Rongeurs
Analyse de l’infection du foie par Enterococcus faecalis
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles sont soumises à une alcoolisation forcée à doses élevées, à un régime gras ou à une cirrhose provoquée par injections, avec des injections et gavages répétés, pour comparer trois modèles de maladie du foie et étudier le rôle de la bactérie Enterococcus faecalis. Le porteur indique que l'alcool peut provoquer une réaction forte et rapide, que la cirrhose induite entraîne une inflammation péritonéale, et que les doses de bactéries choisies évitent des symptômes sévères. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune approche in vitro ne reproduit les interactions entre intestin, foie et système immunitaire et conclut au recours à la souris.
Objectifs
Les bactéries présentes dans les intestins de notre organisme jouent un rôle important dans la susceptibilité des patients atteints de maladies chroniques du foie. Les manifestations cliniques des maladies chroniques du foie sont l'hépatite, la fibrose, la cirrhose ou le cancer du foie. Ces manifestations s'accompagnent de lésions dans le foie de plus en plus graves qui empêchent cet organe vital de fonctionner correctement. Ces patients sont sensibles aux infections bactériennes en raison d'un dysfonctionnement de leur système immunitaire et de la traversée des bactéries présentes dans les intestins dans le sang pour rejoindre le foie. Chez les individus en bonne santé, Enterococcus faecalis (E. faecalis) est une bactérie présente en petite quantité dans les intestins. Elle est plus abondante dans les intestins des patients atteints de maladies chroniques du foie et c'est actuellement l’unique bactérie pour laquelle un lien entre sa surabondance intestinale et la gravité des lésions du foie liées à l’alcool a été mis en évidence. L'origine infectieuse des maladies chroniques du foie est encore mal comprise et les mécanismes sur lesquels elle repose restent à définir. Notre objectif est d’identifier les conditions qui favorisent l’infection du foie par E. faecalis et de déterminer les mécanismes qui permettent à cette bactérie d'aggraver les lésions du foie. Pour cela nous avons isoler 3 souches différentes de E. faecalis ayant des propriétés infectieuses différentes. L’objet de cette demande est de comparer trois modèles précliniques de maladies hépatiques chroniques dans lequel le rôle de ces souches de E. faecalis puisse être caractérisé. En particulier, nous analyserons comment E. faecalis aggrave les lésions du foie générées par l’alcool au cours de la maladie alcoolique du foie, celles induites par un régime riche en graisses, en glucides et en cholestérol au cours de la maladie non alcoolique du foie, et celles observées au cours de la cirrhose du foie. Ceci nous permettra d’établir le modèle pré-clinique le plus relevant pour comprendre les mécanismes d’infection de E. faecalis dans le foie. A plus long terme, ces connaissances seront utiles pour comprendre comment des bactéries présentes dans les intestins aggravent les maladies du foie et seront nécessaires pour envisager des innovations pour améliorer la prise en charge des patients atteints de maladies hépatiques chroniques.
Bénéfices attendus
Ces 30 dernières années, l’allongement de l’espérance de vie et les progrès de la médecine ont été associés à une augmentation de la population vieillissante et du nombre de personnes immunodéprimées ou affaiblies, et ont conduit à l’émergence de bactéries qui profitent de la défaillance du système immunitaire pour aggraver des maladies. Parmi ces bactéries dites "pathogènes" car elles sont responsables de maladies, E. faecalis est une bactérie à double visage: inoffensive chez les personnes en bonne santé et pathogène chez les patients avec un système immunitaire affaiblie. Son implication dans les maladies du foie est récente et nous manquons d'éléments pour comprendre son rôle aggravant dans ces maladies. L’ambition du projet dans lequel s’inscrit cette demande est d’établir le modèle de maladie hépatique le plus pertinent pour analyser le rôle de E faecalis.
Procédures
Les interventions soumises aux animaux sont les suivantes : - 160 souris vigiles recevront une injection, deux fois par semaine à 3 jours d’intervalles, pendant 7 semaines. - 240 souris anesthésiées recevront 1 injection, 2 jours par semaine, à 3 ou 4 jours d’intervalle pendant 2 semaines. - 250 souris vigiles recevront 3 injections, 1 fois par jour, 3 jours consécutifs. - 250 souris vigiles seront soumises à un gavage oro-gastrique, 1 fois par jour, 4-5 jours consécutives pendant 2 semaines
Impact sur les animaux
Nous soumettrons les animaux à une alcoolisation forcée avec des doses élevées d’alcool. La quantité d’alcool dans le régime peut engendrer une réaction forte chez la souris en peu de temps. Au cours du traitement riche en graisses, en glucides et en cholestérol, les souris accumulent généralement de la graisse abdominale et présentent une accumulation de graisses dans le foie avec une augmentation modérée du ratio foie/poids corporel. Aucune complication évidente n'est enregistrée autre qu'une légère hyperglycémie. L’injection pour déclencher la cirrhose peut entraîner une irritation locale de la peau et une légère inflammation péritonéale. L’infection ne sera pas à l’origine de symptômes sévères car nous utiliserons des doses de bactéries bien tolérés par les souris. L’utilisation d’un antibiotique pendant 3 jours pourra générer un inconfort digestif qui disparaitra après l’arrêt du traitement. Les effets indésirables de l’anesthésie sont l’hypothermie et l’abolition des réflexes comme pour avaler ou cligner des yeux.
Devenir
Euthanasie pour analyses sur organes post-mortem
Remplacement
Les approches expérimentales chez la souris permettent d’intégrer la complexité des interactions entre l’organisme et la bactérie pathogène. A ce jour, aucune approche in vitro n’est disponible pour remplacer ce type de modèle et « mimer » ces interactions. Au niveau métabolique, les complications qui vont être observées au cours des maladies métaboliques du foie (accumulation de lipides, inflammation, fibrose…) mettent en jeu des interactions entre plusieurs organes en l’occurrence le microbiote intestinal, la barrière digestive dont son système immunitaire, le foie et dans certains cas, les tissus adipeux, interactions qu’il est actuellement impossible de reproduire in vitro. Si nous réalisons en amont un certain nombre d’expériences in vitro sur des hépatocytes, le principal type cellulaire du foie, le foie est composé de différents types cellulaires qu’il est également difficile de mimer in vitro. Le seul modèle auquel nous pouvons avoir recours est donc l’animal permettant d’intégrer la complexité des interactions entre organes et au niveau cellulaire et métabolique et immunologique.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux euthanasiés, nous avons estimé le nombre d’individus à utiliser par groupe sur la base de nos précédents travaux et de la littérature. Dans les trois modèles testés (alcool, régime riche et cirrhose), nos critères de jugement sont liés à la quantité de bactéries présentes dans le foie et à la modulation des transaminases (des enzymes produites principalement par le foie dont l’augmentation traduit la maladie hépatique). Nous avons évalué que le nombre total d’animaux par groupe nécessaire est égale à 20 pour obtenir des résultats significatifs.
Raffinement
Nous veillerons à ce que la réalisation de ce projet soit conforme aux exigences de raffinement liées à l’expérimentation animale. Les souris seront hébergées en petit nombre, par 2 ou 4. Les souris bénéficieront d’un enrichissement dans chaque cage car il diminue le stress de l'animal et facilite la thermorégulation de l'animal. Tout au long des procédures, les souris seront pesées et examinées régulièrement pour détecter des signes de de détresse (changements dans la respiration, poil rêche comportement inhabituel, posture voûtée, perte de poids). La longueur des dents sera vérifiée lors des pesées et coupées avec des ciseaux, si nécessaire. Le temps de manipulation des souris vigiles sera minimisé au maximum afin de limiter le stress et l’angoisse des souris. Les gavages seront réalisés sur souris vigiles pour éviter les fausses routes et réalisés avec un volume réduit et des canules de gavage fines et courtes bien adaptées au modèle murin et à la taille de l’animal. Les gavages seront réalisés par le même ingénieur, formé à cette technique, tout du long du protocole pour limiter le stress des animaux. Le jour des prélèvements d’organes, les souris seront manipulées dans un local différent de celui où seront hébergées les autres souris en attente d’être manipulées.
Choix des espèces
Le modèle murin présente, en plus de qualités propres en terme d'expérimentation, plusieurs avantages pour l’étude des infections par des bactéries pathogènes car les pathologies sont similaires à celles que l’on peut observer chez l’homme. E. faecalis est capable de coloniser le tractus gastro-intestinal des souris, de proliférer et de disséminer via la circulation sanguine comme cela est observé chez certains patients. De plus, les mécanismes cellulaires développés dans les maladies du foie chez la souris sont proches de ceux observés chez l’Homme même si le stade n’évolue pas vers les formes les plus sévères. Dans cette étude, des souris « jeunes adultes » âgées au minimum de 8 semaines seront utilisées. Leur poids devra être supérieur ou égal à 20 g. Il permettra d’assurer une continuité avec les expériences déjà réalisées pour lesquelles les doses de bactéries que nous utilisons ne sont pas à l’origine de symptômes sévères chez ces souris.
Etude des interactions neurogliales au niveau des réseaux moteurs spinaux chez la souris nouveau-née après lésion médullaire
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
739 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, les reproducteurs étant réutilisés et le reste tué. Des souris nouveau-nées subissent une lésion de la moelle épinière à la naissance, sont séparées de leur mère plusieurs heures, puis passent des tests moteurs répétés comme le rotarod, pour étudier le rôle des astrocytes dans la spasticité après lésion médullaire. Le porteur indique que la lésion entraîne des troubles de la marche et de la posture, que la séparation maternelle et les tests stressent les animaux, et signale le cannibalisme maternel comme principale difficulté. Sur le remplacement, il affirme que cet objectif ne peut être atteint qu'en étudiant l'animal entier et ne peut se faire chez l'humain.
Objectifs
La spasticité est un déficit moteur invalidant qui touche environ 75 % des patients ayant subi une lésion de la moelle épinière. Elle est caractérisée par des réflexes d’étirement du muscle hyperactif, des spasmes et des réactions exacerbées à des stimuli sensoriels normalement anodins. Il a été montré qu’elle est sous-tendue par une hyperexcitabilité des neurones des réseaux moteurs au niveau de la moelle épinière. Les approches thérapeutiques donnent actuellement des résultats insatisfaisants, d'où la nécessité de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents. Jusqu’à maintenant, la plupart des mécanismes proposés se concentraient sur les neurones et les cellules non-neuronales telles que les astrocytes étaient négligées. Or, on sait désormais que, dans plusieurs pathologies, ces astrocytes jouent un rôle clé dans le contrôle de l'activité neuronale. En effet, ils sont par exemple capables de diminuer l'excitabilité neuronale en recaptant le potassium (K+) et le glutamate extracellulaires. Dans ce contexte, l'objectif de notre projet est (1) de caractériser finement les mécanismes astrocytaires impliqués dans la mise en place de l’hyperexcitabilité des réseaux moteurs de la moelle épinière et (2) d’évaluer l’efficacité de stratégies thérapeutiques ciblant les astrocytes dans le développement de la spasticité.
Bénéfices attendus
En identifiant le dysfonctionnement astrocytaire comme un des mécanismes responsables de l’hyperexcitabilité neuronale après lésion de la moelle épinière, ce projet approfondira nos connaissances sur la physiopathologie de la spasticité. Sachant que la spasticité est un des déficits moteurs causés par plusieurs pathologies (accident vasculaire cérébral, sclérose en plaques, paralysie cérébrale) en plus de la lésion de moelle épinière, ce projet pourra bénéficier à l'ensemble de la communauté biomédicale travaillant sur la spasticité en apportant une meilleure compréhension de ses mécanismes physio-pathologiques. Ce projet dépassera également le cadre de la spasticité. En effet, en combinant un grand nombre de techniques complémentaires (biologie moléculaire, biochimie, histologie, imagerie, électrophysiologie, outils génétiques et comportement), il permettra de fournir une compréhension intégrative de la fonction astrocytaire à travers les échelles (i.e. du moléculaire à l’organisme) et élargira le spectre des cibles thérapeutiques pour restaurer l'excitabilité neuronale dans les maladies neurologiques caractérisées par une hyperexcitabilité neuronale (épilepsie, Huntington, syndrome de Rett).
Procédures
Les souris nouveau-nées subiront une lésion de la moelle épinière à la naissance et selon les cas une injection d'outils génétiques. La chirurgie proprement dite dure entre 10 et 15 minutes et les souris seront séparées de leur mère pendant 4h30 au maximum. Une partie des animaux passera également un ensemble de tests comportementaux ainsi que des enregistrements musculaires tous les 5 jours. Au jour post-natal 5/6 (P5/6) et 10/11 (P10/11), les souris seront soumises à 3 tests et à P15/16 et P20/21 à 4 tests. Les animaux seront séparés de leur mère pendant 4h au total les jours de test. En ce qui concerne les mâles reproducteurs, ils auront une biopsie au niveau de la queue.
Impact sur les animaux
Les souris nouveau-nées subiront une lésion de la moelle épinière à la naissance et selon les cas une injection d'outils génétiques. Cette intervention entraînera des troubles de la marche et de la posture chez les animaux. Une partie des animaux subira également un panel de tests comportementaux ainsi que des enregistrements musculaires. Pendant ces tests, les animaux seront séparés de leur mère, ce qui engendrera du stress. Les tests comportementaux induisent également un stress plus ou moins important selon leur nature (par exemple, la mesure de l’activité locomotrice spontanée est peu stressante alors que le rotarod - cylindre qui tourne sur lui-même sur lequel les souris doivent marcher - est plus stressant). L’utilisation d’animaux transgéniques nous amènera à effectuer des biopsies de la queue en vue du génotypage, ce qui engendrera un stress et une douleur au niveau de la queue des animaux biopsiés.
Devenir
Tous les animaux lésés et leurs contrôles seront mis à mort pour les prélèvements. Les animaux reproducteurs seront réutilisés dans la mesure du possible.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de déterminer les mécanismes astrocytaires mis en jeu lors de lésion de la moelle épinière et résultant en une hyper-excitabilité des réseaux moteurs de la moelle épinière amenant au phénomène de spasticité au niveau musculaire. Cet objectif ne peut être atteint qu’en étudiant l’animal dans son ensemble et il ne peut être réalisé sur le sujet humain.
Réduction
Les animaux qui effectueront les tests comportementaux seront également utilisés pour les analyses post-mortem. Les données seront normalisées par rapports aux contrôles de la même portée afin d’éviter tout biais lié à la portée. Lorsqu’il nous restera des échantillons, ils seront mis à disposition d’autre membres de l’équipe ou du laboratoire travaillant sur des thématiques similaires (exemple : étude des propriétés intrinsèques des neurones ou de l’inflammation après lésion de la moelle épinière). Lorsque les nouveau-nés ne peuvent rentrer dans ce projet car la mise-bas a eu lieu un week-end ou un jour où nous ne pouvons pas expérimenter, les autres groupes de recherche du laboratoire expérimentant sur cette souche sont prévenus afin qu’il puisse rentrer ces animaux dans leur projet.
Raffinement
Lors de la chirurgie, les animaux sont anesthésiés et ils reçoivent une injection d'analgésique. Nous limitons la portée à 10 animaux, ce qui permet d'éviter une compétition alimentaire trop importante entre les animaux lésés et les animaux contrôles (la souris a 10 mamelles). Que ce soit pour la chirurgie ou les test comportementaux, nous veillons à ce que les animaux soient en contact avec de la litière provenant de leur cage d'origine afin qu'ils soient en présence d'odeurs familières. A partir du jour post-natal 15 (P15), du gel nourrissant leur est fourni dès qu'ils sortent de la zone de stabulation pour les tests comportementaux. Le plus gros problème rencontré dans nos procédures est le cannibalisme maternel. Afin de diminuer au maximum ce phénomène, nous mettons en place plusieurs actions : 1- seules les femelles qui ne présentent pas de signes de stress sont utilisées 2- nous favorisons l'utilisation de femelles non primipares 3- une grande quantité de matériel de nidification est fournie 4- les femelles ne sont manipulées qu'avec des tunnels 5- deux à trois fois par semaine pendant la gestation, nous fournissons quelques friandises ou du gel nourrissant aux femelles afin qu'elles associent notre intervention à quelque chose de positif. La croissance pondérale est le principal marqueur de bonne santé chez les nouveau-nés puisqu'elle indique que l'individu arrive à se nourrir et que la mère s'occupe bien de lui. Ainsi tout individu qui présente une croissance pondérale altérée est, selon le degré, suivi de plus près (point limite) ou euthanasié (point d'arrêt).
Choix des espèces
La souris est l'espèce la plus pertinente pour notre étude car (1) le modèle de lésion spinale chez la souris est largement documenté dans la littérature, (2) ce modèle est très bien maitrisé dans notre équipe de recherche et (3) notre projet implique l'utilisation de souris transgéniques. Nous utiliserons le modèle de lésion de la moelle épinière chez la souris nouveau-née plutôt que le modèle adulte car nous voulons déterminer l'impact des astrocytes sur l'excitabilité des motoneurones de grande taille. L'enregistrement de ces motoneurones dans des tranches adultes est extrêmement difficile, principalement en raison de leurs ramifications développées et de leur plus grande sensibilité au manque d'oxygène, inévitable au cours du processus de coupe d’où l’utilisation du modèle nouveau-né.
Formation du personnel à des gestes techniques
- Formation professionnelle
Rats : 100
Cochons d'Inde : 100
Hamsters dorés : 100
Gerbilles de Mongolie : 100
Lapins : 25
1 675 animaux non-humains de six espèces, souris, rats, cobayes, hamsters, gerbilles et lapins, vont être utilisés pour entraîner le personnel à des gestes techniques, une partie étant réutilisée ou adoptée et le reste tué. Selon le geste appris, ils subissent contentions, administrations et prélèvements, certains terminaux comme la ponction de liquide céphalo-rachidien ou la biopsie de peau sous anesthésie, jusqu'à l'euthanasie par dislocation cervicale ou décapitation. Le porteur décrit un stress lié à la contention et une douleur aux points d'injection, et indique privilégier d'abord la formation sans animaux, sur mannequins ou cadavres. Le projet ne produit pas de connaissances, les animaux étant utilisés pour l'entraînement à des gestes prévus dans d'autres protocoles.
Objectifs
Ce projet est un support à la formation du personnel de l’établissement utilisateur à la mise en œuvre des procédures expérimentales des projets de recherche autorisés.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de consolider et valider la formation du personnel afin que les personnes impliquées dans la réalisation des procédures expérimentales des projets de recherche répondent au mieux aux exigences règlementaires en terme de respect du bien-être de l’animal.
Procédures
Les gestes techniques considérés dans cette procédure peuvent être : Préhension, contention Administration : per os, sous cutanée, intrapéritonéale, intramusculaire, intraveineuse, intradermique sur animal vigil ou anesthésié Prélèvement de sang sur animal vigil ou anesthésié Prélèvement terminal de liquide céphalo-rachidien Biopsie de peau sur animal anesthésié(exsanguination) Prélèvements terminaux de sang et tissus sur animal anesthésié.Préparation à la chirurgie : intubation, dispositif supra-glottique sur animal anesthésié. Euthanasie : dislocation cervicale, décapitation selon l’espèce Le nombre et la durée seront définis en fonction du niveau de formation des personnes aux gestes techniques. La durée des interventions par animal n’excèdera pas une heure.
Impact sur les animaux
Stress et inconfort lié à la contention. Douleur au point d’administration ou de prélèvement. Risque lié à l’anesthésie.
Devenir
Préhension, contention : Réutilisation ou adoption possible selon espèce Administration : Réutilisation ou adoption possible selon espèce Prélèvement de sang sur animal vigil ou anesthésié : Réutilisation ou adoption possible selon espèce, euthanasie en cas de réaction exagérée Prélèvement de liquide céphalo-rachidien : Euthanasie Biopsie de peau sur animal anesthésié : Euthanasie Prélèvements terminaux de sang et tissus sur animal anesthésié : Euthanasie Préparation à la chirurgie : intubation, dispositif supra-glottique sur animal anesthésié : Réutilisation ou adoption possible selon espèce Euthanasie : Pas de réutilisation ou autre
Remplacement
Chaque fois que cela est possible, les formations sont réalisées dans un premier temps sans avoir recours à l’animal (e-learning, animaux morts, mannequins ou matériaux synthétiques).
Réduction
Lorsque le type de technique apprise le permet, les animaux seront gardés en vie à la fin de chaque session de formation, observés attentivement puis feront l’objet d’un examen vétérinaire afin de pouvoir à nouveau être utilisés.
Raffinement
En fonction du geste technique considéré (ex : administration, prélèvement, mise à mort, préparation à la chirurgie), la formation se fera dans un premier temps sur animal anesthésié. Un protocole analgésique sera également mis en place chaque fois que cela est nécessaire.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce est fonction des besoins de formation en prévision d’études réalisées dans le cadre d’autres projets autorisés. Pour le personnel amené à réaliser des procédures expérimentales sur animaux, il est indispensable d’acquérir et de maîtriser les gestes spécifiquement pour les espèces concernées afin de garantir la meilleure technicité au moment de leur réalisation. Animaux adultes ou animaux juvéniles sevrés (rongeurs, lagomorphes). Les stades de développement des animaux utilisés sont fonction des besoins des chercheurs.
Modèle d’animaux d’études précliniques sur la fibrose pulmonaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système respiratoire
5 400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une instillation de bléomycine dans la trachée déclenche une fibrose pulmonaire, puis les animaux reçoivent des traitements chroniques, pour tester les molécules de clients contre cette maladie respiratoire. Le porteur indique que le modèle provoque des difficultés respiratoires et une perte de poids massive qui mène généralement à la mort, une perte allant jusqu'à 30 % étant tolérée avant l'exclusion. Sur le remplacement, il reconnaît l'existence de cultures et de coupes de poumon in vitro en cours de mise en place, mais les juge insuffisantes et conclut au recours à l'animal "entier".
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique est une cicatrisation anormale du tissu pulmonaire (bronchioles, alvéoles et vaisseaux sanguins pulmonaires) à la suite à une agression violente (par exemple une infection virale ou bactérienne) et/ou chronique. Le tissu pulmonaire s’épaissit et se rigidifie et des cicatrices non fonctionnelles apparaissent que l’on appelle fibrose. La conséquence est principalement l’insuffisance respiratoire puis dans des stades plus avancés une insuffisance cardiaque droite. Elle peut nécessiter à terme la transplantation pulmonaire et/ou cardiaque. Aujourd’hui les causes de la maladie ne sont pas connues, d’où le terme idiopathique, mais la pollution semble être un facteur privilégié. Elle concerne aujourd’hui 5500 patients et 1800 nouveaux patients sont concernés par an en France. La maladie touche davantage les hommes et le risque augmente avec l’âge et les maladies métaboliques. Les deux traitements actuellement sur le marché, la pirfénidone et le nintedanib, ont pour but de ralentir la progression de la fibrose et donc de la maladie mais n’atténue pas les symptômes. Il est donc nécessaire de mettre en place des modèles animaux d’études précliniques dans le but de développer de nouvelles thérapies mais également comprendre les mécanismes moléculaires mis en place.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension des mécanismes mis en place dans le développement de la maladie, tout comme le développement de nouvelles thérapies
Procédures
Afin d’induire le développement de fibrose pulmonaire, nous devons instiller dans la trachée des souris, sous anesthésie gazeuse, la bléomycine, un anti-cancéreux utilisé en clinique actuellement et qui induit de la fibrose pulmonaire chez l’homme. Les animaux contrôles seront instillés avec de la solution saline. Les animaux sont ensuite replacés au milieu de leurs congénères dans leur cage d’origine placée sur un tapis chauffant. Une surveillance particulière est réalisée jusqu’au réveil de l’animal afin de déceler au plus tôt tout signe de souffrance ou de douleur (étouffement, détresse respiratoire, etc.). Tous les animaux du projet seront soumis à ce geste. Afin de tester les molécules de nos clients, les souris seront traités de façon chronique afin de montrer l'efficacité des dits traitements. Tous les animaux du projet seront soumis à cette phase de traitement.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont des difficultés respiratoires des animaux et la perte de poids massive qui est telle qu’elle mène généralement à la mort et le stress chronique liée à l'administration chronique des traitements. La perte de poids observée dans ce modèle est corrélée significativement au niveau d’atteinte pulmonaire et reste un criète à la fois d'acceptation de la pathologie et un critère d'exclusion si celle ci devenait trop importante.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
Des alternatives non animale sont envisageable aujourd'hui comme la mise en place de culture de cellules pulmonaires in vitro mais ce modèle reste limitée car ne mime par l'organisation structurelle et cellulaire du poumons comme décrit dans un organisme. Cette dernière technique va être testée puis mise en place au sein de l'entreprise dans les prochains mois. Les tests de molécules peuvent être réalisé sur des coupes de poumons issue de l'animal évitant ainisi de traiter chroniquement ces derniers. Cependant, avec cette technique, la pathologie doit être induite chez l'animal vivant avant de réaliser les coupes de poumons. Bien que ces alternatives existent, elles ne sont pas suffisantes pour démontrer l'efficacité des traitements de façon complète. Comme la plupart des maladies et la validation des nouveaux traitements il est nécessaire d’utiliser des animaux à des fins expérimentales. En effet, les maladies qui se développent sont souvent la conséquence d’altérations multi-organes qui nécessitent l’utilisation d’un organisme dans son entier. De plus, ceci permet d’évaluer les conséquences des nouveaux traitements sur l’état général d’un individu et les possibles atteintes de certains organes.
Réduction
Afin d'obtenir des résultats interprétables et de montrer l'efficacité d'un traitement, il est nécessaire d'avoir un nombre d'animaux par groupe égale à 10 minimum.
Raffinement
La perte de poids tolérée pour ce modèle est de 30%. En effet, comme mentionné ci-dessous il s’agit d’un critère important pour évaluer l’atteinte pulmonaire. La mesure du poids étant faite 3 fois par semaine, le suivi est rapproché.Pour limiter la souffrance liée à la perte de poids, afin de faciliter la prise alimentaire, des croquettes humidifiées seront positionnées en fond de cages. Pour les souris âgées et obèses, des mangeoires suspensdus seront utilisés pour favoriser la prise alimentaire. Un ajout d'aspen brik permettra au souris âgées et obèses d'user leur dent et de favoriser la prise alimentaire. Pour favoriser la nidification et permettre une bonne régulation de la température corporelle souvant dérégulée en cas de perte de poids, de l'enirchissement supplémentaire sera apporté (sizzlenest, coton). Après l’instillation et pendant la phase de réveil, les animaux sont placés sur tapis chauffant. Enfin, lors de l'euthanasie, pour limiter la souffrance lors du prélèvement terminal du sang effectué par ponction intracardiaque ou en veine cave sera réalisé de deux possibles façon: en option 1, les animaux seront anesthésiés sous isoflurane, une injection de lidocaine sera effectué en sous cutané à plusieurs endroits le long de la zone d'incision et une injection de buprénorphine en sous cutanée 60 minutes avant; en option 2, les animaux seront anesthésiés avec un mélange kétamine/xylasine en i.p. et une injection de lidocaine sera effectué en sous cutané à plusieurs endroits le long de la zone d'incision.
Choix des espèces
Trois types de souris seront utilisées : Des souris C57Bl6 mâles âgées de 8 semaines. Des souris mâles sont utilisées car la fibrose pulmonaire touche plus les hommes que les femmes. L’utilisation de souris jeunes permet d’avoir un modèle de souris moins fragiles pour subir l’instillation. Des souris C57Bl6 mâles âgées de 22 semaines et rendues obèses par ingestion d’un régime gras pendant 16 semaines. En effet, les maladies métaboliques comme l’obésité sont des facteurs de risques du développement de la maladie. Des souris C57Bl6 mâles âgées de 22 mois. Afin de limiter le transport de souris trop âgées, elles seront livrées à 18 mois puis hébergées jusqu’à 22 mois dans nos locaux. L’utilisation de souris âgées est totalement adaptée car le risque de fibrose pulmonaire est accru lorsque l’on vieillit. Tous les animaux seront utilisés à l’âge adulte afin de se rapprocher de ce qui est observé chez l'homme à l'âge adulte.
Caractérisation des conséquences d’une stimulation des neurones corticospinaux lombaires chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après une chirurgie d'environ une heure et demie, elles subissent des tests d'aversion et des tests comportementaux répétés avec application de composés, pendant lesquels une voie nerveuse est stimulée, parfois sans soulagement de la douleur, pour déterminer si cette stimulation déclenche un mouvement moteur ou une douleur. Le porteur indique que la chirurgie provoque stress, douleur et perte de poids passagère, et cherche justement à savoir si l'activation de cette voie est aversive et douloureuse. Sur le remplacement, il affirme que ces neurones parmi les plus longs de l'organisme ne peuvent être ni cultivés ni modélisés et doivent être étudiés intacts chez l'animal.
Objectifs
La stimulation, chez la souris, des neurones qui relient le cortex à la moelle épinière (neurones corticospinaux) entraîne un mouvement de la patte arrière. Nous cherchons à identifier si ce movement correspond à une commande motrice portée par ces neurones, ou est une conséquence d’une perturbation des informations sensorielles reçues par l’organisme, qui entraînerait une « gêne », voire une douleur. Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle des neurones corticospinaux dans la motricité.
Bénéfices attendus
La voie corticospinale est atteinte dans plusieurs pathologies (sclérose latérale amyotrohique, lésion traumatique de la moelle épinière, etc.) sans que l’on sache précisément son rôle en situation physiologique. Notre projet permettra de caractériser les conséquences de l’activité de ces neurones, et ainsi de poser des hypothèse sur les conséquences de leur dysfonctionnement.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie durant environ 1,5 heure, puis deux semaine après un ou des tests expérimentaux comme suit : Un groupe subira l’expérience d’aversion sur 5 jours d’affilés (chaque session quotidienne au maximum de 30min). Le 4ème jour, ils recevront une application (crème ou injection) de composé pharmacologique à tester. Les autres animaux effectueront un test comportemental d’une durée max de 30 min, une fois par jour pendant 2 jours, puis après 24h de repos, à nouveau 1 test/j pendant 2 jours en présence d’un composé pharmacologique appliqué juste avant le test ; enfin, après 48h de repos, à nouveau 1 test/j pendant 2 jours en présence d’un autre composé pharmacologique appliqué juste avant le test.
Impact sur les animaux
Les chirurgies entrainent inévitablement un stress et des douleurs chez la souris. Une perte de poids est souvent constatée les jours suivant la chirurgie mais l’animal récupère son poids initial en 3-4 jours. Les sutures peuvent aussi entrainer une gêne ou des démangeaisons qui poussent l’animal à se gratter et, très rarement, à endommager sa cicatrice. Cette gêne disparait également en quelques jours. L’activation de la voie corticale entraîne un mouvement dont nous ne savons pas encore s’il est le signe d’une commande motrice ou d’une perturbation sensorielle voire d’une douleur. Ce projet a pour objectif de répondre à cette question, et il y aura donc des expériences consistant en une stimulation de cette voie, en présence, mais aussi en absence de soulagement de l’éventuelle douleur, car nous chercherons justement à identifier si cette activation est aversive et douloureuse (soulagée par des analgésiques).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement.
Remplacement
Le projet porte sur les neurones corticospinaux, qui sont parmi les plus longs de l’organisme, allant du cortex à la partie lombaire de la moelle épinière. Ils sont impossibles à reconstituer avec des techniques de remplacement de type culture cellulaire et doivent être intacts pour pouvoir être étudiés. Ils sont impossibles à modéliser numériquement car leurs cibles sont encore méconnues. Nous devons donc recourir à l’animal pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Les mesures pour réduire le nombre d’animaux ont été étudiées en adéquation avec le projet. Le nombre d’animaux utilisé a été défini au plus juste pour nous permettre d’atteindre nos objectifs scientifiques et être statistiquement valides. Nous utiliserons des individus des 2 sexes afin de réduire le nombre d’individus à produire et produire des résultats spécifiques de genre.
Raffinement
Les souris sont hébergées en cohorte, elles font l’objet d’observations quotidiennes et l'enrichissement des cages est systématique (bâton à ronger, matériaux de nidification). Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie pré et post-opératoire et la température de l’animal est maintenue grâce çà un tapis chauffant thermostaté relié à une sonde rectale. Les yeux sont hydratés avec un gel oculaire. L’état de santé des animaux est surveillé quotidiennement après la procédure chirurgicale et estimé selon une grille de score pondérée qui évalue l'apparence générale de l'animal, l'apparence de la plaie, le comportement spontané, le comportement provoqué et le poids. Des points limites ont été établis pour chaque item permettant de soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
L’étude de la communication entre le cortex et les circuits locomoteurs spinaux requiert l’utilisation de mammifère. La souris est un modèle largement utilisé dans l’étude du cortex moteur, et des comportements locomoteurs. De plus, de nombreuses connaissances sont établies sur l’organisation des projections corticospinales chez la souris. Animaux utilisés à partir de 30 jours après la naissance, car c’est l’âge où la voie corticospinale a fini son développement.
Lumière artificielle de nuit : perturbation des rythmes circadiens et santé visuelle
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
374 Psammomys, un rongeur à la rétine riche en cônes, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent une injection sous la rétine, subissent des examens oculaires répétés et des injections hebdomadaires pendant sept mois, en cages individuelles, pour étudier l'effet de la lumière artificielle de nuit sur la vision. Le porteur indique que l'exposition prolongée peut altérer le rythme circadien et l'humeur, que l'isolement de longue durée stresse ces animaux et que les injections peuvent provoquer douleur, inflammation et perte de poids. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la rétine entière et qu'il faut travailler à l'échelle de l'animal.
Objectifs
Nous vivons dans un monde illuminé en permanence et l'exposition à la lumière artificielle la nuit (LAN) est devenue une réalité quasi universelle. Bien qu'elle soit essentielle à nos modes de vie modernes, il est clair que la LAN a des impacts négatifs sur la santé, en favorisant le développement notamment de cancers et troubles métaboliques. Il est également évident que ces effets néfastes sur la santé sont causés par des perturbations induites par la LAN dans notre horloge biologique. Cette horloge joue un rôle vital en coordonnant de façon optimale toutes nos fonctions physiologiques (sommeil, prise de repas et digestion etc.) au cours du cycle jour/nuit. L'œil est doublement concerné par les processus circadiens car c’est par lui que la LAN entre dans l'organisme et perturbe le système circadien, et l'œil est lui-même sous contrôle d'une "horloge" intrinsèque. Malgré cela, on sait peu de choses sur les effets de la LAN sur la santé oculaire et la vision. Notre laboratoire est l'un des rares à explorer activement cette question, et nous savons qu'une exposition aiguë à la LAN entraîne des changements spectaculaires dans le fonctionnement rythmique de la rétine. Notre hypothèse de travail est que, de manière analogue à l'horloge biologique principale, la perturbation induite par la LAN dans les rythmes de la rétine a un impact négatif sur la santé visuelle. À l'aide d'un modèle animal unique de rétine humaine riche en cônes, Psammomys obesus, les deux EU impliquées dans ce projet multisite ont montré que l’exposition chronique à la LAN telle qu’elle se produit dans le travail posté, induit une altération de la structure rétinienne et de la fonction visuelle à long terme (résultats non publiés). Nos objectifs sont de comprendre dans le même modèle animal et le même paradigme d'exposition lumineuse, les effets (moléculaires et cellulaires) de la LAN sur la santé rétinienne, de déterminer quelle part de la lumière est responsable des effets toxiques et de d'évaluer si un traitement (anti-oxydant) à la vitamine E peut contrecarrer les effets à long terme de la LAN.
Bénéfices attendus
Nous espérons que nos résultats généreront de nouvelles connaissances et de nouveaux cadres conceptuels concernant les mécanismes de dégénérescence dans la rétine déclenchée par un éclairage environnemental aberrant (une lumière trop intense pendant la nuit). Ils doivent aider à définir recommandations pour limiter l'exposition à un tel éclairage chez l'homme et en particulier chez les patients souffrant de maladies rétiniennes.
Procédures
138 Psammomys obesus sont inclus dans une procédure comprenant une injection sous-rétinienne. Tous les animaux feront l’objet d’une analyse fonctionnelle de la vision par électrorétinographie, ainsi qu’un suivi ophtalmologique par deux modalités d’imagerie (tomographie par cohérence optique et fond d’œil). L’ensemble des procédures expérimentales seront réalisées chez le partenaire 1, à l’exception de l’imagerie, qui sera réalisée chez le partenaire 2. L'injection sous-rétinienne s’effectue sous anesthésie gazeuse suivie d’une anesthésie locale et de l’application d’un gel limitant le dessèchement de l’œil, environ 10 minutes pour chaque animal. Les méthodes employées pour l’étude fonctionnelle de la vision sont non invasives, ne provoquant pas de souffrance particulière. Ces trois méthodes d'une durée de 15 à 60 minutes chacune seront réalisées sous anesthésie gazeuse (imagerie) ou par voie intra-péritonéale (électrorétinographie), sur 312 animaux. Pour 144 Psammomys, un traitement pharmacologique mettra en jeu des injections intra-péritonéales hebdomadaires sur une durée de 7 mois. Pour 48 autres, un traitement à la vitamine E impliquera une injection sous-cutanée hebdomadaire sur une durée de 7 mois.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent être soumis à différentes nuisances listées ci-dessous : 1) Impact généré par la LAN : nous nous attendons à une potentielle altération du système circadien et de l’humeur pour des animaux exposés pendant plusieurs mois. 2) A partir du sevrage et jusqu’à la fin des procédures, les animaux seront placés dans des cages individuelles pour mieux contrôler les conditions d'exposition lumineuse. L’isolement sur une longue période est susceptible d’induire du stress chez les Psammomys obesus. 3) Les animaux seront soumis à des anesthésies susceptibles d'altérer le bien-être de l'animal. 4) les animaux seront soumis à des injections susceptibles d’induire une douleur modérée, un risque infectieux et/ou inflammatoire. 5) Les animaux seront également soumis à des électrorétinogrammes, susceptibles d’induire des anomalies oculaires dans certains cas (inflammation, infection, rougeur, opacité…). Liée à ces procédures, l'administration répétée d'anesthésies chez Psammomys obesus peut entraîner une perte de poids (10%) dans certains cas, indiquant une complication métabolique. 6) Des effets délétères du traitement à la vitamine E peuvent être observés, tels qu'une diminution de la pression artérielle, des problèmes de coagulation. 7) L'injection intra-péritonéale peut causer de la douleur, un stress et une inflammation chez le rongeur en raison de l'introduction d'une aiguille dans l'abdomen. Le transport entre les deux EU pourrait induire un stress aigu transitoire chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour prélèvements.
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer l’impact d’une exposition anormale à la lumière sur la vision en étudiant plus particulièrement les altérations du système circadien de la rétine. A l’heure actuelle, il n’est pas encore possible de modéliser in vitro et/ou in silico l’ensemble des structures impliquées de la rétine, ce qui nécessite donc d’avoir recours au modèle animal. Le projet nécessite la réalisation d’expériences dans un environnement intégral, à l’échelle de l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été choisi dans le respect des règles statistiques en vigueur, en minimisant le nombre d’animaux utilisés. Il a été déterminé par calcul de puissance à l’aide d’un logiciel, et sur la base de notre connaissance du modèle Psammomys obesus, des techniques utilisées et de nos expériences à ce sujet, ainsi que sur la littérature scientifique. De plus, afin de réduire le nombre total d'animaux : - Nous utilisons des approches non invasives et longitudinales ne conduisant pas à la mise à mort de l'animal. Les animaux utilisés lors des approches non-invasives seront utilisés dans le cadre d'une procédure ex-vivo, après prélèvements post-mortem des globes oculaires. De plus, nous utiliserons les mâles et les femelles de nos portées, puisque que nos résultats antérieurs n’ont pas montré d’effet du sexe sur la dégénérescence rétinienne induite par la LAN. Nous réaliserons des analyses statistiques pertinentes robustes et adaptées à nos groupes.
Raffinement
Pour réduire l'impact de l'isolement, les animaux sont hébergés en cages ouvertes ce qui permet de maintenir un contact visuel, olfactif et auditif entre les congénères. Pour optimiser leur croissance, les animaux dont le poids est inférieur à la moyenne (en tenant compte de la dispersion des valeurs), disposeront d’un biberon à tétine longue pour leur faciliter l’accès à la boisson, ainsi que des croquettes directement dans leur cage. En cas de problème d’alimentation récurrent objectivé par une perte de masse, les animaux auront accès à de la nourriture gélifiée directement dans une coupe dans la cage et les dents des animaux seront vérifiés. Les différents examens seront réalisés sous anesthésie et/ou analgésie. Durant ces procédures la température de l’animal sera maintenue à l’aide d’un tapis chauffant. En complément d’une évaluation hebdomadaire de leur état de santé, les animaux seront suivis quotidiennement sur trois jours après les examens ophtalmologiques. Ce suivi se fera à l’aide d’une grille de score permettant d’objectiver différents paramètres (apparence, poids, examen clinique), et de définir des points limites, permettant de soustraire immédiatement un animal si une souffrance été détectée. Les deux sites expérimentaux sont distants de moins de 10 km. Les animaux sont transportés dans des boites de transport pour animaux de laboratoire contenant litière et enrichissements type bâton et frisure. De la nourriture et de l'eau gélifiée sont ajoutées pour que l'animal puisse se nourrir et s'hydrater sans risque d'écoulement de l'eau. Le transport sera effectué de jour, donc sans déphasage du cycle lumière/obscurité, en présence de la personne habituée à les manipuler, dans un véhicule chauffé en fonction de la température extérieure. Lors de deux précédents projets, les animaux n’ont montré aucun signe de stress à leur arrivée dans chacun des sites. L'état de santé des animaux sera évalué avant et après chacune des procédures.
Choix des espèces
Psammomys obesus a une rétine remarquablement riche en cônes et représente un modèle animal pertinent de vision centrale, primordiale pour la vue humaine. Dans la nature, ces animaux sont sevrés après 20 jours et atteignent la taille adulte au bout de 4 mois. Ils deviennent sexuellement matures à 3-6 mois. L'espérance de vie est 14-18 mois, et six ans en captivité. Les animaux seront exposés à la LAN dès le sevrage (20 jours), et maintenus dans ce régime plusieurs semaines. Les injections sous-rétiniennes seront pratiquées sur des animaux à P15.
Rôle de la protéine kinase A de type I dans la compartimentation de l’AMP cyclique dans les cardiomyocytes
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
760 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent une biopsie de la queue pour le génotypage et des injections, dont une dans la veine caudale sous anesthésie, avant d'être tuées pour prélever le cœur et d'autres organes, afin d'étudier les mécanismes de toxicité de l'adrénaline sur le cœur dans l'insuffisance cardiaque. Le porteur indique que les biopsies et injections provoquent une douleur légère et que la manipulation stresse les animaux. Sur le remplacement, il affirme le recours "incontournable" à l'animal, les cellules cardiaques adultes ne survivant pas au-delà de deux à trois jours en culture.
Objectifs
L'insuffisance cardiaque est une maladie grave et fréquente (1 à 2 % de la population des pays développés) dont l'espérance de vie à 5 ans est de seulement 50% malgré les traitements actuels. Quelle que soit son étiologie, l'insuffisance cardiaque est associée à une augmentation chronique d’adrénaline et de noradrénaline dans la circulation et ceci a des conséquences néfastes pour le cœur. L'objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes de toxicité de ces hormones sur le coeur, dans l'espoir de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques pour de futurs traitements de l'insuffisance cardiaque.
Bénéfices attendus
Comprendre les mécanismes de la toxicité de l'adrénaline et de la noradrénaline pourrait permettre de trouver à terme de nouveaux traitements pour améliorer la contraction du cœur dans l’insuffisance cardiaque et donc la survie des patients atteints de cette maladie.
Procédures
Un prélèvement sur animaux vigiles, durée 30 secondes. 2 injections, durée 3 secondes/injection, 1 injection caudale, durée 30 secondes, sous anesthésie. 1 injection pour euthanasie.
Impact sur les animaux
Le prélèvement d'une biopsie de queue (1 mm) pour le génotypage et les injections occasionnent une douleur légère. L'injection à la queue est réalisée sous anesthésie mais est susceptible d'entraîner une douleur passagère au réveil. La manipulation des animaux pour effectuer ces opérations, bien qu'effectuée par du personnel formé, provoque un stress.
Devenir
L'ensemble des animaux sera euthanasié pour prélèvement du coeur et des autres organes majeurs, ce qui sera indispensable pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques conduisant à l'insuffisance cardiaque.
Remplacement
Le recours incontournable à des animaux se justifie par la nécessité d’étudier la répartion de l’AMPc dans les cardiomyocytes. Il se justifie par l’impossibilité d’obtenir des lignées de cellules cardiaques adultes possédant les mêmes caractéristiques que les cardiomyocytes primaires, par le fait que les cellules cardiaques adultes ne conservent pas un phénotype stable en culture et ne survivent pas au delà de 48 à 72h.
Réduction
Des souris des deux sexes seront utilisés dans ce projet car il n'existe pas d'évidence que le sexe modifie la répartition de l'AMPc et ceci permettra de réduire le nombre d'animaux produits. Une planification minutieuse a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et en conservant une puissance statistique suffisante pour observer un effet. Dans la mesure du possible, les cardiomyocytes et les tissus seront partagés afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés. Des expériences d’imagerie, de biochimie et de biologie moléculaire seront effectuées à partir du même isolat de cardiomyocytes afin de réduire encore le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s’assurer qu’ils ne subissent aucun stress. Au quotidien, l’aspect des souris sera examiné (aspect général, état du pelage, prostration éventuelle) et des pesées seront effectuées une fois par semaine afin de mettre en œuvre les points limites appropriés. Afin d’améliorer leurs conditions d’hébergement de l’enrichissement sera ajouté dans leurs cages. Les rats sont mis en cage et observés tous les jours. Les cages sont changées 2 fois par semaine afin de minimiser une éventuelle infection. L’injection dans la veine caudale est réalisée sous anésthésie à l'isoflurane.
Choix des espèces
La souris est un mammifère comme l’Homme dans lequel il est possible d’étudier la fonction d’un gène pour mieux comprendre son rôle dans le développement des maladies. Dans ce projet, nous utilisons des souris dont un gène est modifié uniquement dans le cœur dans le but de mieux comprendre son rôle dans l’insuffisance cardiaque ce qui pourrait permettre à terme de trouver de nouveaux traitements de cette maladie. Nous utilisons des animaux adultes car l’insuffisance cardiaque touche principalement des sujets adultes.
Défaut alvéolaire dans la mandibule de rat : un modèle de chirurgie maxillo-faciale pour l’étude de biomatériaux destinés à la régénération osseuse
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
108 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur mâchoire inférieure est opérée pour y créer un défaut osseux, puis la régénération est suivie au microscanner cinq fois sur deux mois avant la mise à mort pour analyses histologiques, afin de tester des biomatériaux de comblement destinés à la chirurgie dentaire. Le porteur indique que la chirurgie provoque une douleur et une difficulté à mastiquer les premiers jours, compensées par une nourriture ramollie et des analgésiques. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune méthode in vitro n'évalue ces matériaux et que le test sur petit animal est un préalable obligé avant l'humain.
Objectifs
Les pertes de substances osseuses en chirurgie orale représentent un réel défi. Les moyens de reconstruction actuels font souvent appel à des greffes autologues qui sont disponibles en quantité limitée et peuvent être source de complications post-opératoires pour les patients. L’ingénierie tissulaire osseuse cherche à développer de nouveaux substituts osseux d'origine naturel pour pallier aux inconvénients de l'autogreffe. A titre d'exemple, dans le cadre de la pose d’un implant dentaire, il est souvent nécessaire de régénérer l’os manquant pour stabiliser l'implant. Cette régénérations peut employer différents dispositifs médicaux tels que : (i) des matériaux de comblement qui remplacent l'os ou favorisent la régénération osseuse et/ou (ii) des membranes qui jouent un rôle barrière pour prévenir l’infiltration cellulaire des tissus mous et préserver les cellules osseuses pour régénérer l’os.
Bénéfices attendus
Ce projet permettrait le développement de nouveaux dispositifs médicaux implantables (matériaux de comblement ou membranes pour la régénération osseuse guidée) dans le domaine de l'ingénierie tissulaire osseuse au vue d'être utilisé en clinique.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie au niveau de la mâchoire inférieure (création d'un défaut). Cette intervention dure environ 30 min par animal. Suite à l'opération, le suivi par micro scanner de la régénération osseuse pour chaque rat sera réalisé à des intervalles de temps espacés de 2 semaines. L'acquisition du microscanner dure environ 15 min. Il est envisagé de réaliser 5 fois cette acquisition sur chaque rat (suivi longitudinal sur 2 mois, avec une acquisition à: T0, 2, 4, 6 et 8 semaines).
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une intervention chirurgicale maxillo-faciale. Cette chirurgie engendra une douleur pour les animaux et une éventuelle difficulté lors de la mastication pour s'alimenter lors des premiers jours post-opératoires. Une surveillance sera établie afin de pallier à ces inconvénients (administration dans les premiers temps de nourriture ramollie pour faciliter la mastication). Les animaux seront aussi imagés à intervalle de temps régulier. L'évolution du défaut ossuex pourra ainsi être suivi et si des complications venaient à être observées, des mesures seront prises pour éviter toute souffrance.
Devenir
Suite à la chirurgie, les animaux seront suivis par microscanner sur 2 mois (examen d'imagerie non invasive). Après les temps pré-définis (2, 4 et 8 semaines après la chirurgie), les animaux seront euthanasiés par les expérimentateurs formés à ce geste, afin de pouvoir réaliser des analyses histologiques sur ces animaux et poursuivre les examens post-mortem permettant de valider le pouvoir ostéogénique et angiogénique du biomatériau étudié.
Remplacement
Les produits destinés à être implantés chez l'homme doivent nécessairement être testés chez l'animal avant les essais cliniques. Il n'existe pas de méthode basée sur une approche in vitro permettant d'évaluer ces matériaux. Les matériaux doivent au préalable être testés dans un modèle de petit animal (ici le rat). Si les résultats obtenus sont satisfaisants d'autres essais seront envisagés permettant de valider tous les aspects nécessaires à une future application chez l'Homme. Ces différentes phases ne peuvent être remplacées actuellement dans le processus de validation d'un nouveau dispositif médical.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux utilisé, un suivi longitudinal par analyse au micro scanner sera réalisé. L'intérêt est qu'il est ainsi possible d'obtenir des informations sur l'aspect cinétique du processus, sans avoir à sacrifier des animaux à différents temps. Il est ainsi possible de s'assurer que le processus se déroule correctement, et de décider de sacrifier les animaux en fonction de ces observations. Ce nombre a également été choisi pour s'affranchir des variabilités inter- et intra-individu concernant la régénération de l'os.
Raffinement
Pour réduire l’angoisse des animaux, une période d’adaptation d’une semaine sera respectée avant le début des expérimentations. Les animaux seront hébergés par groupe. Une cage après l’autre sera amenée à la salle de chirurgie, séparée de la zone d’hébergement pour éviter toute source de stress des animaux opérés et des animaux à opérer. Avant la chirurgie, les animaux recevront une dose d'analgésique pour prévenir toute douleur liée à l'opération. Ils seront ensuite anesthésiés lors de la chirurgie. Après la chirurgie, chaque rat se réveille dans une cage individuelle chauffée à l'aide d'un tapis chauffant afin d'éviter tout contact avec des congénères non anesthésiés. Les animaux seront surveillés par l'expérimentateur le temps de leur réveil. Après le réveil complet, le rat reviendra dans sa cage d’origine. De la nourriture préalablement humidifiée sera mise à sa disposition directement dans la cage afin de faciliter sa mastication après la chirurgie. Pour pallier à la douleur de l'intervention, un traitement quotidien pendant 3 jours sera administré à l'animal. Son bon rétablissement sera observé sur une période de 5 jours. Concernant les compétences des expérimentateurs, ceux-ci possèdent les qualifications nécessaires, la formation réglementaire et des formations continues (formation à l'expérimentation animale de niveau expérimentateur et/ou concepteur). La maîtrise de la contention et des différents types d'injections à appliquer sont également maîtrisés par les expérimentateurs. Le personnel de l'animalerie possède toutes les compètences pour s'assurer du bien être et du suivi des animaux au quotidien. Un raffinement est également mis en place lors de l'hébergement : les animaux sont avec leurs congénères, présence de litière en copeaux de peupliers et de jouets, ainsi que des bâtons à ronger sont mis régulièrement dans les cages.
Choix des espèces
Le rat est une espèce adaptée à la première étape de validation chez l'animal de matériaux destinés au traitement des pertes osseuses alvéolaires. De par sa taille, il permet de réaliser des lésions circulaires de diamètre suffisant dans l'os alvéolaire de la mandibule. L'utilisation du modèle Rat permet ainsi de valider la biocompatibilité, la stabilité dans le temps et l'efficacité thérapeutique du produit. En cas de résultats satisfaisant et supérieur à ce qui est obtenu avec les produits de référence actuellement sur le marché, le processus de validation pourra se poursuivre. Des rats Sprague Dawley adultes de 10 semaines, d'un poids d'environ 300-350 g seront utilisés. En effet les animaux utilisés doivent avoir achevé leur développement et leur croissance.
Evaluation des effets de nouvelles entités pharmacologiques sur l’état d’anxiété et/ou l’activité compulsive chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 4800
12 000 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, une partie des animaux témoins étant réutilisée dans d'autres projets et le reste tué. Ils reçoivent des composés par voie orale, intrapéritonéale ou sous-cutanée, puis sont soumis à l'un de cinq tests comportementaux mesurant l'anxiété, avec parfois une mise à jeun jusqu'à vingt heures et un isolement sans eau ni nourriture jusqu'à quarante minutes, pour évaluer de nouvelles molécules anxiolytiques. Le porteur estime les atteintes limitées à un stress et une brève douleur d'injection. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne suffit et juge le rat et la souris "les espèces les plus adaptées" avant tout passage chez l'humain.
Objectifs
Les troubles anxieux constituent une maladie psychique chronique fréquente et souvent invalidante qui s’exprime sous plusieurs formes chez l’homme (anxiété généralisée, phobies, trouble panique, troubles obsessionnels compulsifs…). Ils touchent environ 21% de la population générale sur la vie entière et peuvent être associés à de nombreux facteurs de comorbidité (prise d’alcool, troubles dépressifs…). Si les antidépresseurs et les anxiolytiques sont généralement employés dans les traitements des troubles anxieux, ces derniers présentent cependant de nombreuses limites (efficacité limitée, effets secondaires…). Ce projet a pour objectif d’étudier les effets de nouveaux produit synthétisés ou acquis au sein du laboratoire dans des modèles comportementaux chez le rongeur permettant de mimer le trouble anxieux et le comportement compulsif chez l’homme. Il s’agira de mesurer la capacité de composés à agir sur l’activité anxieuse et/ou compulsive chez le rat ou la souris pour poursuivre de développement de ces nouvelles molécules en phase clinique chez l’humain.
Bénéfices attendus
A court terme, il s’agira de démontrer à l’aide de données chez l’animal l’efficacité potentielle de nouveaux produits pharmacologiques : les procédures mises en œuvre permettront de mesurer la capacité de nouvelles molécules vis-à-vis du comportement anxieux de rongeurs, de les comparer et ainsi de choisir la meilleure selon des critères de sélection pour l’application thérapeutique ciblée. A long terme, ce projet permettra de générer des données scientifiques pré-cliniques robustes indispensables pour le développement de nouveaux candidats médicaments, notamment avant le passage en phase de tests chez l’Homme.
Procédures
Au cours de ce projet, les animaux seront soumis à des administrations dont la voie (orale, intrapéritonéale, sous-cutanée) ainsi que la fréquence d’administration (aigüe ou chronique, dans ce cas 2 administrations/jour max) seront adaptées en fonction des objectifs de recherches. Les animaux seront soumis à un seul des 5 tests de la procédure de ce projet. Chacun des tests a pour objectif de mesurer l'anxiété des animaux et d'évaluer le potentiel de candidats médicaments à moduler cette anxiété. La durée de chaque test sera de 5 minutes à 30 minutes. Les délais d'administration avant les phases de test seront de 0 à 4h. Pour chaque administration, une courte contention (
Impact sur les animaux
Au cours de ce projet, les animaux recevront des administrations de composés avant les évaluations comportementales. Il est possible que la courte contention alors nécessaire (
Devenir
Les animaux traités avec des composés pharmacologiques qui risqueraient d’interagir avec d’autres expérimentations dans le but d’une réutilisation seront mis à mort. Certains animaux, les animaux contrôles, pourront cependant être réutilisés pour d’autres projets en fonction des objectifs de recherche si la gravité réelle a été de contrainte légère ou modérée. La décision sera prise par le responsable projet (une personne compétente désignée par lui) ou le vétérinaire.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de nouvelles entités pharmacologiques sur le comportement anxieux dans le cadre du développement de nouveaux médicaments. Il n’existe à ce jour pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) suffisante pour répondre aux objectifs scientifiques de ce projet c’est pourquoi l’utilisation de modèles in vivo est indispensable avant toute administration à l’homme, rat et souris étant ici les espèces les plus adaptées.
Réduction
Un effectif minimum et suffisant de 12 animaux par groupe expérimental est prévu afin d’obtenir une robustesse satisfaisante des tests statistiques. En fin de procédure, les animaux (en particulier les contrôles) seront au maximum réutilisés dans d’autres projets comportementaux ou bien pour des analyses histologiques faisant l’objet d’autres projets.
Raffinement
Les animaux (rats, souris) sont hébergés en animalerie centrale et restent 5 jours en acclimatation avant toute expérimentation. Tout au long des études, les animaux sont hébergés en groupe (nombre maximal défini par la règlementation en cours) dans des cages adaptées à l’espèce avec la présence d’enrichissement de milieu (tunnel, Sizzle pad pour nidification…). Le change des cages se fait 1 à 2 fois par semaine. Les animaux sont observés chaque jour, et font l’objet d’un suivi SBEA (Structure Bien-être Animal) par l’expérimentateur chaque semaine avec entrée des observations (et des éventuelles actions prises) dans une base de données. Les membres de la SBEA (Structure Bien-être Animal) effectuent une observation mensuelle de tous les animaux. En cas d’atteinte d’un des points limites, l’animal est écarté de l'étude pour subir les soins essentiels ou être euthanasié si nécessaire. Le raffinement sera aussi obtenu grâce au recours à des procédures les moins invasives possibles ainsi qu’à la familiarisation des animaux aux procédures expérimentales (période d’habituation aux pièces et dispositif expérimental, phase de familiarisation aux manipulations, administrations…).
Choix des espèces
Le rat et la souris sont déjà largement caractérisés d’un point de vue comportemental et neurochimique et ils ont un système nerveux suffisamment évolué pour envisager raisonnablement une extrapolation à l’homme de certains résultats. De nombreux parallèles existent en effet entre les caractéristiques comportementales étudiées chez le rat ou la souris et les caractéristiques du comportement humain. Ce sont les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets de substances sur l’anxiété et/ou l’activité compulsive. Les animaux sont utilisés au stade adulte chez la souris comme chez le rat. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets de produits sur l’animal à d’autres stades de développement. De plus, les tests d’anxiété/activité compulsive décrits dans ce projet sont classiquement réalisés dans la littérature sur des animaux adultes, avec un développement cérébral complet et des capacités motrices et cognitives fonctionnelles.
Evaluation de l’effet d’un traitement sur un modèle murin du Syndrome de l’X Fragile (2023-E-023).
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Porteuses d'une mutation modélisant le syndrome de l'X fragile, elles reçoivent un composé dans l'eau de boisson pendant huit jours, puis sont tuées pour prélever le cerveau et enregistrer l'activité électrique sur des coupes, afin de tester si ce composé calme l'hyperexcitabilité du cortex. Le porteur indique que ces souris ne montrent pas d'altération du comportement à l'âge utilisé et que le composé n'a pas provoqué d'effet indésirable. Sur le remplacement, il affirme qu'étudier l'activité neuronale dans le cerveau entier est "indispensable" et ne peut se faire sur des cultures cellulaires.
Objectifs
Le syndrome de l’X fragile (SXF) est une maladie génétique qui provoque des problèmes intellectuels et touche environ 10 000 personnes en France. Cela est dû à une mutation dans un gène qui empêche la production d'une protéine essentielle pour le fonctionnement normal des cellules nerveuses dans le cerveau. Ce dysfonctionnement des cellules nerveuses entraîne des problèmes d'excitabilité dans le cerveau, plus particulièrement dans une région appelée cortex. Actuellement, il n'y a pas de traitement spécifique pour cette maladie héréditaire. Les traitements existants ne font que soulager certains symptômes, mais ne guérissent pas la maladie. C'est pourquoi il est très important de rechercher de nouveaux traitements qui pourraient changer le cours de la maladie. Une approche potentielle pour traiter le SXF serait de trouver un traitement qui pourrait réduire cette hyperexcitabilité dans le cerveau. L'objectif de ce projet est de tester l'effet d'un composé administré dans l'eau de boisson sur l'hyperactivité du cortex observée dans un modèle de souris atteintes de SXF. En d'autres termes, nous allons étudier si ce composé peut aider à calmer l'excitabilité excessive dans le cerveau de ces souris pour améliorer leur état.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les dysfonctionnements des cellules neuronales observés dans le SXF, forme la plus fréquente de déficience intellectuelle héréditaire, et notamment les mécanismes responsables de l’hyperexcitabilité au niveau du cortex cérébral, et de tester l'effet d'un candidat médicament sur cette hyperexcitabilité, dans le but de développer de nouvelles approches thérapeutiques chez l’Homme afin de traiter cette pathologie.
Procédures
Administration d'un composé dans l'eau de boisson pendant 8 jours. Euthanasie : Administration du mélange d’anesthésiques/analgésiques (10 secondes), anesthésie de la souris par inhalation d'un anesthésique (maximum 5 minutes), prélevement du cerveau (2 minutes).
Impact sur les animaux
Les souris modèles du SXF que nous utilisons ne présente pas d’altération de leur comportement à l’âge utilisé. Le composé étudié n’induit aucun effet indésirable après 8 jours d’administration dans l’eau de boisson.
Devenir
Les animaux seront tous euthanasiés afin de réaliser les coupes cérébrales et procéder aux enregistrements de l’activité cérébrale sur ces coupes.
Remplacement
Les expériences in vivo, en utilisant des modèles animaux, permettent d'étudier le fonctionnement des neurones dans leur contexte naturel, c'est-à-dire à l'intérieur du cerveau entier. L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour étudier l'activité éléctrique neuronale des différentes régions du cerveau et le bénéfice de certains traitements sur ces modifications d'activité neuronale envisagés dans ce projet. Ces approches expérimentales ne peuvent pas être remplacées par des méthodes substitutives type approche in sillico / in vitro ou culture cellulaire ... L'utilisation du modèle souris nous permet de mimer la physiologie et la pathologie humaine et de corréler les modifications anatomiques et physiologiques observées in vivo à des déficits.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit autant que possible, tout en étant suffisant pour l'obtention de résultats exploitables. L'évaluation du nombre d'animaux nécessaire a été effectuée par un programme adapté. Les résultats seront analysés par des tests statistiques. Nous adapterons les tests statistiques en fonction des observations.
Raffinement
Avant toute administration, une période d’acclimatation des animaux d’au moins 5 jours sera respectée. Une observation des animaux sera effectué quotidiennement sans exception (Week-ends & jours fériés). Pendant la période d’administration du composé dans l’eau de boisson (8 jours), un contrôle renforcé selon la fiche de suivi sera réalisé à minima 3 fois, afin de s’assurer de l’absence d’effet indésirable inattendu. En cas d’altération de l’état de l’animal, la surveillance sera rapprochée et il sera soigné selon les recommandations du vétérinaire et en accord avec le directeur d’étude.
Choix des espèces
Nos expérimentations sont réalisées chez la souris, dont l’étude est extrêmement répandue au sein des laboratoires de recherche en Neurosciences, rendant les résultats pertinents pour la communauté scientifique nationale et internationale. Ces rongeurs, de petite taille et d’élevage facile, possèdent un système nerveux dont le développement est extrêmement proche de celui du système nerveux humain, et dont l’organisation, certes simplifiée, est suffisamment complexe. Pour l'étude des déficits du SXF, un modèle de souris de cette maladie nous permettra d’étudier l’effet d’un traitement sur les dysfonctionnements neuronaux observés dans le SXF. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, de 6 semaines à 15 semaines. En effet, des études préliminaires réalisées par notre client ont montré une efficacité du composé testé sur un autre modèle de souris malades à l’âge adulte.
Etude des caractéristiques pharmacocinétiques des composés d’intérêts administrés par voie intra-veineuse, voie intrapéritonéale ou voie orale en dose unique chez le rat ou chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 780
1 560 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal reçoit une administration unique d'un composé par voie orale, intrapéritonéale ou intraveineuse, subit jusqu'à deux prélèvements de sang au sinus rétro-orbitaire sous anesthésie, puis est tué et exsanguiné par perfusion intracardiaque, pour mesurer le devenir des molécules dans l'organisme avant leur passage vers des programmes ciblés. Le porteur décrit un projet "généraliste" en amont, servant de filtre de sélection des molécules, et estime les nuisances faibles hormis une éventuelle toxicité aiguë. Sur le remplacement, il concède que des tests in vitro miment la métabolisation hépatique mais conclut que le modèle animal est "incontournable" pour la pharmacocinétique.
Objectifs
Les propriétés physico-chimiques des composés étudiés leur confèrent des propriétés pharmacocinétique et pharmacodynamique in vivo. Pour étudier l’efficacité pharmacologique des molécules dans un modèle donné ou dans une pathologie précise, il est nécessaire de savoir comment la molécule se comporte une fois administrée à un organisme vivant. C'est-à-dire quelle sera son impact et son devenir dans un organisme dans lequel elle est administrée. Le projet décrit ici a donc pour objectif de détailler des procédures de pharmacocinétiques expérimentales préalables au développement des molécules innovantes dans diverses pathologies. Pour être efficaces, les molécules doivent pouvoir atteindre leur cible, une fois administrées, car les molécules subissent une métabolisation ou une dégradation puis une élimination, la voie d’administration sera donc aussi un facteur essentiel sur la biodisponibilité de la molécule dans l’organisme. Ce projet « généraliste » se place donc en amont de nos programmes de recherches spécifiquement dédiés à une pathologie, il est composé de procédures expérimentales standardisée (voies IP, IV ou PO chez rats et souris) pour les études des caractéristiques PK (pharmaco kinetic en anglais) des molécules qui viendront alimenter les programmes de recherches avals. Ces procédures préalables nécessitent peu d’animaux au regard de l’ambition des programmes menés, ils permettent d’ajouter un filtre supplémentaire dans notre arbre de sélection des nouvelles molécules qui seront destinées aux études d’efficacité chez l’animal. L’ensemble des procédures décrites dans ce projet appliquées à des souris et des rats nécessitera l’emploi de 1560 animaux pour la durée de 5 années que couvre ce projet.
Bénéfices attendus
Ces études préalables aux études d’évaluation de l’efficacité des composés dans les modèles développés dans une pathologie données, permettent de déterminer les conditions optimales d’administration des principes actifs étudiés. Cela peut donc contribuer à obtenir des modèles plus qualitatifs (conditions optimales) et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés (moins de répétitions d’étude).
Procédures
Chaque animal inclus dans les procédures 1 à 4 subira une seule administration, selon les cas elle pourra être réalisée par voie intraveineuse (IV), Intrapéritonéale (IP) ou per-os (gavage intragastrique PO). Les injections IP et IV durent 10 à 15 secondes et peuvent nécessiter l’emploi d’un dispositif de contention lorsque les IV sont faites dans la veine caudale ou au sinus retro-orbitaire. Les administrations PO durent 5 à 10 seconde et sont pratiquées sur un animal maintenu en contention manuelle. • Les procédures 1 et 2 concernent les PK plasmatiques, chaque animal inclus dans ces procédures subira au maximum 2 prélèvements sanguins, ils sont pratiqués sous anesthésie volatile par une ponction au sinus retro-orbitaire faite par un capillaire en verre. Chaque prélèvement dure environ 20 seconde. •Les procédures 3 et 4 concernent les PK plasmatiques et tissulaire, chaque animal inclus dans ces procédures subira un prélèvement sanguin unique (terminal) réalisé sous anesthésie volatile (durée 20 secondes) par une ponction au sinus retro-orbitaire faite par un capillaire en verre. L’anesthésie volatile sera maintenue afin de procéder à l’euthanasie puis à l’exsanguination rapide par une perfusion intracardiaque (durée 30-40 secondes) d’une solution physiologique héparinée.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont produites par les administrations des composés, et sont estimés faibles ou modérées et uniquement produites lors des administrations par voie intraveineuse (au sinus retro-orbitaire) pour lesquelles le recours à l'analgésie est prévue. Les prélèvements sont effectués sous anesthésie et ne produisent pas d'inconfort autre que celui de l'état de l'animal au sortir de son anesthésie. On ne peut pas occulter l’éventualité d’une toxicité aigue post administration du composé étudié mais comme les produits utilisés ne sont administrés qu’une seule fois et qu’ils sont dosés faiblement, , la probabilité d’observation de signes clinique est très minime, mais permettrait les cas échéant de juger de la sévérité de la souffrance et de l’atteinte de points limites qui déclenchent un arrêt anticipé.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédures expérimentale. Dans le cas des procédures 1 et 2, bien que nous n'étudions que l'exposition plasmatique, nous mettrons les animaux à mort car il ne peuvent en aucune mesure être employés dans d'autres études ( ils ne sont plus naifs et ont pu stocker des quantités de composés ou de ses métabolites). Dans les cas des procédures 3 et 4, ils sont mis à mort au temps de cinétiques indiqués pour les mesures d'exposition des composés dans les organes clés du métabolisme (foie, reins, etc )
Remplacement
L'objectif principal est d'évaluer la pharmacocinétique de nos molécules suite à une administration per os qui est la voie la plus utilisée dans la Pharmacopée. Cette voie d’administration impose aux molécules un 1er passage entérohépatique lors duquel se déroulent de nombreuses modifications chimiques, même si des tests de stabilité mimant l’action des cytochromes peuvent être appréhendés in vitro, le modèle animal est incontournable pour la réalisation des études de pharmacocinétiques. D’autres voies d’administration systémique (intraveineuse ou intrapéritonéale par exemple) vont renseigner sur les paramètres ADME, elles pourront aussi être utilisées. Ces études seront menées sur animaux sains ou sur des animaux dans un état pathologique induit expérimentalement, en effet la pharamcocinétique des produits peut être modifée dans ces circonstances.
Réduction
Les méthodes analytiques sont performantes, de faibles quantités sont décelables de minière reproductibles, cela permet de réduire considérablement le nombre d'animaux nécessaires à ces études de pharmacocinétique.
Raffinement
Le point sur lequel l'expérimentateur peut agir concerne le raffinement au moment des administrations et prélèvements au cours desquels on apporte un confort par l'utilisation d'analgésique ou de moyens anesthésiques s'ils est avéré qu'ils n'induisent pas un biais expérimental.
Choix des espèces
Les rats et les souris constituent des modèles reconnus dans la littérature scientifique pour l’étude pharmacocinétique de molécules. Les animaux utilisés seront des animaux jeunes rats adultes à adultes ( 175-200gr minimum) ou des souris adulte de 25-30 gr , il ne sera pratiqué aucune expérience sur des animaux nouveaux-nés.
Modèles précliniques de gliome chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules de glioblastome sont implantées dans leur cerveau, suivies de résection chirurgicale, d'irradiation, d'imagerie IRM et de tests comportementaux de dépression, d'anxiété, de motricité et de mémoire, pour reproduire la prise en charge des patients et évaluer de nouveaux traitements. Le porteur indique que la tumeur peut entraîner perte d'appétit, posture anormale, isolement, troubles de l'équilibre et de l'orientation, les manipulations répétées ajoutant du stress. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité d'un glioblastome et que l'animal reste le seul moyen de mener ce projet.
Objectifs
Les traitements pour les patients souffrant de glioblastome (GBM) incluent la chirurgie (pour un peu plus de 60% des cas) et la combinaison de radio- et chimiothérapie (principalement appliquée par l’utilisation de l’agent alkylant temozolomide (TMZ)). Lors d'une étude précédente nous avons mis en place un modèle animal qui récapitule la prise en charge du patient ce qui rend la validation de nouvelles approches thérapeutiques très pertinentes. Ce nouveau modèle nous ouvre maintenant de nombreuses perspectives afin d'utiliser ce modèle dans des applications précliniques originales. Pour cela, nous utiliserons un modèle murin immunocompétent ou immunodéprimé afin d’y implanter des cellules tumorales de souris (modèle syngénique) ou humaines, pour reproduire au mieux les conditions de formation de ces tumeurs chez l’homme. Les animaux sont produits à cet effet dans une structure agréée qui tient compte de l’éthique animale et assure l’élevage et le suivi quotidien des animaux dans les meilleures conditions de bien-être conformément à la législation et la règle des 3R. De notre côté nous veillons à bien définir le projet et sa pertinence comme le stipule la règle des 3R. En effet avant de réaliser les procédures des études de préliminaires seront réalisées afin de remplacer chaque fois que cela est possible le modèle in vivo par des modèles in vitro. A ce stade du projet, l’utilisation de modèles animaux reste inévitable puisqu’aucun modèle suffisamment précis n’est disponible pour étudier le glioblastome et sa réponse aux traitements. L’efficacité d’un nouveau traitement passe nécessairement par ces études in vivo et l’intérêt d’avoir un modèle, à ce jour jamais réalisé, reproductible et mimant toutes les phases d’une radio-chimiothérapie pour l’homme est essentiel pour bien appréhender
Bénéfices attendus
Les glioblastomes sont responsables de nombreux décès, à ce jour une résection de tumeurs avec un traitement adapté permet une survie des patients de 6.9 à 14.6 mois. L’objectif est donc de prolonger ces délais mais aussi et surtout améliorer le confort des patients. A ce jour les traitements pour les patients souffrants (GB) incluent la chirurgie (pour un peu plus de 60% des cas) et la combinaison de radio- et chimiothérapie (principalement appliquée par l’utilisation de l’agent alkylant temozolomide (TMZ). La validation d’un inhibiteur passant la barrière hématoencéphalique et potentialisant la combinaison radio- et chimiothérapie et ceux en diminuant les doses de TMZ ont pour objectif d’améliorer la survie mais aussi le confort de vie des patients..
Procédures
Implantation tumorale 10 minutes. La résection tumorale 15 minutes. L'imagerie IRM 40 min. L'irradiation 2min. La bioluminescnce 2 min. Pour les testx comportementaux les tests de dépression de 4 à 20 min une fois par semaine, les tests de l'anxiété 5 min 1 fois par semaine , les tests de la motricité de 1 à 4 min 1 à 3 fois par semaine et les tests de la mémoire et de l'anxiété 10 min 1 fois par semaine.
Impact sur les animaux
Les souris seront surveillées quant à leur comportement et aux signes indicateurs de croissance tumorale pouvant générer une perte de l’alimentation une posture anormale, un manque de toilettage et un isolement social et seront pesées quotidiennement à partir de l'apparition des premiers signes cliniques. Les tests de comportements vont permetre de déceller des des symptomes tels que une perte de l'équilibre et des troubles de l'orientation mais aussi provooquer du stress suite à de nombreuses manipulations.
Devenir
A la fin de l'étude nous prélevons les cerveaux pour des analyses immuohistologiques
Remplacement
Il est impossible d’évaluer l’effet thérapeutique d'anticorps sur un modèle in vitro ou in silico. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité d'un glioblastome, et seul le modèle animal permet de conduire ce projet. Les souris sont des animaux très adaptés à ce travail avec une littérature validant ce choix.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour être statistiquement significatif et scientifiquement irréprochable. Pour ces études les tests statistiques non paramétriques seront utilisés en cohérence avec le nombre de groupes analysés et d'animaux. Au total 800 souris maximum seront nécessaires pour cette étude.
Raffinement
Afin de raffiner les conditions de vie des souris, un suivi adapté des animaux sera instauré afin de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, mais aussi la détresse ou l'angoisse qu'ils pourraient éprouver. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux et bénéficient d’un enrichissement adapté. Pour cela des soins pré-, per- et postopératoires adéquats seront réalisés. Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie générale et des traitements analgésiques sont systématiquement utilisés pour prévenir toute douleur.
Choix des espèces
Nous utiliserons un modèle syngénique (souris C57BL/6rJR ) et un modèle immunodéprimé pour les glioblastomes humains. L’utilisation de ces modèles va nous aider à mieux appréhender la croissance tumorale et surtout avoir un modèle animale très proche des procédures effectuées chez les patients. Les cellules utilisées nous permettent de contrôler la croissance tumorale par bioluminescence ou par IRM. Nous utiliserons des souris de 8 à 10 semaines pour avoir une croissance tumorale optimale. En effet, les expériences peuvent s’étaler sur plusieurs semaines dans un modèle immunocompétent ou immunodéprimé, donc l’implantation sur des jeunes animaux permet de s’affranchir de l’affaiblissement d’individus plus âgés.