire. Les animaux utilisés pour les accouplements seront euthanasiés dès que le nombre d’animaux nécessaires sera atteint.
Remplacement
Dans ce projet qui consiste à évaluer les effets d’un agent pharmacologique sur le muscle, le modèle murin est privilégié car l’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer la contractilité du muscle. D’autre part, il n’existe pas de méthode alternative qui permette d’évaluer sur l’organisme entier et dans des conditions in vivo les effets d’une molécule. L’évaluation in vivo des effets de potentiels traitements est un prérequis indispensable avant toute application clinique.
Réduction
Pour la production des animaux expérimentaux, le nombre de géniteurs sera réduit en créant des cages d’accouplements avec deux femelles pour un mâle et en faisant plusieurs portées par femelle. Pour la partie expérimentale, les tests comportementaux peu invasifs offrent la possibilité de réaliser un suivi longitudinal en répétant les expérimentations sur les mêmes animaux au cours du temps. Ce point est essentiel car il permet de réduire de manière drastique le nombre d’animaux. La taille d’échantillon de 10 animaux par groupe est nécessaire et suffisante pour appliquer a posteriori les tests statistiques adéquats. Elle a été déterminée sur la base de nos précédentes études qui permettent de détecter statistiquement une différence de production de force entre animaux contrôles et malades, non traités et traités.
Raffinement
Les nouveau-nés seront hébergés avec leurs parents jusqu’au sevrage. L’analyse de la capacité à se retourner et à se mouvoir, la couleur de la peau, la présence d'une poche de lait seront évalués chez le nouveau-né tous les 2 à 3 jours. A partir du sevrage, les animaux seront hébergés en groupe. Les animaux seront observés quotidiennement et pesés 2 à 3 fois par semaine. Dès lors qu’une perte de poids sera notée, les animaux seront pesés quotidiennement. Si des difficultés de locomotion apparaissent, la nourriture sera placée dans la cage. Les tests comportementaux seront peu invasifs et permettront un suivi longitudinal. Afin de diminuer le stress lié à ces tests, une session de familiarisation sera effectuée. Pour les tests nécessitant une anesthésie générale de l’animal, la respiration sera contrôlée visuellement, la température de l’animal sera régulée et maintenue à sa valeur basale à l’aide d’une lampe chauffante et un gel ophtalmique sera appliquée sur les yeux de l’animal afin de limiter l´assèchement des cornées. La phase de réveil s’effectuera sous une lampe chauffante dans une cage où l’animal sera seul, puis l’animal sera replacé dans sa cage avec ses congénères.
Choix des espèces
Les modèles murins utilisés reproduisent les différentes formes de la pathologie humaine en termes de mutation, de gène muté et de sévérité clinique. Les femelles reproductrices seront utilisées pour les accouplements à un âge où la capacité reproductive est la plus efficace, i.e. entre 9 et 20 semaines. Les animaux expérimentaux seront utilisés de 3 à 8 semaines, i.e. avant et pendant l’âge adulte. Les animaux utilisés pour l’évaluation de l’espérance de vie seront maintenus en vie jusqu’à l’âge de 7 mois, i.e. espérance de vie adulte sur du long terme.
Création de souris humanisées ou gnotoxéniques par gavage de souris axéniques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Les souris utilisées sont axéniques, nées et maintenues en isolateur, dépourvues de toute flore microbienne. 1 200 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gavées une seule fois en moins d'une minute avec un microbiote humain ou un microbiote de souris choisi. Les colonies "humanisées" ou gnotoxéniques ainsi obtenues sont produites à la demande de clients, et le porteur présente comme un avantage le fait de pouvoir "exploiter l'ensemble des animaux générés". Ces souris ne sont pas tuées au terme de la procédure décrite, mais transférées vers d'autres établissements utilisateurs, où elles serviront à des expériences dont les contraintes ne sont pas exposées ici.
Objectifs
L’ensemble du corps humain, et plus particulièrement l'intestin, héberge une communauté bactérienne résidente (microbiote), abondante et complexe, qui assure des fonctions essentielles pour la bonne santé de l'hôte ou au contraire le développement de maladies inflammatoires, métaboliques, cardiovasculaires ou oncologiques. Le projet concerne la mise en place de plusieurs modèles de colonies de souris « humanisées » ou gnotoxéniques en fonction du besoin des utilisateurs du service. Les animaux gnotoxéniques sont des animaux axéniques (dépourvu de tous germes) qui ont reçu un microbiote choisi. Les animaux humanisés sont des animaux axéniques qui ont reçu un microbiote humain. Dans le cas des souris « humanisées », les colonisations se feront avec différents microbiotes issus de patients humain sains ou atteints de pathologies étudiées par nos clients. Dans le cas des souris gnotoxéniques les colonisations pourront être réalisées à partir de microbiotes de souris, modifiés à l’aide de traitement, ou à partir de souches de bactéries disponibles en bactériothèque. Ces colonies avec un microbiote contrôlé permettront une meilleure compréhension des mécanismes d'apparition des maladies et des alternatives thérapeutiques en étudiant le lien entre un microbiote donné et une maladie.
Bénéfices attendus
La génération de souris humanisées ou gnotobiotiques représente une approche permettant d'établir des modèles d'étude étroitement liés aux pathologies humaines, sans nécessité de modifier l'ADN des animaux. L'utilisation du microbiote dans la production de ces modèles offre l'avantage de pouvoir exploiter l'ensemble des animaux générés, contrairement aux modèles résultant de la modification génétique, qui permettent uniquement l'utilisation de animaux de génotypes d'intérêt.
Procédures
Gavage (
Impact sur les animaux
L'administration orale représente une procédure techniquement exigeante, exécutée exclusivement par un personnel qualifié familiarisé avec cette pratique. Bien que cette méthode engendre un stress temporaire chez l'animal en raison de la contention nécessaire au gavage, elle est réservée aux fondateurs de la colonie humanisée. Dans le cadre de notre projet, nous prévoyons d'effectuer des implantations de microbiotes spécifiques, ne présentant a priori aucune implication pathologique pour les animaux. En effet, l'introduction d'un microbiote particulier n'induira pas le développement de maladies. Cependant les souris seront étroitement surveillées par la vétérinaire en cas de survenue de diarrhées ou autre troubles intestinaux. Ces microbiotes seront plutôt associés à une susceptibilité accrue à l'apparition ou à la sévérité des pathologies lors de l'exposition à des régimes spécifiques ou à des modèles chirurgicaux, lesquels seront détaillés dans les DAP des utilisateurs du service.
Devenir
Les animaux seront réutilisés dans un autre établissement utilisateur (client final) souhaitant étudier des souris humanisées ou gnotoxéniques. Certaines de ces souris seront gavées par des flores contrôles pour servir de contrôle aux expériences.
Remplacement
Les mécanismes "d'humanisation" et gnotoxéniques impliquent des interactions complexes au sein de l'hôte, qui ne peuvent être fidèlement reproduites par la culture de cellules en boite de pétri. Ainsi, l'utilisation d'un modèle animal reste indispensable. Actuellement, le choix le plus approprié pour ce projet se porte sur l'utilisation de souris car l'humanisation par flore a été démontrée efficace chez cet organisme.
Réduction
Le nombre d'animaux produit est réduit pour atteindre une valeur minimale permettant la survie de la colonie axénique de base et la production des modèles pour répondre à la stricte demande des clients basée sur les contraintes statistiques de leur étude.
Raffinement
Les animaux sont logés dans un environnement soigneusement adapté pour minimiser l'impact sur leur bien-être. Cela inclut un élevage en isolateur, un changement régulier de la litière, un accès illimité à l'eau et à la nourriture, ainsi qu'une régulation constante de la température et de l'hygrométrie. Une surveillance attentive est assurée quotidiennement, y compris les week-ends et les jours fériés. Les animaux bénéficient également d'un enrichissement de leur environnement, tel que l'utilisation de cylindres de coton pour réduire le potentiel de stress et la mise en place d'igloos rigides rouges dans toutes les cages pour offrir un abri. Toute éventuelle souffrance des animaux est minimisée au maximum, et une intervention immédiate et appropriée est entreprise dès l'apparition de tout signe de détresse. En cas de manifestation d'un comportement inhabituel tel que la prostration, un pelage terne et hirsute, ou des traces de blessures infligées par d'autres animaux, l'individu concerné est isolé, une perte de poids soudaine (>20% du poids de l’animal). Il reçoit une attention renforcée et des soins appropriés, incluant la désinfection des plaies ou un accès facilité à la nourriture si nécessaire. Si aucune amélioration de son état n'est constatée, des mesures seront prises pour mettre fin à sa vie le plus rapidement possible, afin d'éviter toute souffrance inutile, conformément aux principes des 3R.
Choix des espèces
La souris représente un choix privilégié parmi les modèles animaux visant à reproduire la complexité des maladies humaines. Actuellement, les modèles d'animaux axéniques sont limités, et la souris est l'un de ces modèles disponibles. Diverses études ont démontré que le transfert d'un microbiote spécifique peut induire des modifications dans le métabolisme de l'hôte, en l'occurrence la souris. C'est cette considération qui a motivé notre choix de ce modèle particulier. Pour l'établissement d'une colonie humanisée ou gnotobiotique, les animaux seront soumis à une procédure d'implantation à l'âge de 6 semaines. Cette période a été sélectionnée en raison de la taille suffisante des animaux, permettant une administration orale efficace, suivie d'une période de repos de 2 semaines pour favoriser une implantation optimale de la flore avant la mise en accouplement à l'âge de 8 semaines, correspondant à la maturité sexuelle chez les souris. Dans le cadre d'études portant sur l'implantation d'une flore , le gavage peut être effectué à tout âge au-delà de 6 semaines.
Evaluation de la tolérance locale et de la performance de dispositifs médicaux de type III injectables, après implantation sous-cutanée ou intradermique chez le Rat, le Lapin et le Porc.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 50
Cochons : 50
Des dispositifs médicaux injectables, solutions aqueuses plus ou moins visqueuses, sont implantés sous la peau ou dans le derme de rats, de lapins et de porcs pour en évaluer la tolérance locale et la résorption, en vue de leur marquage CE. 300 animaux non-humains, 200 rats, 50 lapins et 50 cochons, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec des injections sous anesthésie générale, des prises de sang possibles jusqu'à une par semaine pendant un mois puis plus espacées, et jusqu'à 20 biopsies de peau sous anesthésie générale chez les porcs. La plupart sont tués pour prélever les sites d'injection, une partie des porcs biopsiés peut être gardée en vue d'une réutilisation, et 10 des 300 animaux non-humains sont déclarés réutilisés. Le porteur écrit que l'emploi de ces espèces est "rendu obligatoire par le règlement Européen", et prévoit aussi des "études non réglementaires".
Objectifs
Le projet a pour objectifs d'obtenir des informations relatives à la tolérance locale de dispositifs médicaux injectables, ainsi qu'au comportement de ces derniers au sein des tissus, notamment en ce qui concerne leur résorption et leur intégration.
Bénéfices attendus
Les projet permettra d'obtenir des données fiables concernant la tolérance, l'intégration et la dégradation des dispositifs médicaux injectables. Il permettra également de répondre aux exigences réglementaires concernant la constitution des dossiers en vue d'une mise sur le marché. Ceci afin d'assurer la sécurité des patients recevant ces produits.ainsi d'assurer la sécurité des patients recevant les produits.
Procédures
Les animaux auront des injections sous anesthésie génér le à J0, pour une durée totale de 5 à 15 minutes/animal. D'autres actes sont envisagés mais non systématiques: Prises de sang: rats sous anesthésie générale 1/semaine maxi pendant 1 mois, puis 1/mois maxi, 30 seconde par acte. Lapins vigiles avec anesthésie locale: 1 fois par semaine maximum pendant 1 mois, puis 1 fois par mois maximum, 1 minute maximum par acte. Porcs: sous anesthésie générale 1/semaine maxi pendant 1 mois, puis 2 fois par mois maximum. Biopsies cutanées chez le Porc: sous anesthésie générale (injection intramusculaire, 30 secondes), maximum 20 biopsies réparties sur la durée de l'étude, durée 15 minutes environ par biopsie.
Impact sur les animaux
Les produits développés sont constitués de produits biocompatiblesen solution aqueuse plus ou moins visqueuse. Il s'agit de composants très bien documentés pour une utilisation chez l'Homme. Ils sont par ailleurs évalués en premier lieu in vitro: les effets néfastes attendus chez l'animal après implantation sont donc mineurs, et constitués majoritairement d'inflammation locale légère à modérée. Dans de rares cas, les implantations intradermiques chez le Lapin peuvent générer des réaction un peu plus fortes, mais restant localisées au niveau du site d'injection.
Devenir
Dans la majorité des cas, les animaux devront être euthanasiés, afin de prélever les sites d'injection à des fins d'analyse. Cependant, chez les porcs, lors d'injections intradermiques, il sera parfois possible de réaliser les prélèvements par biopsie avec un biopsy punch (sous anesthésie générale) et de conserver les animaux en fin d'étude en vue d'une réutilisation.
Remplacement
Les produits étudiés sont d'abord évalués de façon approfondie grâce à des expériences in vitro: culture cellulaire, modèles de peau artificielle, organe isolé. Les essais de tolérance/biocompatibilité in vivo sont indispensables en complément des tests in vitro, lors de la mise au point d'un dispositif médical. En effet, seule l'implantation dans un organisme complet et vivant permettra d'évaluer d'éventuelles réponses immunitaires/inflammatoires ainsi que l'intégration des produits dans les tissus environnants. Par ailleurs, le recours aux animaux est rendu obligatoire par le règlement Européen (UE) 2017/745 tout en suivant la norme ISO 10993, pour l'élaboration des dossiers pour l'obtention d'un marquage CE (équivalent de l'AMM mais pour les dispositifs médicaux) et également demandé pour les dossiers équivalents dans les pays tiers.
Réduction
Le nombre d'animaux à utiliser dans les études réglementaires est imposé par la norme ISO 10993, les préconisations sont donc suivies, sans augmenter inutilement le nombre d'animaux et sans répéter les protocoles. Dans le cas d'études non réglementaires, on veille à n'utiliser que les animaux strictement nécessaires pour l'obtention des résultats voulus, généralement un nombre très inférieur aux exigences réglementaires. La possibilité d'injecter plusieurs produits en différents sites chez un même animal, permet également de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Une période d'acclimatation systématique est respectée (durée selon l'espèce animale, mais toujours minimum 1 semaine). Les animaux sont hébergés en groupe et ont accès à un enrichissement spécifique à leur espèce (matériel de nidification pour les rats, blocs/objets à mâcher pour tous les animaux, jouets…). Des points limites, suffisamment prédictifs, permettent de sortir un animal de l’étude en cas d'effet secondaire sévère, ou de mettre en place des traitements pour des réactions locales (application de cicatrisant, administration d'antidouleur) afin que l'animal soit impacté le moins possible. Toues les manipulations des animaux seront réalisées dans un contexte de renforcement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Les actes trop stressants ou douloureux sont effectués sous anesthésie générale: injections à J0, prises de sang chez le Rat, chez le Porc, et biopsies cutanées chez le Porc. Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de la procédure (observation quotidienne et suivi clinique avec pesée minimum une fois par semaine). Quelles que soient les procédures, toute éventuelle douleur est, si nécessaire, rigoureusement contrôlée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (anesthésie/analgésie).
Choix des espèces
Les 3 espèces font parties des espèces préconisées par la norme 10993-6. Le rat et le lapin sont des modèles d'implantation utilisés et maitrisés dans l'établissement utilisateur depuis 2006. Leur taille est suffisante pour permettre l'implantation de plusieurs produits chez un seul animal, l'utilisation de techniques d'imagerie et d'appareils de mesures de paramètres cutanés. Le porc est l’espèce animale se rapprochant anatomiquement le plus de l’Homme ; notamment dans la structure de la peau (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent). Cette similitude permet d'évaluer avec une plus grande certitude l’effet attendu en clinique. Sa taille, plus importante, permet également l'implantation de plus de produits chez un seul animal, permettant alors de réduire le nombre d'animaux utilisé. Ces modèles sont des modèles de choix (nombreuses données dans la littérature). Leurs comportements sont bien connus, ce qui permet de détecter facilement tout signe de douleur et/ou de mal-être. Les rats utilisés seront de jeunes adultes, environ 300g (=en fin de croissance, paramètres physiologiques stables). Les lapins seront âgés d'environ 14 semaines, soit environ 3.5kg (= présence d'un derme suffisamment épais pour que l'implantation intradermique des produits ne génère pas une contrainte mécanique trop importante). Les porcs utilisés seront de jeunes adultes. En effet, leur taille doit permettre un hébergement en animalerie conventionnelle dans de bonnes conditions. D’autre part, leur poids de 35kg à 70kg permettra de travailler sur des structures épidermiques, comparable à celles de l'homme (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent) ; indispensable pour reproduire les conditions attendues en clinique.