Rongeurs
Modèle de dégénérescence des cellules ganglionnaires de la rétine induit par le NMDA
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Rats : 2400
Lapins : 2450
7 300 souris, rats et lapins vont être utilisé·es, la grande majorité tuée à l'issue et environ 675 réutilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Un glaucome est induit par injection dans l'œil, ce qui doit entraîner "une altération permanente de la vision" sur l'œil traité, pour tester des molécules neuroprotectrices lors de 25 études prévues sur cinq ans dans chaque espèce. Le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit l'œil "dans sa globalité fonctionnelle". Il indique aussi que ces maladies "ne sont pas douloureuses chez l'homme, et par transposition chez l'animal", une équivalence posée sans démonstration.
Objectifs
Le glaucome est une maladie dégénérative du nerf optique, c’est la deuxième cause de cécité dans le monde. Le plus souvent, il est associé à une pression intra oculaire élevée, mais aussi présent chez des patients normotones (qui ont une pression intraoculaire normale), il est caractérisé par une dégénérescence des cellules ganglionnaires rétiniennes (RGC), cellules qui intègrent l’ensemble des informations de la rétine nécessaires à la vision. L'objectif de ce projet est de développer un modèle glaucome chez le rat, la souris et le lapin caractérisé par la dégénérescence des RGC afin de contribuer au développement de nouveaux traitements médicaux. Ce modèle pourra être utilisé pour identifier des substances thérapeutiques neuroprotectrices et tester leurs efficacités. Nous envisageons de réaliser 25 études de test d'efficacité de molécules en 5 ans dans chaque espèce.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de participer à la recherche de nouveaux traitement neuroprotecteurs pour lutter contre les effets délétères du glaucome en proposant un modèle qui permet d'évaluer l'efficacité de nouveaux produits thérapeutiques.
Procédures
Le déclenchement du modèle expérimental est dû à une injection intravitréenne. Les examens ophtalmologiques se feront à l'aide de techniques (imagerie, observations au biomicroscope, electrorétinogramme) réalisés chez l’homme en cabinet médical par un ophtalmologiste sans anesthésie et sans hospitalisation. Ils le sont également chez l’animal en clinique vétérinaire. Ces examens pourront se faire pour une partie sur animaux vigiles mais certains qui nécessitent l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie légère, ce type d'examen ne dure que quelques minutes et se produit une fois par semaine Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), par voie sous cutanée, intramusculaire ou intrapéritonéale. Ces procédures ne durent que quelques secondes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois par jour. Les injections peuvent être quotidienne pendant une durée d’une semaine. Les administrations de produit par injection au niveau de l'œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin, leur fréquence est limitée, une à deux fois par semaine. Les administrations de produit par pose d’implant nécessitent une anesthésie et éventuellement des points de sutures au niveau des conjonctives, de la sclère ou de la cornée. Cet acte chirurgical dure cinq minutes tout au plus et sera réalisé généralement une seule fois, puisque l’implant à vocation à délivrer son contenu sur une longue période. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d'intérêt.
Impact sur les animaux
Les maladies neurodégénératives de la rétine ne sont pas douloureuses chez l'homme, et par transposition chez l’animal. Outre les nuisances dues aux manipulations de l'animal pour les observations, le stress dû aux contentions manuelles de l'animal pour les administrations de produits, les instillations ou la douleur éventuelle de la piqûre lors des injections de produits ou d'anesthésiant, la pathologie devrait entrainer une altération permanente de la vision sur l'œil ayant reçu l'injection. Nous avons déjà expérimenté ce modèle dans notre laboratoire, il n'a pas été observé d'altération de comportement des animaux envers leurs congénères ou concernant la prise alimentaire. L 'administration des produits peut entrainer des inflammations transitoires des tissus oculaires, au niveau de la cornée, des rougeurs conjonctivales, ou des réactions internes au niveau de l'iris ou de l'humeur vitréenne dans le cas de produits administrés par voie intra oculaire. Les examens sont ceux couramment utilisés chez l'homme en cabinet d'ophtalmologie, leurs effets indésirables sont négligeables.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...). Pour les animaux n’ayant pas reçu la totalité de la procédure expérimentale (estimé à environ 10%) pourront être gardés en vie et réutilisés dans une autre procédure, après avis du vétérinaire si besoin.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative ne permet de mimer l'œil dans son environnement et dans sa globalité fonctionnelle. En effet, l'œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen, humeur aqueuse) de physiologie différente soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins. Le projet nécessitera donc d’avoir recours à des animaux compte tenu des particularités de l’organe concerné par le projet et l’absence de modèle alternatif.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à l'aide des tests statistiques, chaque groupe traité sera comparé à celui du groupe témoin. Afin d’avoir une puissance aux tests au moins égale à 0,80, un calcul de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien être. Les animaux seront hébergés par deux au minium en première intention avec un enrichissement à ronger et abris pour les rongeurs et plateforme pour les lapins. Les examens non invasifs choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet ophtalmologique ou chez l’animal en cabinet vétérinaire. Les examens de l'œil qui requièrent l’immobilité de l'animal pourront être réalisés pour son confort sous anesthésie. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum. Ce projet a été soumis pour évaluation à un comité d’éthique et sera suivi par la structure en charge du bien-être animal de l'établissement.
Choix des espèces
Le lapin sera choisi pour la taille de son œil. Les observations des paramètres observées en sont facilitées. Si la quantité de produit à évaluer est limitée (difficulté à synthétiser, coût), le rongeur sera alors choisi. Il le sera aussi si des analyses histologiques spécifiques sont nécessaires, le catalogue d’anticorps par exemple y est plus développé. Enfin le choix de l’espèce, sera guidé aussi par les données existantes sur le produit à évaluer (spécificité d’action, données historiques sur l’espèce choisie). C’est pour ces raisons que des souris, des rats et des lapins ont été retenus pour tenir compte des particularités anatomiques et physiologiques de chaque espèce afin d’augmenter les chances de mener ce projet à terme. Les animaux inclus dans les études seront de jeunes adultes. Les lapins inclus dans ce projet auront 8 à 15 semaines et les rongeurs 6 à 12 semaines, conformément aux publications de référence qui servent de base aux modèles et qui correspond à la maturité visuelle chez ces animaux.
Évaluation de l’impact du « handling » et du « tickling » sur l’agressivité endogène du rat Wistar mâle
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
42 rats Wistar mâles vont être utilisé·es, gardés en vie et adoptés ou réutilisés à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent deux prélèvements de sang sous anesthésie et sont confrontés deux à deux dans une cage inconnue, un test d'opposition qui peut déclencher une agressivité entre mâles, pour évaluer si le handling et le tickling réduisent cette agressivité. Le porteur affirme qu'il n'existe aucune méthode alternative in vitro ou in silico pour mesurer l'effet de ces interactions homme-animal. La finalité annoncée est de mieux regrouper les rats en cage et de préparer leur replacement auprès de particuliers.
Objectifs
Ce projet repose sur l’hypothèse que les interactions homme-animal fréquentes et riches avec des rats mâles permettraient de diminuer leur agressivité. Ces deux techniques sont le « handling » (prises et portages manuels des animaux) et le « tickling » (chatouillis des animaux). Si un impact positif est validé au niveau de l’agressivité de ces rongeurs, le déploiement de ces techniques par notre Structure du Bien-Etre Animal permettra d’améliorer l’organisation technique et le bien-être animal, en particulier lors de deux situations à risque auxquelles nous sommes confrontés au sein notre structure : 1. mise en cage de deux rats mâles inconnus l’un de l’autre à la fin d’un protocole expérimental, afin d’éviter deux hébergements individuels et donc un isolement préjudiciable aux animaux. 2. réintroduction d’un rat mâle au sein de sa cage d’origine, avec son congénère, suite à une session de reproduction (retrait du reproducteur de sa cage habituelle pendant 4 jours à une semaine, puis replacement dans sa cage d’origine en post session de reproduction) Ces interactions pourront aussi être utilisées pour préparer la socialisation des rats destinés à être replacés auprès de particuliers. Il existe beaucoup de données relatant les apports bénéfiques du handling ou du tickling chez les rongeurs, et plus particulièrement pour l’espèce rat. Néanmoins, aux vues de nos recherches sur le sujet, aucun travail ne s’est intéressé à un impact potentiellement positif de ces 2 techniques sur le plan de l’agressivité des rats mâles. Etant donné l’apport de ces deux techniques (handling et tickling) sur le plan de l’anxiété et de l’apprentissage chez les rats, nous posons l’hypothèse qu’elles pourraient réduire, voire éliminer les comportements agressifs observés par nos zootechniciens ou par des utilisateurs dans les situations de remise en cages collectives.
Bénéfices attendus
Les rats mâles sont souvent replacés en isolement après période de reproduction, ou à la fin d’un protocole expérimental, pour limiter les conflits entre eux. Cet hébergement isolé est un facteur de stress. Les techniques d’interactions homme-animal que nous souhaitons mettre en place dans notre structure : « handling » (préhensions et portages manuels des animaux) et le « tickling » (chatouillis des animaux), qui seront évaluées dans ce projet, permettraient de replacer les rats en hébergement groupé, donc de limiter le stress et améliorer le bien-être, et aussi de les préparer au replacement auprès de particuliers.
Procédures
Les 36 rats inclus dans ce projet auront deux prélèvements de sang d’un volume très faible (maximum 0.5% du volume sanguin total). Ces prélèvements seront effectués sur animal anesthésié et dureront 30 secondes au total (anesthésie inclue). La durée entre ces 2 prélèvements sera de 1 mois.
Impact sur les animaux
- Prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse, au nombre de deux dans ce projet, espacés de plus d’un mois, de faible volume (inférieur à 1 ml), rapides et réalisés par un technicien expérimenté à ce geste. - Nuisance peu probable, mais pouvant toutefois survenir lors du test de l’opposition standard où 2 rats ne se connaissant pas entre eux sont placés dans une cage également inconnue : une agressivité exacerbée dans le but d’instaurer le rang de dominance pourrait survenir mais les affrontements sont peu sévères chez le rat mâle (pas de morsures), et se limitent à des phases de montes, de poussées, de culbutes, de face à face (« boxe ») et de retournement avec ou sans maintien de l’adversaire sur le dos. Ces affrontements seront visionnés en temps réel pour stopper le test en séparant les protagonistes si les affrontements venaient à être plus violents (morsures) ou si des vocalisations à 22 kHz (signes de détresse) venaient à survenir.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie. Ils pourront être réutilisés dans le cadre d'actions de formation ou dans tout autre projet necessitant des animaux n'ayant subi de traitements impactant ou de procédures sévères, sur avis de la structure en charge du bien-être animal, ou replacés auprès de particuliers.
Remplacement
Il n’existe pas de méthodes alternatives (in vitro, in silico) pour évaluer l’effet des interactions homme-animal sur le niveau d’agressivité endogène des rats.
Réduction
Le nombre de 36 rats est le minimum nécessaire pour évaluer correctement d'un point de vue statistique, les résultats comportementaux - ce nombre a été calculé sur la base d'une analyse statistique préalable.
Raffinement
Les animaux seront hébergés à 2 dans des cages de 900 cm2, dotées de tunnels en plastique pour se cacher ou pour grimper, de fibres de pailles à disperser, de billes et buchettes en bois pour ronger. Nourriture et eau de boisson seront disponibles à volonté. Les résultats de l’étude permettront de déployer les interactions homme-animal (prise en main chatouillis) à tous les rats mâles de la structure afin de réduire, voire d’éliminer les conflits pouvant survenir entre eux et ainsi améliorer le bien-être animal lors des remises en cage collective après séparation nécessaire à certaines étapes d’élevage (reproduction en particulier) et préparer leur replacement auprès de particuliers.
Choix des espèces
Ce projet est réalisé sur des rats car cette espèce est fréquemment utilisée à des fins de recherches dans notre structure. Dans la pratique, nous sommes parfois confrontés à des affrontements suite à la mise en cage de 2 individus (afin d’éviter l’hébergement individuel source de stress), soit en fin de projet, soit lors de la réintroduction d’un mâle reproducteur après période de reproduction (4 jours à 1 semaine). Selon la littérature, les rats répondent bien aux techniques de handling et de tickling. Les animaux seront réceptionnés à un âge de 5 semaines, et donc utilisés en début de protocole à un âge de 6 semaines. Les impacts bénéfiques des interactions homme-animal sur l’anxiété ou les capacités d’apprentissage sont plus marqués chez les jeunes rats que chez les individus au-delà de 4 mois. Cependant, aucun travail ne s’est intéressé à des effets induits sur le plan de l’agressivité des rats mâles. Agés de 6 semaines au moment des premières évaluations, les individus inclus dans ce projet seront sexuellement matures, prérequis nécessaire de par le lien entre testostérone et agressivité.
Formation aux actes techniques réalisés sur les animaux utilisés en cours de procédures expérimentales
- Enseignement supérieur
Rats : 515
Cochons d'Inde : 475
Hamsters dorés : 150
Lapins : 635
635 lapins, 515 rats, 475 cochons d'Inde, 225 souris et 150 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures dont la gravité déclarée va du "sans réveil" au sévère. Ils sont utilisés pour entraîner le personnel aux gestes techniques, injections, prélèvements, intubations et chirurgie, non pour produire des connaissances mais pour maintenir des compétences. Le porteur reconnaît une douleur et un stress lors des procédures, un hébergement isolé après chirurgie et un risque infectieux. Il présente l'entraînement préalable sur mannequins et sur animaux déjà tués comme un moyen de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Objectifs
Ce projet a pour but de maintenir et de compléter les compétences acquises au cours des formations initiales et réglementaires (formation en chirurgie et formation spécifique à l'expérimentation animale) et de ce fait, d'assurer à la fois le bien-être animal et la pertinence scientifique des résultats obtenus lors de ces procédures.
Bénéfices attendus
La maîtrise des actes techniques permet de réduire le nombre d’animaux utilisés, en assurant la pertinence scientifique des modèles expérimentaux et en limitant le nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire pour obtenir les résultats escomptés. De plus, ce haut niveau de maîtrise permet de limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse que peuvent subir les animaux au cours de leur utilisation.
Procédures
1/Les administrations seront effectuées sur animaux vigiles : injection intradermique, sous cutanée, intramusculaire, intrapéritonéale et per os. Le temps estimé pour réaliser 1 administration hors intubation est de moins d’1 min. Ajouter 2 min environ pour mettre en évidence le site d’administration à l’aide d’une contention adaptée et 5 min si une tonte de la zone. Les intubations seront réalisées sur animaux anesthésiés. Le temps estimé pour mettre sous inhalation, implique une prémédication (1 min), action des molécules 15 à 20 min, mise sous gaz anesthésique (environ 4 min). Procédure complète : 25 à 30 min. 2/Les animaux seront soumis à des administrations intraveineuses, effectuées vigiles. Le temps estimé pour réaliser 1 administration ou un prélèvement est d’environ 1 min. Ajouter 2 min pour mettre en évidence le site et 5 min si tonte. Procédure complète : 5 à 10 min. 3/Les administrations / prélèvements seront réalisées sur animaux anesthésiés. Le temps estimé pour réaliser 1 administration / prélèvement est de moins d’1 min. Ajouter l’anesthésie (prémédication 1 min) action des molécules 15 à 20 min puis mise sous gaz anesthésique (4 min). Procédure complète : 25 min. 4/Les administrations / prélèvements seront réalisés sur animaux anesthésiés. Le temps estimé pour réaliser 1 administration / prélèvement est d’environ 1 min. Ajouter l’anesthésie avec la prémédication (1 min), action des molécules 15 à 20 min, réaliser la tonte et l’aseptie. Procédure complète : 25 à 30 min. 5/Les applications seront effectuées vigiles. Le temps estimé pour réaliser 1 application est d’environ 1 min. Ajouter 2 min pour mettre en évidence le site d’administration et 10 min si une tonte de la zone est nécessaire. Procédure complète : entre 5 et 15 min.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont : - douleur et stress lors de la réalisation des procédures expérimentales. - en phase post-opératoire, les animaux pourront être hébergés individuellement de façon temporaire, ce qui peut également causer un stress à l’animal chez les espèces sociables. - effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours : perte de poids ou d’appétit, baisse d’activité, comportements atypiques... - risque infectieux suite à la chirurgie.
Devenir
Utilisation des animaux en continue jusqu’à la mise à mort pour des formations de prélèvements d’organes, de tissus.
Remplacement
Des méthodes de remplacement sont mises en place pour l’acquisition de certaines compétences : par exemple, entrainement sur mannequins ou sur animaux euthanasiés (contention, injection intraveineuse ou sous-cutanée, prélèvement sanguin intraveineux, administration orale, suture...). Cependant, certains actes nécessitent malgré tout le recours à des modèles animaux pour finaliser la formation des opérateurs dans des conditions les plus proches possible des situations réelles..
Réduction
Le recours aux mannequins ou l’utilisation d’animaux euthanasiés provenant d’autres procédures permet également de diminuer le nombre d’animaux utilisés pour l’entraînement et la formation du personnel. De plus, la réutilisation d’animaux permet de réduire encore le nombre d’animaux utilisé pour la formation.
Raffinement
Grâce à l’entrainement préalable sur mannequins et sur animaux euthanasiés permettant des gestes plus assurés de la part des opérateurs, les manipulations des animaux provoquent moins de stress. En cas de signes de stress ou de douleur, ou en amont lorsqu’ils sont prévisibles, une analgésie associée si besoin à une anesthésie sera réalisée.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce animale se fera conformément au besoin de la formation, et en adéquation avec les exigences de compétence pour la mise en œuvre des projets. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée.
Effets de l’électrostimulation neuromusculaire sur les cellules souches musculaires de souris
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent sous anesthésie générale jusqu'à douze séances d'électrostimulation musculaire et treize mesures de force, avant analyse détaillée du tissu musculaire après mise à mort. Le porteur indique n'attendre qu'un stress léger lié aux séances et revendique un dispositif non invasif rendant la chirurgie inutile. Il affirme que l'exercice par stimulation électrique est "impossible à reproduire in vitro" et que la physiologie exige l'organisme entier.
Objectifs
Le muscle strié squelettique possède une remarquable capacité à s’adapter à une augmentation de son activité (exercice physique). Ce projet a pour but d’évaluer les effets d’un protocole d’exercice induit par des stimulations électriques musculaires chez des souris saines. Des analyses de force musculaire, de taille des fibres musculaires couplées à des investigations biochimiques et cellulaires sont réalisées pour déterminer les mécanismes biologiques impliqués dans l’augmentation de la taille des fibres musculaires.
Bénéfices attendus
La compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans l’augmentation de la masse musculaire est fondamentale pour la prise en charge de pathologies associées à une fonte du tissu musculaire et à une dysfonction des cellules souches musculaires (i.e., vieillissement, cancer, sepsis, insuffisance cardiaque).
Procédures
Les souris sont soumises à un protocole d’exercice par électrostimulation (sous anesthésie générale, durée 15 minutes maximum, 12 séances maximum) et à une mesure de force (sous anesthésie générale, durée 5 minutes maximum, 13 mesures maximum).
Impact sur les animaux
Des nuisances "légerès" sont attendues du fait de la réalisation du protocole d’exercice par électrostimulation (sous anesthésie générale, durée 15 minutes maximum, 12 séances maximum) et des mesures de force (sous anesthésie générale, durée 5 minutes maximum, 13 mesures maximum) qui peuvent induire un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car le projet nécessite une analyse détaillée du tissu musculaire (type de cellules, taille des fibres musculaires…) qui ne peut pas être réalisée sur animal entier vivant.
Remplacement
Pour ce projet, les modèles animaux sont indispensables car la procédure implique un exercice par stimulations électriques musculaires qui est impossible à reproduire in vitro. Enfin, les études de physiologie nécessitent l'utilisation de modèles animaux car seule l'analyse du tissu, voire de l'organisme entier permet d'identifier le réel impact de ces interactions moléculaires et cellulaires sur la fonction de l'organe
Réduction
L'utilisation des animaux est strictement réduite au nombre nécessaire pour l'établissement des données expérimentales, à l'aide des analyses statistiques effectuées précédemment pour ces procédures. Nous utilisons un dispositif expérimental totalement non-invasif qui permet de réaliser des protocoles d’exercice par stimulations électriques musculaires et de mesurer la force musculaire de manière simultanée sur les mêmes animaux rendant les préparations chirurgicales totalement obsolètes et réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les protocoles les moins invasifs et les moins douloureux possibles sont privilégiés. La procédure expérimentale utilisée inclut un recours systématique à l'anesthésie générale adaptée lors de l’électrostimulation et de la mesure de la force musculaire. Notre expérience sur ce modèle d’exercice montre que l'ensemble (100%) des animaux est inclus pour réaliser des analyses fonctionnelles et biologiques.
Choix des espèces
Le tissu musculaire de la souris est très proche de celui de l'homme dans sa structure et son fonctionnement. Les processus physiologiques impliqués dans l’homéostasie du muscle squelettique ont été largement décrits chez des animaux adultes. Les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines d'âge.
Recherche de traitement adjuvant à l’immunothérapie par injection d’anticorps monoclonaux anti-PD1 dans un modèle murin de tumorigenèse pulmonaire.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
84 souris mâles âgées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur pulmonaire par voie veineuse, une immunothérapie anti-PD1, une supplémentation nutritionnelle, et passent des tests de force et d'endurance sur dynamomètre, tapis roulant et rotarod. Le porteur indique que la pousse tumorale peut entraîner difficultés respiratoires, perte de poids, isolement et léthargie. Il affirme que la culture cellulaire ne permet pas d'aborder les relations inter-organes et conclut à la nécessité de l'animal.
Objectifs
L’immunothérapie est une stratégie thérapeutique en plein essor, notamment dans le cancer du poumon, car elle n’induit pas de toxicité secondaire comme les traitements par radiochimiothérapie. Son efficacité reste cependant à améliorer car tous les patients ne répondent pas aux traitements d’où la nécessité de travailler sur des traitements adjuvants. Nous souhaitons combiner 2 approches pour améliorer cette efficacité : - nutritionnelle : supplémentation en acides gras polyinsaturés et en béta-hydroxybutyrate - activité physique : mise en place d’enrichissement dédié à l’augmentation de l’activité physique volontaire.
Bénéfices attendus
Nous attendons à ce que nos traitements améliorent l’efficacité de l’immunothérapie. Pour voir cela, nous suivrons l’évolution du volume tumoral. Des traitements adjuvants tels qu’une supplémentation nutritionnelle ou la mise en place d’une activité physique adaptée est envisageable au cours du traitement par immunothérapie chez les patients. Il y a donc une réelle possiblité de transfert des résultats obtenus dans ce projet en clinique.
Procédures
Les supplémentations nutritionelles se feront ad libitum, par remplacement de l’eau de boisson par le béta-hydroxybutyrate et avec des croquettes pour les acides gras en débitant une semaine vant la tumorigenèse puis pendat les 30 jours du suivi tumoral. L’implantation des tumeurs sera effectuée par injection I.V dans la veine de la queue. Le suivie du volume tumoral par imagerie de biolomuminescence durera 30jours. L’administration de l’immunothérapie sera effectuée tous les 4 jours pendant les 30 jours de tumorigenèse par injection intra-péritonéale d’anicorps anti PD-1. La tumorigenèse sera suivie par imagerie avec calcul du volume tumoral sous anesthésie à l’halothane. La mesure de la synthèse protéique sera effectuée après injection sous cutané d’un traceur (isotope stable). Le test d'agrippement sera réalisé à l'aide d'un dynamomètre munie d'une grille où la souris s'accroche, le manipulateur tire alors la souris par la queue. La mesure de la vitesse maximale de course sera effectuée sur un tapis roulant, le test s'arrête quand la souris est épuisée, elle reste alors sur une grille en bout de tapis. Le test dure en moyenne une quizaine de minutes. Une habituation au tapis de course aura leiru en amont du test. Le test d'équilibre au rotarod se déroule sur un cylindre en rotation, les souris seront habituées à cette procédure en amont. Le test dure en moyenne 2-3 minutesLe passage en echoMRI implique une légère contention des animaux dans un tube placé dans l'appareil. La mesure dure 1 minute environ. Les mesures de performances physiques ainsi que l'echoMRI auront lieu juste avant l'implanttaion (J0) puis à J15 et J30 post-implantation.
Impact sur les animaux
La tumorigenèse peut s'accompager de difficultés respiratoires, d'une perte de poids, de comportements anormaux, tels que l'isolement social, la léthargie, l'agressivité́ accrue ou une altération de la locomotion. Les souris seront surveillées quotidiennement pour suivre leur comportement général.
Devenir
tous les animaux seront euthanasiés à la fin du protocole pour prélèvements de sang et de tissus
Remplacement
L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas d’aborder les relations inter-organes et de mesurer simultanément la digestibilité des acides gras polyinsaturés w3 et du béta-hydroxy-butyrate, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant et enfin l’évolution du volume tumoral.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans en compromettre les objectifs. Il a été déterminé par un calcul d’échantillonnage. Le nombre de souris nécessaires à l’étude est calculé pour une différence attendue de 25% pour le volume tumoral entre les souris supplémentées en acides gras ou en béta-hydroxybutyrate + activité physique et les souris nourries avec un régime standard. Des études antérieures ont montré que la variabilité du paramètre choisi est de 14%. L’effectif est calculé pour un risque de 1ère espèce alpha de 5% et un risque de 2ème espèce béta de 5%. Ainsi, le nombre de souris nécessaires par groupe est de 8. Toutefois, afin d’anticiper une mortalité éventuelle liée à la tumorigénèse, nous avons choisi de débuter l’étude avec des groupes de 12 souris. Le nombre total de souris nécessaires à la réalisation de ce projet est donc de 84. Pour comparer les résultats des différents paramètres mesurés, nous utiliserons une ANOVA (analyse de la variance) à 2 voies (effet régime, effet activité physique, interaction) suivie d’un test de comparaisons multiples, le test de Tukey si les conditions d’utilisation de l’ANOVA sont remplies (normalité des résidus et égalité des variances). Dans le cas contraire, le test non paramétrique de Kruskal-Wallis suivi d’un test de comparaisons multiples non paramétriques, le test de Dwass-Steel, seront réalisés.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les souris seront hébergées par 6. Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque souris, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Une grille d'évaluation définissant des points limites sera mise en place. Elle permettra d'identifier des points limites notables et des points limites graves. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum.
Choix des espèces
Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi la souris C57BL/6 car nous allons leur injecter des cellules tumorales issues de souris C57BL/6. Le modèle de tumorigenèse est donc syngénique et orthotopique. De plus, ces souris sont très actives en environnement enrichi ce qui est crucial pour tester l’effet de l’activité physique volontaire. Nous avons utilisé cette espèce par le passé et validé toutes les procédures détaillées dans ce dossier avec ces souris. Chez l’homme, le cancer du poumon non à petites cellules est diagnotiqué à l’âge moyen de 65 ans. Nous utiliserons par conséquent des souris mâles adultes de 50 semaines.
Etude de l’efficacité d’un composé chimique dans le développement du cancer du pancréas chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
540 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales pancréatiques humaines et des injections répétées, la tumeur pouvant provoquer gêne, douleur et démangeaisons au-delà d'un certain volume. Le porteur indique que les souris ne peuvent être ni replacées ni réutilisées, aucune technique ne garantissant l'absence de prolifération des cellules greffées. Il affirme qu'il est "primordial" de tester d'abord le composé chez la souris avant les patients.
Objectifs
Le cancer du pancréas est un cancer rare, l'un des plus difficiles à soigner. En effet, étant longtemps asymptomatique, il est souvent détecté à des stades avancés, ce qui rend son traitement difficile. Un composé d'intérêt donne de bons résultats sur des cellules cancéreuses du pancréas en culture. L'objectif de ce travail est donc d'évaluer l'impact thérapeutique de ce composé chimique sur l'évolution du cancer du pancréas, dans un modèle de tumeurs pancréatiques, greffées chez la souris immunodéprimée.
Bénéfices attendus
En validant l'efficacité de cette chimiothérapie sur un modèle de cancer pancréatique chez la souris, ce projet pourrait améliorer à long terme la survie des patients souffrant d'un cancer du pancréas.
Procédures
Tous les animaux subiront les traitements suivants: Injections sous-cutanées, 1 fois par animal, 10s; Greffe cellules tumorales, 1 fois par animal, durée maximale: 2 mois; Injection intrapéritonéale, 5 fois par animal, 10s ; Anesthésie gazeuse, 1 fois par animal, 3 min maximum.
Impact sur les animaux
S’il y a prise de greffe et formation de tumeurs sous-cutanées, les effets de la tumeur peuvent être indésirables et générer une gêne et une douleur lorsqu’elles dépassent un certain volume. La tumeur peut induire une tension de la peau, ce qui peut engendrer des démangeaisons et des irritations. Les injections intrapéritonéales répétées peuvent induire aussi une irritation et/ou une douleur au niveau de la zone d’injection. Une hypothermie peut être observée à l'issue de l'anesthésie gazeuse.
Devenir
Tous les animaux entrant dans la procédure seront mis à mort en fin de procédure. L'injection de cellules tumorales entraîne le développement de tumeurs, développement qui doit être surveillé. Ces souris ne peuvent donc pas être replacées, ni réutilisées, même si la greffe ne semble pas avoir pris: ces cellules peuvent à plus ou long terme induire le développement de tumeurs. Nous n'avons pas de techniques qui permettent d'affirmer qu'aucune des cellules injectées ne prolifère, dans le cas où la greffe ne semble pas avoir pris.
Remplacement
Nous avons démontré en culture l'efficacité du composé chimique sur la survie des cellules tumorales pancréatiques. Pour tester son efficacité chez les patients, il est maintenant primordial de le tester d’abord sur un modèle murin, animal proche de l’homme dans le développement tumoral.
Réduction
Nous avons effectué des hypothèses statistiques pour calculer la taille d'échantillon optimale pour chaque procédure.
Raffinement
Pour s’assurer du bien-être des souris durant la prise de greffe tumorale, elles bénéficieront d'un milieu avec un enricissement adapté. Les souris seront surveillées quotidiennement par les membres qualifiés de l’animalerie et par la personne en charge de la procédure tous les deux à trois jours, afin de détecter tout signe de douleur. Pour limiter la possibilité de souffrance induite par des injections intrapéritonéales répétées, les injections seront réalisées à l’aide d’aiguilles très fines, quasi indolores. Des points limites spécifiques à chacune des procédures ont été définis. Tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques, en particulier grâce à l'utilisation d'animaux génétiquement modifiés et à l'élaboration de nombreux outils d'analyse mis en point pour cet animal. L'expérimentation sur animal est d'autre part indispensable pour tester nos modèles in vitro chez l'animal et ainsi vérifier la faisabilité d'études cliniques. Le modèle de souris utilisé ici est le meilleur modèle animal connu pour éviter tout rejet de greffe de cellules tumorales humaines. En effet, ces souris peuvent supporter une greffe de cellules humaines.
Mise en place d’un modèle murin de xénogreffe orthotopique de glioblastome 2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
Porteuses d'une tumeur cérébrale issue de cellules humaines de glioblastome, injectées lors d'une chirurgie de 30 minutes, les souris de ce projet peuvent perdre du poids de façon excessive et présenter des troubles neurologiques à mesure que la tumeur grossit. 207 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour l'analyse de leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, certaines menées sous anesthésie sans réveil. Après un transport en voiture vers un second établissement, une partie d'entre elles passe quatre semaines d'imagerie hebdomadaire sous anesthésie, avec des injections sur souris éveillées que le porteur dit capables de provoquer des problèmes respiratoires. Ce volet, numéroté 2/2, reprend mot pour mot le texte du volet 1/2 et annonce le même effectif de 207 souris, que le porteur justifie seulement par la recherche d'une analyse statistique "pertinente".
Objectifs
Le glioblastome multiforme est la tumeur cérébrale primitive la plus fréquente et la plus agressive chez l’adulte. La médiane de survie globale varie de 15 à 18 mois et le taux de survie à 5 ans n’excède pas 5%. Le traitement de référence consiste en la chirurgie la plus complète possible suivie de l’association d’une radiothérapie et d’une chimiothérapie par le témozolomide. Malgré ce protocole thérapeutique, la majorité des patients rechute dans un délai médian de 8-9 mois. Il est donc aujourd’hui indispensable d’améliorer ce protocole. Dans cette démarche, il est connu que les glioblastomes sont caractérisés comme des tumeurs résistantes à l’irradiation. Cette résistance repose en partie sur le manque d’oxygène (hypoxie) au cœur de la tumeur et il a été démontré dans de nombreuses études que l’oxygénation des tissus représente un facteur prédictif de réponse à l’irradiation. Dans ce contexte, ce projet aura comme objectif la mise au point d’un modèle orthotopique de glioblastome, c’est-à-dire l’induction d’une tumeur au sein même de la cavité crânienne chez la souris afin d’évaluer la réoxygénation cellulaire et la radiosensibilisation et ainsi d’améliorer la survie des patients atteints de glioblastome. Ce projet se déroulera dans 2 établissement utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait contribuer à optimiser le traitement actuel des patients atteints de glioblastome en sensibilisant les tumeurs aux effets de la radiothérapie pour améliorer la survie de ces patients.
Procédures
A) Dans l’Etablissement Utilisateur (EU) 1/2 nous ferons une Chirurgie 1 : une injection analgésique d’une minute sur animal vigile, puis une anesthésie générale gazeuse, suivie d’une chirurgie de 30 minutes avec une injection d’une minute et suture sous anesthésie générale et locale. B) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Imagerie 1 : une injection d’une minute sur animal vigile, puis imagerie de 30 minutes sous anesthésie générale pour l’observation de la croissance tumorale. Puis, une injection sur animal sur animal vigile, suivi 24h après d'une imagerie de 15 minutes sous anesthésie générale. Cette procédure sera réalisée à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. C) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Imagerie 2 : Imagerie sous anesthésie générale de 2 heures pour l’observation de la croissance tumorale et de l’hypoxie à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. D) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Chirurgie 2 : une injection d’une minute d’un anesthésique général sur animal vigile, puis des injections d’une minute d’un anesthésique local et d'un analgésique, puis une chirurgie de 2 minutes, suivi d’une perfusion de 5 minutes. E) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Mise à mort. Un groupe subira les procédures : A et E. Un groupe subira les procédures : A, puis B, suivi D puis E. Un groupe subira les procédures : A, puis C, suivi D puis E.
Impact sur les animaux
La mise en place des modèles pourra induire des douleurs/infections suite à la chirurgie associée à une potentielle perte de poids transitoire et une déshydratation. Le transport des animaux entre les deux EU pourra induire un stress. Les injections nécessaires à l’imagerie pourront entrainer un stress chez l’animal se traduisant par des problèmes respiratoires. Les suivis par imagerie pourront induire du stress suite aux anesthésies répétées. La croissance des tumeurs pourra entrainer une perte de poids excessive et des effets neurologiques.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure afin de récupérer les cerveaux pour des analyses ex-vivo.
Remplacement
Les études préliminaires réalisés sur cellules cancéreuses ont permis de valider 2 types de cellules pour notre modèle de glioblastome chez la souris. Ce modèle chez l’animal permet de mimer au plus proche la complexité d'un environnement tumoral chez l'individu (vascularisation, inflammation…).
Réduction
Les études préliminaires sur cellules ont également permis de réduire le nombre de lignées à 2 afin de réduire le nombre de groupe utilisant des animaux. La mise en place du modèle permettra également de réduire le nombre d’animaux utilisées dans de futurs projets étudiant l’amélioration de la radiothérapie sur un modèle de glioblastome. Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé avec suffisamment d’animaux pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente par les 2 méthodes d’imagerie décrites. Ce projet utilise des méthodes d’imagerie non-invasives permettant de suivre un même animal au cours du temps réduisant le nombre d’animaux.
Raffinement
Chaque protocole expérimental prend en compte un potentiel impact sur la souffrance animale et différents critères ont été établis pour justifier un arrêt de l'expérience en cours. Les animaux seront hébergés à 5-8 souris par cage (souris issues de différents groupes de traitement), dans des cages à couvercle filtrant avec de la litière, des frisures de papier kraft, des tubes de coton (nidification), des bâtons et des tunnels. Les procédures expérimentales seront réalisées par des manipulateurs expérimentés. Les animaux seront acclimatés à leur hébergement deux semaines avant de démarrer les procédures. Des anesthésies et des analgésies sont appliquées dès que possible pour éviter tout risque de stress et de souffrance. Des points limites ont été établis pour éviter toute souffrance animale et seront évalués 3 fois par semaine. Si une souris présentait des signes d’effet(s) secondaire(s) ou de symptômes révélant un inconfort ou l’apparition de douleur, le vétérinaire désigné sera contacté pour venir voir les animaux, poser un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées. Les méthodes d’imagerie utilisées sont reconnues non-invasives et non-irradiantes. Les animaux seront transportés en voiture entre les deux Etablissements Utilisateur (1/2 et 2/2) (maximum 10 minutes). Pour cela, les animaux seront mis dans des boites de transport dédiées avec un filtre sanitaire et de la nourriture et de l’eau gélifiée avec ajout de chaufferettes sous les boites.
Choix des espèces
La souris représente l’espèce la plus utilisée en expérimentation en oncologie. La raison la plus importante du choix de la souris pour notre étude est sa similitude avec les organismes humains en ce qui concerne l’anatomie, la physiologie et la génétique. Le modèle de souris choisi permettra l’implantation de lignées cancéreuses humaines et le développement des tumeurs orthotopiques. Les animaux utilisés seront adultes c’est-à-dire à partir de 6/8 semaines car ils possèdent un poids et un développement optimales pour les actes subit (chirurgie, injections…).
Evaluation des effets curatifs d’un aliment thérapeutique prêt à l’emploi dans un modèle murin de malnutrition aiguë sévère
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Nourries d'un régime pauvre en protéines qui leur fait perdre environ 15 % de leur poids et bloque leur croissance, 360 jeunes souris subissent sept jours de gavage quotidien et reçoivent pendant 50 jours, cinq minutes par jour dans une cage vide, un aliment thérapeutique ou un aliment standard. Au total, 420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec pesée et mesure quotidiennes sous contention, huit prises de sang sous anesthésie, cinq séjours de dix heures en cage à fond grillagé et deux passages de dix minutes dans une boîte de 40 cm de côté pour évaluer leur anxiété. L'équipe veut montrer qu'un aliment thérapeutique qu'elle a développé, sans huile de palme, fait mieux que la formule actuelle contre la malnutrition aiguë sévère de l'enfant. Le porteur ne précise pas ce que les souris reçoivent par gavage pendant ces sept jours.
Objectifs
Selon un récent rapport de l’Organisation des Nations Unies, 828 millions de personnes ont été touchées par la faim dans le monde en 2021. Parmi les affections liées à la faim, la malnutrition aiguë sévère (MAS), qui se caractérise par une perte de poids très importante et une dysfonction du tube digestif, est une pathologie qui touche à l’échelle mondiale plus de 13 millions d’enfants âgés de moins de 5 ans. La perte de masse sévère chez les enfants de moins de 5 ans cause un cinquième de la mortalité infantile mondiale. Afin de lutter contre cette pathologie un aliment thérapeutique prêt à l’emploi (ATPE) a été développé à la fin du XXème siècle. La composition de cet ATPE n’a pas évolué depuis sa première formulation et pourrait être considérée comme désuète compte tenu des connaissances actuelles en physiologie de la digestion. Ce projet propose de montrer l’efficacité accrue d’un nouvel ATPE par rapport à l’ATPE existant sur la reprise de poids, la fonction intestinale et les fonctions cognitives de souris atteintes de malnutrition aiguë sévère.
Bénéfices attendus
Au terme de cette étude nous espérons apporter la preuve d’une meilleure efficacité d'un nouvel aliment prêt à l'emploi (ATPE2) par rapport à un ATPE1 de souris atteintes de malnutrition aiguë sévère et valider l’ATPE testé en tant qu’aliment thérapeutique pour combattre la malnutrition aiguë sévère. En plus d'apporter une nouvelle solution pour lutter contre la malnutrition aiguë sévère, la composition de l’ATPE2 est plus respectueuse de l’environnement car il ne contient pas de graisses hydrogénées ou d’huile de palme.
Procédures
Interventions sur animaux : 1) Alimentation hypo-protéinée à volonté pour 360 souris vigiles. 2) Administration par gavage sur 360 souris vigiles (Durée 15 sec ; 1x tous les jours pendant 7 jours) 3) Administration à volonté de l’aliment thérapeutique prêt à l’emploi sur 360 souris vigiles (Durée 5 min/jours pendant 50 jours). Les souris seront placées dans une cage vide avec une boite de pétri contenant l’aliment thérapeutique prêt à l’emploi ou d’aliment standard. 4) Contention pour mesure de la masse (1x/jours tous les jours, 10 sec), de la longueur de la queue (1x/jours tous les jours, 10 sec) sur 420 souris vigiles. 5) Prélèvement sanguin (1x/7 jours, soit 8 fois, durée 2 min) sur 420 souris anesthésiées. 6) Mesure de l’activité métabolique (cage avec un fond grillagé permettant de collecter l’urine et les fèces) avec une durée de 10h sur 420 souris vigiles (5x) 7) Mesure de l’anxiété et de l’activité locomotrice (1x avant traitement et 1x en fin de traitement, durée 10 min) sur 420 souris vigiles. Les souris sont placées dans une boite de 40x40 cm et sont libres d’explorer cette boite pendant 10 min.
Impact sur les animaux
Un des effets indésirables de la malnutrition aiguë sévère est l’importante perte de poids qui, pour la souris, est de l’ordre de 15%. Cet effet est visible après 4 jours de régime hypo-protéiné. De plus, les souris modèles de malnutrition aiguë sévère n’ont pas une courbe de croissance normale, leur masse n’augmentant pas en fonction du temps. Les aliments thérapeutiques prêts à l’emploi sont des produits alimentaires destinés à l’humain et pourraient avoir des effets indésirables sur les souris (Ex : diarrhée). L’induction de la dysfonction intestinale peut provoquer une inflammation du système digestif chez la souris, ce qui pourrait aussi nuire à la digestion normale de l’animal. Enfin, les prélèvements sanguins répétés sur les souris (1 fois par semaine) lors de nos expérimentations pourraient engendrer des nuisances.
Devenir
A la fin de la procédure les animaux seront mis à mort afin de prélever leurs organes pour des analyses biologiques. Ces analyses permettront de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à l’effet thérapeutique du nouvel ATPE. Les animaux ne seront donc pas gardés en vie car nous allons collecter l’appareil digestif, le foie, la rate, les reins et le cerveau pour procéder à des analyses biologiques.
Remplacement
L’utilisation de l’animal est inévitable pour notre projet car nous cherchons à caractériser l’effet bénéfique d’un régime alimentaire au niveau systémique. Actuellement aucun modèle in vitro ne permet de mimer le phénomène étudié dans son ensemble et dans sa complexité.
Réduction
L’utilisation de l’animal est réduite au maximum. Dans cette optique, nous utiliserons des groupes de 20 souris par groupe expérimental et nous répéterons les expériences 3 fois afin de rendre nos résultats exploitables. Pour chaque expérience, le maximum d’échantillons autorisés réglementairement seront prélevés sur l’animal afin d’éviter d’avoir à reproduire l’expérience par manque de tissus. Chaque fois que cela sera possible, nous analyserons un maximum de paramètres biologiques sur les mêmes individus afin de limiter le nombre d’expériences.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera suivi tout au long de nos expériences et fera l’objet de procédures strictes. Les souris seront toujours hébergées en groupes dans des cages avec une surface réglementaire, avec un libre accès à l’eau et la nourriture. Un suivi des animaux a été mis en place en accord avec le comité de suivi du bien–être animal de notre établissement pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Les animaux auront à disposition des igloos, des bâtons à ronger et cotons pour la nidification. Les animaux seront suivis quotidiennement, permettant la détection précoce d’anomalies éventuelles. Des périodes d’acclimatations à l’hébergement comme à la manipulation permettront de limiter l’angoisse des animaux. Dans le cadre de notre projet la perte de poids est l’élément majeur à prendre en compte. Dans le cas d’un animal montrant une perte de poids supérieur à 20% de son poids initial, l’animal sera exclu de l’étude le temps de son rétablissement et à nouveau alimenté pendant la période de convalescence. Si ce nouveau régime alimentaire ne permet pas une reprise de poids et que l’animal atteint les points limites définis il sera euthanasié. Par exemple, un animal sera euthanasié s’il présente une prostration continue, une déshydratation ou une perte de poids supérieure à 20% de son poids initial. Enfin, les études sont systématiquement optimisées (durée du régime) d’après la littérature. De plus, les traitements sont administrés de la façon la moins invasive possible : alimentation (Administration à volonté). Enfin, les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale gazeuse afin de minimiser le stress induit par cet acte sur les animaux.
Choix des espèces
L’utilisation d’animaux vivants est un jalon nécessaire dans la conception de nouveaux médicaments, en particulier pour obtenir la preuve de concept de l’efficacité thérapeutique du produit que nous avons développé. Ce projet a pour but de démontrer qu’un nouvel aliment thérapeutique prêt à l’emploi est efficace dans un modèle de malnutrition aiguë sévère (MAS). Les rongeurs et en particulier les souris, sont fréquemment utilisés pour modéliser les maladies humaines. La pathologie dans notre étude est induite par une diminution de l’apport journalier en protéine. Les souris présentent, dans ce cas, bon nombre des signes physiopathologiques caractéristiques de la maladie (dont la perte de poids, ralentissement du développement). Le choix d’utiliser des souris a aussi été conforté par le fait qu’il est simple, rapide d’utiliser cette espèce et qu’il existe un plus grand nombre d’outils d’analyse disponibles, par rapport aux autres espèces. La malnutrition aiguë sévère est une pathologie qui peut affecter les individus à tout âge. Nous focaliserons notre étude sur la période de développement post-sevrage jusqu’à l’âge adulte. Les symptômes induits par la MAS, ainsi que les effets indésirables, ont une influence délétère à long terme lorsque cette pathologie intervient pendant l’enfance. Il s’agit donc ici de modéliser cette affection durant le développement, ce qui correspondra à la MAS observée durant l’enfance. De plus, des paramètres de développement pourront être mesurés durant l’expérimentation et comparés à ceux d’un développement normal (Poids, dimension des organes) en fonction de l’âge des animaux.
Mise en place d’un modèle murin de xénogreffe orthotopique de glioblastome 1/2
- Recherche appliquée
- Cancers
207 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, certaines menées sous anesthésie sans réveil. Opérées 30 minutes pour recevoir dans le cerveau des cellules humaines de glioblastome, elles sont ensuite transportées en voiture vers un second établissement, où une partie passe quatre semaines d'imagerie hebdomadaire sous anesthésie, jusqu'à deux heures par séance. La tumeur peut provoquer une perte de poids excessive et des troubles neurologiques, et les injections faites avant l'imagerie, sur souris éveillées, peuvent entraîner des problèmes respiratoires. Le projet met au point cette greffe intracrânienne pour étudier ensuite l'oxygénation des tumeurs et leur réponse à la radiothérapie. Le porteur affirme avoir établi des points limites "pour éviter toute souffrance animale".
Objectifs
Le glioblastome multiforme est la tumeur cérébrale primitive la plus fréquente et la plus agressive chez l’adulte. La médiane de survie globale varie de 15 à 18 mois et le taux de survie à 5 ans n’excède pas 5%. Le traitement de référence consiste en la chirurgie la plus complète possible suivie de l’association d’une radiothérapie et d’une chimiothérapie par le témozolomide. Malgré ce protocole thérapeutique, la majorité des patients rechute dans un délai médian de 8-9 mois. Il est donc aujourd’hui indispensable d’améliorer ce protocole. Dans cette démarche, il est connu que les glioblastomes sont caractérisés comme des tumeurs résistantes à l’irradiation. Cette résistance repose en partie sur le manque d’oxygène (hypoxie) au cœur de la tumeur et il a été démontré dans de nombreuses études que l’oxygénation des tissus représente un facteur prédictif de réponse à l’irradiation. Dans ce contexte, ce projet aura comme objectif la mise au point d’un modèle orthotopique de glioblastome, c’est-à-dire l’induction d’une tumeur au sein même de la cavité crânienne chez la souris afin d’évaluer la réoxygénation cellulaire et la radiosensibilisation et ainsi d’améliorer la survie des patients atteints de glioblastome. Ce projet se déroulera dans 2 établissement utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait contribuer à optimiser le traitement actuel des patients atteints de glioblastome en sensibilisant les tumeurs aux effets de la radiothérapie pour améliorer la survie de ces patients.
Procédures
A) Dans l’Etablissement Utilisateur (EU) 1/2 nous ferons une Chirurgie 1 : une injection analgésique d’une minute sur animal vigile, puis une anesthésie générale gazeuse, suivie d’une chirurgie de 30 minutes avec une injection d’une minute et suture sous anesthésie générale et locale. B) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Imagerie 1 : une injection d’une minute sur animal vigile, puis imagerie de 30 minutes sous anesthésie générale pour l’observation de la croissance tumorale. Puis, une injection sur animal sur animal vigile, suivi 24h après d'une imagerie de 15 minutes sous anesthésie générale. Cette procédure sera réalisée à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. C) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Imagerie 2 : Imagerie sous anesthésie générale de 2 heures pour l’observation de la croissance tumorale et de l’hypoxie à raison d’une fois par semaine pendant 4 semaines. D) Dans l’EU 2/2 nous ferons une Chirurgie 2 : une injection d’une minute d’un anesthésique général sur animal vigile, puis des injections d’une minute d’un anesthésique local et d'un analgésique, puis une chirurgie de 2 minutes, suivi d’une perfusion de 5 minutes. E) Dans l'EU 2/2 nous ferons une Mise à mort. Un groupe subira les procédures : A et E. Un groupe subira les procédures : A, puis B, suivi D puis E. Un groupe subira les procédures : A, puis C, suivi D puis E.
Impact sur les animaux
La mise en place des modèles pourra induire des douleurs/infections suite à la chirurgie associée à une potentielle perte de poids transitoire et une déshydratation. Le transport des animaux entre les deux EU pourra induire un stress. Les injections nécessaires à l’imagerie pourront entrainer un stress chez l’animal se traduisant par des problèmes respiratoires. Les suivis par imagerie pourront induire du stress suite aux anesthésies répétées. La croissance des tumeurs pourra entrainer une perte de poids excessive et des effets neurologiques.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure afin de récupérer les cerveaux pour des analyses ex-vivo.
Remplacement
Les études préliminaires réalisés sur cellules cancéreuses ont permis de valider 2 types de cellules pour notre modèle de glioblastome chez la souris. Ce modèle chez l’animal permet de mimer au plus proche la complexité d'un environnement tumoral chez l'individu (vascularisation, inflammation…).
Réduction
Les études préliminaires sur cellules ont également permis de réduire le nombre de lignées à 2 afin de réduire le nombre de groupe utilisant des animaux. La mise en place du modèle permettra également de réduire le nombre d’animaux utilisées dans de futurs projets étudiant l’amélioration de la radiothérapie sur un modèle de glioblastome. Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé avec suffisamment d’animaux pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente par les 2 méthodes d’imagerie décrites. Ce projet utilise des méthodes d’imagerie non-invasives permettant de suivre un même animal au cours du temps réduisant le nombre d’animaux.
Raffinement
Chaque protocole expérimental prend en compte un potentiel impact sur la souffrance animale et différents critères ont été établis pour justifier un arrêt de l'expérience en cours. Les animaux seront hébergés à 5-8 souris par cage (souris issues de différents groupes de traitement), dans des cages à couvercle filtrant avec de la litière, des frisures de papier kraft, des tubes de coton (nidification), des bâtons et des tunnels. Les procédures expérimentales seront réalisées par des manipulateurs expérimentés. Les animaux seront acclimatés à leur hébergement deux semaines avant de démarrer les procédures. Des anesthésies et des analgésies sont appliquées dès que possible pour éviter tout risque de stress et de souffrance. Des points limites ont été établis pour éviter toute souffrance animale et seront évalués 3 fois par semaine. Si une souris présentait des signes d’effet(s) secondaire(s) ou de symptômes révélant un inconfort ou l’apparition de douleur, le vétérinaire désigné sera contacté pour venir voir les animaux, poser un diagnostic et mettre en place les mesures correctives adaptées. Les méthodes d’imagerie utilisées sont reconnues non-invasives et non-irradiantes. Les animaux seront transportés en voiture entre les deux Etablissements Utilisateur (1/2 et 2/2) (maximum 10 minutes). Pour cela, les animaux seront mis dans des boites de transport dédiées avec un filtre sanitaire et de la nourriture et de l’eau gélifiée avec ajout de chaufferettes sous les boites.
Choix des espèces
La souris représente l’espèce la plus utilisée en expérimentation en oncologie. La raison la plus importante du choix de la souris pour notre étude est sa similitude avec les organismes humains en ce qui concerne l’anatomie, la physiologie et la génétique. Le modèle de souris choisi permettra l’implantation de lignées cancéreuses humaines et le développement des tumeurs orthotopiques. Les animaux utilisés seront adultes c’est-à-dire à partir de 6/8 semaines car ils possèdent un poids et un développement optimales pour les actes subit (chirurgie, injections…).
Etude des effets de candidats médicaments dans un modèle préclinique d’hypertension artérielle pulmonaire
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Injectés sous anesthésie d'un composé qui freine la formation des vaisseaux, puis enfermés trois semaines dans une enceinte pauvre en oxygène où l'humidité dépasse 80 %, 1 800 rats développent une hypertension artérielle pulmonaire, à côté de 120 rats témoins. De retour en hébergement classique, pour une période qui peut aller jusqu'à six semaines, les rats malades reçoivent une à deux fois par jour des candidats médicaments par gavage, injection ou voie intranasale, pendant que la maladie s'aggrave et devient irréversible. Le porteur prévoit que 15 % d'entre eux meurent de la maladie au cours du protocole, et jusqu'à 40 % quand cette phase dépasse trois semaines. Au total, 1 920 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. À la fin, sous anesthésie, un cathéter est introduit dans la carotide, puis le thorax est ouvert pour en glisser un autre dans le ventricule droit et l'artère pulmonaire. Le porteur juge ces mesures trop invasives pour envisager un réveil, et les rats sont tués par surdose.
Objectifs
L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie cardiovasculaire et pulmonaire rare et grave : sa prévalence dans la population générale en France est estimée à 15 cas par million et la survie médiane sans traitement après diagnostic est inférieure à 3 ans. Elle se caractérise par l’augmentation des résistances artérielles pulmonaires, responsable d'une hypertension, et aboutit à une insuffisance cardiaque. Cette maladie peut survenir de cause inconnue, dans un contexte familial ou compliquer l’évolution de certaines pathologies (insuffisance cardiaque). En identifiant et en traitant les patients le plus tôt possible, il est possible de retarder la progression de l'HTAP. Malheureusement, cette maladie est souvent mal diagnostiquée et traitée, car les symptômes initiaux sont légers et peu spécifiques (essoufflements, lipothymie et asthénie). Si les options thérapeutiques ont progressé ces dix dernières années et ont permis d'améliorer les conditions de vie des malades, la prise en charge de l'HTAP demeure incomplète car ne prolonge pas significativement le durée de vie après diagnostic. Ainsi, la recherche de médicaments ciblant de nouveaux mécanismes physiopathologiques reste un enjeu majeur pour les années à venir. Les tests de nouvelles molécules doivent se réaliser sur des modèles animaux suffisamment prédictifs de la maladie, afin d’optimiser la sélection des candidats médicaments qui entreront en phase clinique. Le modèle présenté d'HTAP chez le rat, induit conjointement par l’administration d'un composé diminuant la formation de vaisseaux sanguins et par une hypoxie (diminution des apports en oxygène) chronique, est un modèle qui reproduit l'ensemble des caractéristiques physiopathologiques décrites chez l'Homme, à savoir une atteinte vasculaire qui est associée à long terme avec le développement d'une insuffisance cardiaque droite. De plus, les traitements actuellement proposés chez l'Homme montrent des résultats bénéfiques significatifs dans ce modèle. Ainsi, ce modèle d'HTAP représente un modèle préclinique de choix pour l’étude de l’HTAP. Ce modèle nous permettra d’évaluer, chez le rat, l’efficacité de nombreux candidats médicaments qui s’intéressent à des mécanismes d’actions connus (atteintes vasculaires) et des cibles thérapeutiques nouvelles (atteintes cardiaques). Ce modèle nous permettra également une meilleure compréhension des mécanismes mise en jeu dans la maladie afin d’améliorer la prise en charge des patients.
Bénéfices attendus
L’HTAP est une maladie rare et grave pour laquelle il n’existe actuellement pas de traitements curatifs efficaces. Si les traitements prescrits actuellement, essentiellement des vasodilatateurs, permettent une amélioration de la qualité de vie des patients et une prolongation de la survie en freinant l’évolution de la pathologie, la moitié des patients décèdent dans les sept ans qui suivent le diagnostic. Compte-tenu de l’évolution de l’HTAP dans ce modèle animal qui mime fidèlement la maladie humaine, la réalisation d’études précliniques utilisant des candidats médicaments novateurs apparait primordiale pour mettre en évidence de nouvelles pistes thérapeutiques. Ainsi, à terme, l’utilisation de ce modèle animal permettra de sélectionner des composés présentant des bénéfices sanitaires significatifs en vue d’essais cliniques.
Procédures
Une injection sous-cutanée (S.C.) du composé diminant la formation des vaisseaux est réalisée sous anesthésie gazeuse. Les animaux sont ensuite placés dans une enceinte d’hypoxie pendant 3 semaines avant de retourner en condition de normoxie (conditions d'hébergement classique) durant 0 à 6 semaines. Pendant la période de normoxie, les animaux pourront être traités quotidiennement, une à 2 fois par jour selon le composé testé, par gavage, injection intrapéritonéale (I.P.), sous-cutanée (S.C.), ou intranasale (I.N.). Des injections intraveineuses sous anesthésie gazeuse pourront également être réalisées 1 à 2 fois par semaine. Durant la normoxie, des prélèvements de sang à la veine jugulaire ou des examens échocardiographiques de suivi pourront être réalisés sous anesthésie gazeuse. A la fin du protocole, une chirurgie sous anesthésie gazeuse et analgésie est réalisée afin de mesurer les pressions artérielles en insérant un cathéter relié à un capteur de pression dans l’artère carotide. Une thoracotomie est ensuite réalisée afin d’insérer un cathéter dans le ventricule droit puis dans l’artère pulmonaire pour des mesures de pressions. Un prélèvement de sang terminal intracardiaque pourra être réalisé avant la mise à mort des animaux par surdose de produit euthanasiant.
Impact sur les animaux
Les animaux sont soumis à une anesthésie gazeuse et reçoivent une injection sous-cutanée pour induire une hypertension artérielle pulmonaire. Ils sont ensuite placés dans une enceinte d’hypoxie pendant 3 semaines. L’humidité dans l’enceinte est supérieure à 80%. En hypoxie, les animaux présentent une prise de poids ralentie de 50% par rapport à une stabulation conventionnelle à cause du stress et de l’asthénie provoqués par la déplétion en oxygène. De plus, le confinement dans l'enceinte d'hypoxie génère un inconfort, indépendamment de l'hypoxie elle même, via une humidité élevée et un risque d'accumulation d'ammoniaque et de CO2. A la fin de ces 3 semaines d’hypoxie, ils retournent dans la pièce d’hébergement conventionnelle pendant 0 à 6 semaines, période pendant laquelle la pathologie va s’aggraver et devenir irréversible. A long terme, les animaux peuvent mourir de la pathologie. Pendant la période de normoxie, les animaux pourront être traités quotidiennement, une à 2 fois par jour selon le composé testé, par gavage, injection intrapéritonéale (I.P.), sous-cutanée (S.C.), ou intranasale (I.N.). Ces administrations répétées peuvent êtres associées à des risques de fausses route, d'irritation ou de lésions de l'oesophage (PO), et d'irritations (I.P., S.C.). Des injections intraveineuses sous anesthésie gazeuse pourront également être réalisées 1 à 2 fois par semaine. Des anesthésies gazeuses seront potentiellement réalisées au cours du protocole afin de réaliser des prélèvements de sang à la veine jugulaire ou des examens échocardiographiques de suivi. A la fin du protocole, les animaux sont anesthésiés afin de réaliser un acte chirurgical qui permet de mesurer les pressions artérielles en insérant un cathéter relié à un capteur de pression dans l’artère carotide. Une thoracotomie est ensuite réalisée afin d’insérer un cathéter dans le ventricule droit puis dans l’artère pulmonaire pour des mesures de pressions. Un prélèvement de sang terminal intracardiaque pourra être réalisé avant la mise à mort des animaux par surdose de produit euthanasiant.
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux HTAP seront mis à mort afin de récupérer des organes pour des analyses de tissus (cœurs, poumons, artères pulmonaires) et/ou des analyses de morphologie des organes (pesée des deux ventricules du cœur). Les mesures de pressions dans le ventricule droit sont également trop invasives pour envisager un réveil des animaux. Un prélèvement de tissu sur les animaux Sham (non porteurs d'un HTAP) est nécessaire pour comparer aux conséquences cardiovasculaires des animaux porteurs de la maladie.
Remplacement
S'il existe un certain nombre de modèles de culture de cellules musculaires lisses, ces modèles in vitro sont utilisés en première intention (modèles de screening) et sont utilisés uniquement pour tester des activités moléculaires et identifier des voies de signalisation. Ces modèles cellulaires in-vitro ne permettent pas de tester l'efficacité d'un candidat médicament sur l'aspect de la restauration hémodynamique et morphologique mais sont utilisés en amont afin de sélectionner les meilleurs candidats à tester sur nos modèles in vivo. La validation de la formation aux techniques de mesures de pressions nécessite d’avoir recours à des animaux vivants car les phases critiques de l’approche chirurgicale reposent sur les risques hémorragiques qui peuvent entraîner des mesures de pression faussées, voir la mort de l’animal.
Réduction
Pour chaque groupe avec une HTAP, le nombre d'animaux nécessaire par groupe est fixé à 11. Ce nombre a été déterminé par un calcul de N, sur la base de données obtenues préalablement et prenant en compte les moyennes et déviations standards mesurées pour chaque paramètre. Basés sur les données historiques dans ce modèle d’HTAP, un pourcentage de perte de 15% est attendu jusqu’à 3 semaines de normoxie, correspondant aux animaux qui meurent au cours du protocole à cause du développement de la pathologie. Le nombre d’animaux inclus dans chaque groupe en début d’étude est donc de N=13. Lorsque le protocole inclus une période de normoxie supérieure à 3 semaines (jusqu’à 6 semaines), le nombre d’animaux par groupe est fixé à N=18 car le développement de la pathologie entraîne une mortalité plus importante des animaux (jusqu’à 40% de perte). Généralement, le groupe contrôle négatif (non malade) n’est composé que de 6 animaux car il y a peu de variabilité des paramètres cardiovasculaires étudiés. Ainsi, 1800 rats HTAP sont prévus dans le cadre de cette procédure et 120 rats Sham. Des échantillons de plasmas et/ou de tissus d'animaux sont prélevés à l'issue de certaines séries expérimentales et conservés pour pouvoir être utilisés dans le cadre d’autres projets de recherche (par exemple recherche d’un récepteur cible présent dans le plasma ou dans les tissus cardiaques ou vasculaires). L'utilisation de ces banques de tissus pour d'autres projets de recherches permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés car il permet de réduire le nombre de séries expérimentales réalisées.
Raffinement
l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 5 jours est respectée. L'administration du composé induisant la pathologie est réalisée sous anesthésie gazeuse. Pendant les 3 semaines d'hypoxie, les animaux sont hébergés dans des grandes cages en plexiglass prévues à cet effet avec une sciure particulièrement absorbante (8 animaux par cages). Les caissons d’hypoxie sont ouverts et nettoyés tous les jours. De la chaux sodée est placée dans le caisson pour absorber le C02 et changée tous les jours, de l'acide borique permet d'absorber l'ammoniaque générée par les urines et est remplacé toutes les semaines ; et des absorbeurs d'humidité sont présents pour absorber l'humidité assurant des conditions correctes pour les animaux. La ventilation des caissons peut également être adaptée à l’aide d’aérations présentes sur les caissons dont l’ouverture et la fermeture peut être ajustée pour diminuer une humidité excessive. Les animaux sont observés quotidiennement et tout signe de douleur ou de détresse entraîne l’établissement d’un score grâce à une grille d’évaluation du bien-être animal. En fonction du score obtenu, un protocole d’analgésie approprié est mis en place si besoin. Des points limites spécifiques au protocole sont également établis (présence de plaies cutanées, fausse route…) Si des prélèvements de sang sont réalisés au cours du protocole, les animaux sont anesthésiés. Une anesthésie locale est également réalisée. Les rats sont placés sur un tapis chauffant avec contrôle de la température, et une réhydratation est réalisée en injectant en S.C. 3 fois le volume prélevé en NaCl ou Ringer Lactate. Si des injections en voie I.V. sont réalisées, les animaux sont anesthésiés avec une analgésie locale et contôle de la température corporelle. Les mesures hémodynamiques réalisées en fin de protocole se font sur animaux anesthésiés ayant reçus une injection préalable d'analgésiant au minimum 30 minutes avant la première incision. Pour chaque anesthésie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant retro-contrôlé et du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux
Choix des espèces
Même si de nombreuses espèces animales sont concernées, la majorité des modèles d’HTAP ont été développés chez le rat adulte parce qu’il permet d’obtenir, après induction de la pathologie, des données hautement reproductibles. De plus, les rats présentent des modifications cardiovasculaires similaires à l’homme : modifications des pressions, remodelage vasculaire et cardiaque, perte de fonction. Finalement, ce modèle d'HTAP développé chez le rat représente un modèle de référence pour l’étude de l’HTAP car la progression de la pathologie est continue au cours du temps et mime ainsi l’évolution délétère de la maladie observée chez l’homme. Des rats de 4/6 semaines au moment où ils arrivent en acclimatation dans nos locaux sont utilisés pour ce modèle. Ce modèle est sensible à l’âge et des animaux plus âgés ne présentent pas le même développement de la pathologie.
Modèle expérimental de néovascularisation rétinienne
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Rats : 2450
Lapins : 2400
2400 lapins, 2450 souris et 2450 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent une injection dans l'œil déclenchant une néovascularisation de la rétine, des instillations, des injections et parfois la pose chirurgicale d'un implant oculaire, avant évaluations après mise à mort. Le porteur affirme que les maladies vasculaires de la rétine ne sont pas douloureuses chez l'homme, et par transposition chez l'animal, et décrit démangeaisons et rougeurs comme de simples gênes. Il conclut qu'aucune méthode alternative ne permet de reproduire l'œil "dans sa globalité fonctionnelle".
Objectifs
L’objectif du projet est la mise en place, au sein de l’établissement utilisateur, d’un modèle expérimental de néovascularisation rétinienne chronique chez le lapin et le rongeur afin de tester l'efficacité de traitements potentiels dans cette maladie. Nous nous baserons sur les données de la littérature, en utilisant un composé qui induit les mécanismes similaires à ceux impliqués dans les complications néovasculaires chez l'homme.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu du projet est de proposer des modèles expérimentaux qui permettront d'évaluer l'efficacité de nouveaux traitements. La recherche de traitements contre les atteintes vasculaires impliquées dans différentes pathologies est en constante évolution et nécessite de pouvoir les tester dans les meilleures conditions possibles et dans le plus grand respect du bien-être animal.
Procédures
Le déclenchement du modèle expérimental est dû à une injection intravitréenne. Les examens ophtalmologiques se feront à l'aide de techniques non invasives (imagerie, observations au biomicroscope). Ces examens sont réalisés chez l’homme en cabinet médical par un ophtalmologiste sans anesthésie et sans hospitalisation. Ils le sont également chez l’animal en clinique vétérinaire. Ces examens pourront se faire pour une partie sur animaux vigiles mais certains qui nécessitent l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie légère, ce type d'examen ne dure que quelques minutes. Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), par voie sous cutanée, intramusculaire ou intrapéritonéale. Ces procédures ne durent que quelques secondes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois par jour (dans la majorité des cas 6 à 8 administrations maximum par jour). Les administrations de produit par injection au niveau de l'œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin. Les administrations de produit par pose d’implant nécessitent une anesthésie et éventuellement des points de sutures au niveau des conjonctives, de la sclère ou de la cornée. Cet acte chirurgical dure cinq minutes tout au plus et sera réalisé généralement une seule fois, puisque l’implant à vocation à délivrer son contenu sur une longue période. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d'intérêt. Si des prélèvements de sang doivent être effectués, ils se feront par ponction et basés sur les recommandations du Gircor et durent moins d'une minute.
Impact sur les animaux
Les maladies vasculaires de la rétine ne sont pas douloureuses chez l'homme, et par transposition chez l'animal. Un des effets indésirables attendu dans ce modèle expérimental devrait entrainer une altération de la vision sur l'œil ayant reçu l'injection. Dans le cas où traitement devrait être administré par chirurgie, il s'agira d'une chirurgie permettant l'insertion d'un implant oculaire de taille réduite, une inflammation peut être observée dans les heures suivant l’intervention. La manipulation et l’immobilisation des animaux au cours des différents examens et des différentes administrations devraient engendrer un léger stress malgré toutes les précautions mises en place. Il en va de même pour les lapins lors de la sortie des animaux et leur placement en salle d’expérimentation. L'administration des produits devrait engendrer tout au plus une douleur légère et de courte durée notamment lors de l’anesthésie. Au cours de l’anesthésie jusqu’au réveil, une baisse de la température corporelle pouvant induire un stress physique/thermique est attendue. Elle sera minimisée par l’utilisation de tapis chauffant, de lampe chauffante ou d’armoire de réveil chauffée en fonction des espèces. Une légère perte de poids peut survenir à la suite de certaines manipulations ou actes invasifs (anesthésie…). Un point terminal est fixé à -20% par rapport au poids du début de l’étude. Elle ne devrait pas être supérieure à 20% d’autant plus que l’accès à l’eau et à la nourriture ne sera pas limité lors de leur stabulation. Des démangeaisons, des sensations de brûlures, des rougeurs palpébrales, des gonflements des paupières sont autant de nuisances attendues et imputables à la composante inflammatoire de la maladie induite par ces procédures. Elles n’occasionneront pas de douleur tout au plus une légère gêne ou un léger inconfort.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...).
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative ne permet de mimer l'œil dans son environnement et dans sa globalité fonctionnelle. En effet, l'œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen, humeur aqueuse) de physiologie différente soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins. Le projet nécessitera donc d’avoir recours à des animaux compte tenu des particularités de l’organe concerné par le projet et l’absence de modèle alternatif.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à l'aide des tests statitiques, chaque groupe traité sera comparé à celui du groupe témoin. Afin d’avoir une puissance aux tests au moins égale à 0,80, un calcul de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien-être. Les rongeurs seront placés en groupe dans des cages d’hébergement contenant nourriture et boisson ad libitum et enrichissement à ronger et abris. Les lapins seront placés individuellement ou par deux dans des cages avec boisson ad libitum, nourriture et enrichissement à ronger. Les examens non invasifs choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet ophtalmologique ou chez l’animal en cabinet vétérinaire. Les examens de l'œil qui requièrent l’immobilité de l'animal pourront être réalisés pour son confort sous anesthésie. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum. Ce projet a été soumis pour évaluation à un comité d’éthique et sera suivi par la structure en charge du bien-être animal de l'établissement.
Choix des espèces
Le lapin sera choisi pour la taille de son œil. Les observations des paramètres observées en sont facilitées. Si la quantité de produit à évaluer est limitée (difficulté à synthétiser, coût), le rongeur sera alors choisi. Il le sera aussi si des analyses histologiques spécifiques sont nécessaires, le catalogue d’anticorps par exemple y est plus développé. Enfin le choix de l’espèce, sera guidé aussi par les données existantes sur le produit à évaluer (spécificité d’action, données historiques sur l’espèce choisie). C’est pour ces raisons que des souris, des rats et des lapins ont été retenus pour tenir compte des particularités anatomiques et physiologiques de chaque espèce afin d’augmenter les chances de mener ce projet à terme.
Inflammation et réponse immune au cours de la stéatohépatite
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
1340 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des régimes carencés ou enrichis en gras et sucre pendant seize semaines, des injections répétées, des gavages, et 90 d'entre elles une chirurgie d'accès aux ganglions et au tissu adipeux, avant prélèvement des organes. Le porteur répertorie une gêne à l'administration, des variations de poids et une douleur modérée liée à la chirurgie soulagée par antalgiques. Il affirme que les expériences in vivo sont "absolument essentielles" faute de système in vitro assez complexe.
Objectifs
Ce projet s'intéresse au rôle du microenvironnement immunitaire des organes périphériques comme le foie et l’intestin en conditions physiologiques et au cours de l’inflammation. L’inflammation s'accompagne de modifications des cellules immunitaires au voisinage du site d’inflammation et même jusqu’aux organes plus centraux producteurs de nouvelles cellules effectrices. Pour comprendre la régulation cellulaire et moléculaire de la réponse des cellules immunitaires dans l’intestin et le foie lors de stimuli inflammatoires, les souris sont mises dans des contextes de régimes alimentaire inflammatoires (MCD) et un régime gras et sucré (High-fat High glucose Diet, HFHG). Globalement, les désordres tissulaires engendrés par ces stimulations vont modifier le comportement des cellules immunitaires en agissant à différents niveaux (métabolisme, survie, prolifération, activation...). Ainsi, les cellules immunitaires seront étudiées pour leur propriété de prolifération, différenciation, de motilité et de circulation au niveau des organes primaires du système immunitaire (thymus et moelle osseuse), des organes lymphoïdes secondaires (ganglions, rate, plaques de Peyer) ainsi qu’au niveau des organes périphériques (poumons, l’intestin, le foie et le tissu adipeux). L’étude de la réponse immunitaire des différentes populations impliquées dans l’inflammation tissulaire, permettra de cibler les processus cellulaires et moléculaires mis en place par le système immunitaire en parallèle des modifications globales corporelles et systémiques (infiltration tissulaire, réponse systémique pathophysiologique avec l’analyse des caractéristiques hématologiques, biochimiques, cytologiques et histologiques). L’étape suivante consistera en l’analyse de molécules permettant de moduler la réponse inflammatoire et d’évaluer leur potentiel thérapeutique et leur mode d’action sur les cellules immunitaires et la répercussion sur l’état inflammatoire tissulaire.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires mis en place lors d’inflammation tissulaire au cours de pathologies de type stéatose non alcoolique. A court terme, ce projet scientifique permettra de comprendre ce qui régit l’accumulation de certaines populations immunitaires dans le foie et l’intestin à la suite des inflammations causées par des régimes alimentaires spécifiques. Cela devrait renseigner sur les mécanismes moléculaires mis en jeu dans les tissus en inflammation pour réparer ou amplifier la stéato-hépatite et l’implication des modifications métaboliques associées comme l’insulinorésistance. Le rôle des différentes populations immunitaires sur l’évolution de la pathologie du foie et la perméabilité intestinale associée est encore mal compris. Cependant, des études indiquent que ces populations immunitaires seraient cruciales pour lutter contre une mise en place de modifications irréversibles, comme la fibrose. De plus, nous étudierons si ces processus relancent une hématopoïèse et quels en sont les mécanismes moléculaires associés. A long terme, ces données moléculaires sur l’inflammation pourraient représenter une source importante de moyens thérapeutiques avec des actions supplémentaires pour lutter contre l’évolution de la pathologie de type stéato-hépatite. Le nombre de cas est en constante progression au vu de l’augmentation mondiale de l’obésité qui y est associée.
Procédures
Les interventions sont: Un régime riche en gras et en sucre donné sur une période de 16 semaines à un grand nombre des souris en parallèle de leur contrôle sous régime alimentaire « normal ». Des injections intra-péritonéales (ip) (quelques secondes) tous les 5 jours pendant un maximum de 8 semaines. Des injections ip (quelques secondes) réalisées quotidiennement pendant 7 jours sur d’autres lots de souris. Une seule injection en ip (quelques secondes) sera réalisée soit 10H ou 24H avant la mise à mort. Un gavage de 2 minutes en 1 seule fois par animal sera suivi d’un dosage sanguin de quelques secondes sur une cinétique de 1, 3 et 5 heures pour certains animaux ou de 5, 15, 30, 60, 90, et 120 min pour les autres (quelques gouttes sur bandelettes). 90 animaux subiront une procédure chirurgicale (avec un maximum de 10min) permettant d’accéder aux ganglions et tissu adipeux. Des antalgiques sont administrés en pré et post opératoire et la chirurgie se fait sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Nous avons répertorié 4 points de nuisances qui sont les suivants : 1- Une gêne légère liée à l’administration et/ou les prélèvements effectués. 2- Une perte de poids légère à modérée à la suite du régime alimentaire déficient en Methionine et choline (MCD). 3- Une prise de poids légère à modérée à la suite du régime alimentaire enrichi en gras et en sucre (High-fat High glucose Diet, HFHG). 4- Une douleur modérée liée à la chirurgie et améliorée par la prise d’antalgiques.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils sont tous utilisés pour prélèvement de leurs organes et l’isolement des populations immunitaires dans les différents tissus.
Remplacement
La réponse des populations immunes à des signaux inflammatoires tissulaires, donc provenant du dialogue entre divers sous-types cellulaires dans différents organes est très contrôlée. Les cellules passent par une circulation sanguine et lymphatique qui sont des environnements complexes et impossible à mimer sur des tests in vitro. Afin de pouvoir conclure sur des fonctions différentielles de nos cellules et de comprendre les mécanismes moléculaires en jeu, les expériences in vivo sont absolument essentielles et aucun système in vitro assez complexe n’existe pour obtenir ces résultats. Pour les études dans une seconde étape, toutes les simulations d’activation cellulaire par des cytokines seront entreprises en culture afin d’éviter l’utilisation d’animaux dans le cas de questions mécanistiques.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires, notre étude ne prendra en compte que des points de temps bien précis pour la cinétique car les effets du régime sont déjà décrits dans la littérature et nous avons aussi le recul nécessaire avec notre précédent projets sur les mêmes régimes alimentaires. Par exemple, nous savons que l’insulinorésistance et la résistance au glucose ne sont à tester qu’à partir de la 12ème semaine de régime pour des souris sauvages. Les mécanismes cellulaires et leurs modulations ne seront analysés qu’aux stades précis de la cinétique correspondant aux points de temps avec des différences significatives des populations immunitaires détectées lors de la première procédure du projet. De plus, la compilation de données de la littérature et de données déjà générées au laboratoire (sur animal non manipulé), ainsi que des expériences de culture cellulaire nous permettent de limiter le nombre d’hypothèses à tester. Enfin, le nombre de souris à utiliser a été calculé pour obéir aux minima nécessaires à des analyses statistiques valides, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats. De plus, nous aurons des résultats des procédures qui s’enchainent qui permettront d’éliminer des hypothèses concernant l’implications de certaines populations et/ou molécules. Ainsi, le nombre d’analyse à faire sera réduit par rapport à ce qui a été anticipé en prenant en compte toutes les lignées utilisées à la procédure précédente sans tenir compte de la significativité des résultats. Pour les tests statistiques, nous avons évalué nos nombres finaux à analyser selon les comparaisons à faire entre les variables et selon un niveau de risque fixé à 0.01 et une puissance fixée à 0.66. Quand cela était nécessaire, nous avons appliqué un possible effet cage et donc pondéré par le facteur correspondant. Seulement dans les conditions adéquates (point de cinétique précis) où l'augmentation du taux circulant des cellules immunes est validé, une étude du blocage des molécules de circulation se fera par l’injection des anticorps bloquants. Nous vérifierons ainsi en étudiant le tissu cible si les populations bloquées avaient plutôt un effet pro-inflammatoire ou réparateur. Appliquer les bloquants uniquement dans le cas d’une circulation statistiquement signifiante permet de réduire les effectifs requis et visera à réduire le nombre de souris nécessaires pour maintenir une interprétation biologique robuste.
Raffinement
Les animaux sont manipulés sur plusieurs jours avant le début des expériences car ils sont souvent pesés et cela limite leurs stress de suivre cette habitude d’interactions. Une fiche d’observation tout au long des régimes permettra de vérifier leur état (pelage, poids, respiration, mobilité…) et des scores seront tenus afin de vérifier que le traitement n’induit pas de modifications des habitudes et du bien-être animal. En cas de changement des scores, des points limites sont établis (perte de poids rapide, modification aspect pelage/alopécie, déshydratation, changement de consistance/couleur des selles) et le suivi rapproché des animaux permettra de définir s’il est nécessaire de - diminuer la dose et/ou d’administrer un analgésique selon la gravité des changements de comportement. Ces conditions s’appliquent à toutes les procédures. Pour la plupart des procédures, les animaux sont mis à mort très peu de temps après le geste invasif. Quand les animaux sont conservés en vie, un suivi quotidien s’assurera de leur bien-être et pour surveiller les éventuels signes de souffrance ou de stress selon la grille de score précédemment décrite dans ce paragraphe.
Choix des espèces
La souris de laboratoire, mammifère modèle, comporte tous les composants moléculaires et cellulaires clés du système immunitaire : l’analyse des nombreux lignages qui contribuent à la structure et aux fonctions complexes du système immunitaire des souris est précieuse pour appréhender la structure et les fonctions du système immunitaire humain. De plus, il existe un grand nombre de lignées de souris mutantes et transgéniques, qui permettent des études mécanistiques approfondies. Le recours à ces souris génétiquement modifiées va nous permettre d’identifier et de caractériser les processus sous-tendant la stéato-hépatite. Le détail du nombre d'animaux par procédure est mentionné dans le protocole. Toutes les souris seront analysées à l’âge adulte et les régimes débutés chez le jeune adulte âgé de 6 semaines. Cette date a été retenue comme la plus significative pour observer la mise en place et le suivi de la stéatose chez la souris. C’est le stade le plus précoce auquel les souris ont un poids assez stable et assez important pour en perdre suite au régime . De plus, comme le régime se pratique sur au moins 16 semaines, les souris doivent être prises à un stade qui évite qu’elles ne soient trop vieilles après le régime et que l’on ne soit pas sur l’interprétation d’un facteur vieillissement.