Rongeurs
Faiblesse respiratoire consécutive à la privation de sommeil : mécanismes nerveux mis en jeu
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
338 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie de quatre heures, une privation de sommeil de dix-huit heures et une épreuve d'endurance respiratoire sous contention, pour étudier le lien entre manque de sommeil et fatigue des muscles respiratoires. Le porteur relie ce travail au sevrage de la ventilation en réanimation, une retombée située dans le futur. Il affirme qu'aucune méthode substitutive comme la culture cellulaire ne peut remplacer l'étude du comportement veille-sommeil chez l'animal.
Objectifs
L’un des enjeux majeurs pour les patients en service de réanimation est le sevrage de l’aide artificielle à la respiration (ventilation mécanique). En effet, les patients en échec de sevrage chez qui il est nécessaire de maintenir la ventilation mécanique ont plus de risques de décéder au cours de leur hospitalisation en réanimation. L’endurance des muscles respiratoires joue un rôle essentiel lors du sevrage de la ventilation mécanique, puisqu’elle doit être suffisante pour permettre une respiration spontanée non assistée. Il a été proposé que le manque de sommeil puisse diminuer cette endurance inspiratoire, les patients en réanimation ayant un sommeil diminué et fragmenté. Des études ont effectivement montré chez l’être humain une diminution de l’endurance inspiratoire après une privation d’une nuit de sommeil. Une étude précédemment menée au laboratoire a démontré qu’il existe un lien entre la privation de sommeil et l’endurance inspiratoire chez le rat. Les objectifs de ce projet sont 1) de comprendre les mécanismes cérébraux à l'origine de la fatigue des muscles respiratoires suite à une privation de sommeil et 2) de tenter de limiter la fatigue musculaire en administrant des médicaments qui sont connus pour avoir un effet "éveillant"
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension du fonctionnement du lien entre endurance inspiratoire et sommeil. Le projet devrait aussi permettre dans le futur de proposer de nouveaux médicaments pour faciliter le sevrage à la ventilation assistée pour les patients en réanimation. D'un point de plus large, ce projet ouvre la voie à des pistes thérapeutiques pour soulager les patients atteints de maladies respiratoires chroniques très souvent associées à des troubles du sommeil.
Procédures
chirurgie (4h), injection intrapéritonéale de molécules (moins de 1 min), enregistrement de l'activité de l'animal +/- privation de sommeil (18h), épreuve d'endurance respritoire (1h)
Impact sur les animaux
Stress lié à l'isolement des animaux en post chirurgie, à la privation de sommeil et à la contention lors de l'épreuve d'endurance respiratoire
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de prélever leur cerveau pour les analyses post-mortem.
Remplacement
Ces approches nécessitant des expériences comportementales avec interaction entre différents organes (système respiratoire et système nerveux) et ce en fonction de deux états très différents de l’organisme (la veille et le sommeil), il n’est pas envisageable d’utiliser des méthodes substitutives à l’expérimentation animale telles que la culture cellulaire ou les analyses informatiques.
Réduction
Des études statistiques préalables nous ont permis de définir les effectifs nécessaires à la réalisation de ce projet de façon à mettre en évidence des différences significatives tout en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Un calcul de puissance statistique a été utilisé pour minimiser le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des données significatives. Pour satisfaire à ces critères, ceci implique d'utiliser des groupes expérimentaux composés de 13 rats. De plus, le nombre d'animaux contrôles sera réduit en utilisant un même lot contrôle pour plusieurs molécules médicaments ayant le même solvant, il a été possible de réduire le nombre d’animaux pour ces groupes contrôles. Des tests statistiques seront utilisés pour l’analyse des résultats.
Raffinement
Nous avons planifié ce projet en gardant à l'esprit la nécessité de réduire, sinon de soulager l'inconfort, la douleur, la détresse ou l'angoisse des animaux, et dans le but d'obtenir plus d'informations pertinentes à moindre coût en termes de "mal être" animal. L’évaluation et la prise en charge de la douleur, la souffrance et l’angoisse seront effectuées lors du suivi quotidien des animaux. Des critères de points limites gradés précis sont définis dans une grille de suivi (perte de poids, apparence, comportement de l’animal…). Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape, une pesée 2 fois par semaine, l’apport d’enrichissement spécifique aux rongeurs dans le milieu et le recours à l’anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques ainsi que d’un maintien de la température et d’une hydratation régulière des tissus lors des procédures de chirurgie. Les animaux sont hébergés en groupe de deux avec accès à la nourriture et à l’eau à volonté et à un enrichissement (bâton de peuplier et baguette de papier compressé) pour assouvir leur besoin naturel de ronger. Le stress lié à la nouveauté sera diminué par l’habituation de l’animal aux différents appareils (non fonctionnels). Les expérimentateurs sont compétents en chirurgie.
Choix des espèces
L’espèce animale utilisée est le rat (Rattus norvegicus) de souche Sprague-Dawley. Il s’agit de l’espèce la plus pertinente pour l’étude combinée du sommeil et de la fonction respiratoire. La lignée Sprague-Dawley a été choisie en raison d’une variabilité inter-individuelle faible et des données déjà disponibles. Âge adulte (8 semaines à 12 semaines) pour s’approcher au mieux des données de la littérature et des résultats obtenus par le laboratoire
Technologie du plasma à gaz médical contre les bactéries résistantes aux antibiotiques infectant les plaies chroniques : Partie 2 : Mise au point d’un modèle murin de plaie chronique infectée par Staphylococcus aureus
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie créant des plaies dorsales maintenues ouvertes par une attelle, puis l'infection de ces plaies par un staphylocoque et des prises de sang répétées, pour mettre au point un modèle de plaie chronique infectée. Le porteur décrit une gêne au réveil et des symptômes d'infection comme une rougeur, un gonflement ou une apathie. Il affirme qu'il n'existe pas d'alternative in vitro pour évaluer la cicatrisation d'une plaie infectée.
Objectifs
L’objectif est à la fois d’optimiser les technologies plasmas existantes et de développer de nouvelles technologies pour éliminer les bactéries résistantes responsables d’infections nosocomiales. Le projet se déroule en trois étapes et feront l’objet de plusieurs demandes d’autorisation de projet. Cette DAP concerne uniquement sur le deuxième objectif, qui est de créer un modèle murin de plaie chronique infectée pour démontrer l'efficacité des plasmas froids pour désinfecter et favoriser la cicatrisation. Il est attendu de la première partie du projet une amélioration de la cicatrisation des plaies chroniques suite à l’utilisation du plasma. Si cela est confirmé, la suite logique des évènements sera de transposer l’utilisation de ce traitement à des plaies chroniques infectées, en commençant par la validation d’un modèle murin de plaie chronique infectée par S. aureus. Une fois la plaie obtenue, elle sera infectée par S. aureus et suivie pendant 7 jours pour évaluer le devenir de l’infection. Cette seconde étape est également une mise au point puisque deux souches de S. aureus à deux concentrations différentes seront testées : une concentration dite faible proche d’une infection nosocomiale et une concentration dite élevée, comparable à ce qui est décrit dans la littéraure.
Bénéfices attendus
Au sein du projet global, il est attendu que l’utilisation du plasma froid avec un nouveau mélange de gaz soit efficace pour lutter contre l’infection par des bactéries résistantes aux antibiotiques ou pas et pour améliorer la cicatrisation des plaies présentant un déficit cicatriciel. A plus long terme, cela pourrait permettre de généraliser l’utilisation de divers dispositifs à plasma à l'être humain, chez des patients souffrant de troubles de la cicatrisation (diabète, immunodépression, etc.) ; mais aussi de lutter contre l’antibiorésistance s’installant notamment sur ces plaies dans le cas d’infections nosocomiales. Cela pourrait également offrir des opportunités de traitement dans divers domaines (chirurgie, ophtalmologie, oncologie, etc.). La généralisation de l’utilisation de cette technologie pour entièrement décontaminer du matériel médical en milieu hospitalier pourrait être envisagée.
Procédures
Des puces d’identification dorsales seront injectées en sous-cutané à tous les animaux (5 minutes par animal). Les animaux seront soumis à une anesthésie générale et à la chirurgie visant à créer les plaies chroniques (biopsy punch et pose de l’attelle avec points de suture, 20 minutes par animal). 5 prises de sang à la veine submandibulaire seront effectuées sur chaque animal tout au long de l’expérience à l’aide d’une aiguille. Tous les animaux seront vigiles (2 minutes par animal). Pendant 3 jours après la chirurgie, tous les animaux recevront des injections d’analgésiques en sous-cutané pour gérer la douleur au maximum (2 minutes par animal). Les plaies des animaux seront infectées par Staphylococcus aureus (dépôt de solution non invasif, 5 minutes par animal). Des prélèvements seront effectués à la surface des plaies de chaque animal à l’aide d’un coton-tige (10 secondes par animal).
Impact sur les animaux
Une légère douleur localisée et un léger mal-être pendant quelques secondes après l’injection de la puce d’identification pourrait être observés. Suite à la création des deux plaies dorsales, une douleur et une gêne possible dans les déplacements sont attendues au reveil de l’animal sans analgésie. Si les souris se grattent ou se mordent, des blessures pourraient apparaitre sur le dos ou les flancs. Une légère douleur localisée et un léger mal-être pendant quelques secondes après la prise de sang pourrait être observés. Des symptômes de l’infection pourraient être observés après l’inoculation de S. aureus (rougeur et gonflement au niveau de la ou des plaies, diarrhée, troubles locomoteurs, hyperthermie, apathie, isolement).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort soit les 288 souris. Des prélèvements de tissus seront effectués post-mortem pour la partie histologie (zone de biospsie et rate) pour l'analyse biologique de la reconstruction de l'épiderme cutané, ainsi que des prélèvements de la surface de la plaie pour analyses bactériologiques. La décision est prise par les responsables scientifiques et concepteurs.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative non animale pour cette partie du projet, puisque l’objectif est d’évaluer l’efficacité des plasmas à gaz sur l'infection et la cicatrisation d’une plaie en vue d’une standardisation de son utilisation chez l’être humain. Ainsi, il n’est pas possible de remplacer les animaux par un modèle in vitro. Cependant, en fonction des résultats des expériences précédentes. Il sera possible de réduire le nombre d’animaux en sélectionnant la lignée de souris permettant d’obtenir les résultats les plus pertinents.
Réduction
Les volumes de sang à prélever par animal et leur fréquence étant contraints, les volumes prélevés à chaque prise de sang seront « poolés » par 2 (toujours les mêmes). Le nombre d’animaux est calculé au plus juste à l’aide d’outils statistiques garantissant une puissance de test de 80% minimum en s’appuyant sur les données de la littérature et l’expérience des différents partenaires de ce projet. Les analyses sont faites sur les animaux du même groupe et de même sexe pour limiter la variabilité.
Raffinement
Dès l'arrivée des animaux à l’animalerie, une semaine d’acclimatation sera effectuée pour limiter au maximum les perturbations liées à un nouvel environnement. Les animaux seront surveillés 2 fois par jour (télémétrie, signes cliniques tels que le poids, l’apparence et le comportement général). Les souris bénéficient d'un enrichissement social et physique (objets en cellulose pour faire un nid ou à ronger). Les souris sont hébergées en portoirs ventilés confinés. La pose des puces est faite sous anesthésie générale. Pour la partie chirurgie et le suivi post-opératoire : Période préopératoire : injection pré-opératoire d’analgésique au moins 20 minutes avant le début de la chirurgie Période opératoire : anesthésie gazeuse. Période postopératoire : injection post-opératoire immédiate d’anti-inflammatoire suivie d’une injection d’analgésique (même dose) le soir. Injection d’anti-inflammatoire le matin pendant 48h. Injection d’analgésique (même dose) à la demande matin et soir pendant 72h en fonction du résultat de l'évaluation de la douleur, si elle n'est pas contrôlée par l’anti-inflammatoire. Visite animalier matin et soir. Installation d’un matelas chauffant sous la cage de réveil, et installation des souris sous une lampe chauffante n’émettant pas de lumière en cas d’hypothermie. Les souris bénéficient d'un enrichissement social et physique (objets en cellulose pour faire un nid et objet à ronger). Les souris sont hébergées 4 par cage en portoirs ventilés. Après chaque prise de sang, une récompense positive alimentaire de type bouchés fruitées ou des rondelles de bananes sèches ou popcorn sera réalisée.
Choix des espèces
Il n’existe pas d’alternative non animale puisque l’objectif est d’évaluer l’efficacité des plasmas à gaz sur l'infection et la cicatrisation d’une plaie en vue d’une standardisation de son utilisation chez l’être humain. Ainsi, il n’est pas possible de remplacer les animaux par un modèle in vitro qui permettrait de représenter au mieux un cas clinique. La souris est une espèce adaptée pour ce type de mise au point en expérimentation animale. Les souris utilisées seront âgées de 6-7 semaines, elles doivent être de jeunes adultes pour pouvoir faire les biopsies (décrits dans les modèles publiés) et avoir un système immunitaire mature.
Etude du virus des hépatites B et C dans des modèles murins précliniques et efficacité thérapeutique de candidats médicaments.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
600 souris, dont des souris au foie humanisé, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections de virus des hépatites B et C, des plasmides et des composés par gavage jusqu'à deux fois par jour, puis des prélèvements sanguins répétés, pour tester des candidats médicaments. Le porteur indique que ces gestes peuvent provoquer douleur, perte de poids et difficultés à se déplacer. Il affirme que les modèles murins constituent une approche "indispensable" quand la culture in vitro ne recrée pas les interactions d'un organe fonctionnel.
Objectifs
Bien qu’un vaccin et des traitements anti-viraux existent contre le virus de l’hépatite B et de l’hépatite C, plus de 250 millions de personnes dans le monde vivent avec une infection chronique, ce qui les exposent à un risque grave de cirrhose voire de cancer. La recherche de nouveaux traitements pour ces maladies est donc essentielle. Par ce projet, nous souhaitons développer un modèle d'étude de l'hépatite B et de l’hépatite C, en inoculant le virus à des souris, en particulier des souches possédant un foie humanisé. Ce modèle sera utilisé, non seulement pour la compréhension de cette pathologie, mais aussi pour le développement de candidats médicaments.
Bénéfices attendus
En utilisant des souris au foie humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier l'hépatite B et l’hépatite C et d'évaluer les effets toxicologiques et thérapeutiques de candidats médicaments déstiné à lutter contre cette pathologie avec davantage de spécifité de l'espèce cible de ces recherches : l'Homme.
Procédures
Injection intraveineuse d’adénovirus, injection hydrodynamique de plasmides, injection intraveineuse de surnageant. Chacune de ces injections sera d’une durée de 10 à 15 secondes. Prélèvements sanguins : la fréquence et les volumes d'administration seront déterminés sur base du poids de la souris. A titre d’exemple, le volume maximum prélevé sera de 100 μL par semaine pour une souris de 25 gr. La durée des prélèvements est de 10 à 15 secondes. L’administration de composés de recherche : réalisée par voie entérale (gavage, incorporation dans l’alimentation) ou parentérale (veineuse, intrapéritonéale, sous-cutanée ou intra-musculaire). Les volumes à administrer seront préétablis par le vétérinaire d’établissement et le comité de bien-être. A titre d’exemple, pour une souris de 20 g, la limite d’administration sera de 400 μL per os; 200 μL par voie sous-cutanée; 200 μL par voie intrapéritonéale; 50 μL par voie intramusculaire et 200 μL par voie intraveineuse. La durée des administrations est de 10 à 15 secondes. Le nombre de gavage maximal autorisé sera de 2 par jour.
Impact sur les animaux
De la douleur peut être induite par : l'inoculation virale intraveineuse, l'injection hydrodynamique intraveineuse de plasmides, les prélèvements sanguins et l'injection et les effets potentiellement toxiques de composés à visées thérapeutiques dans un contexte préclinique. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux étant infectés par des virus humains, ils seront euthanasiés.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, lorsqu’il n’est pas possible de recréer in vitro les interactions complexes qui peuvent exister entre un organe fonctionnel, une pathologie et les effets thérapeutiques et toxicologiques de composés médicamenteux les impliquant, les modèles murins constituent une approche scientifiquement valide, robuste et indispensable au développement et à la mise à disposition de thérapies innovantes pour les patients.
Réduction
Un total de 600 animaux est demandé pour la réalisation de ce projet permettant de réaliser 20 études de 4 groupes (contrôle négatif, contrôlé positif, plusieurs doses ou traitements à comparer) avec 5 à 10 animaux par groupe sur une durée de 5 ans. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques adaptés aux effets attendus de la série.
Raffinement
Les souris seront hébergées en cages ventilées, par groupe social stable. La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum. La cage contiendra une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. Six morceaux de bois permettant aux souris d’exprimer leur comportement de rongeur, ainsi qu’un nid en carton seront également disposés. À leur entrée dans le projet, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation et seront habituées à la présence de l’expérimentateur qui les manipulera régulièrement. Les pièces d’hébergement disposeront d’un cycle lumière-obscurité (12h – 12h), d’une température (20 - 24°C) et d’une hygrométrie (45 - 65%) contrôlés en permanence. Les souris seront monitorées tous les jours pour vérifier l’absence de souffrance. Celle-ci sera objectivée par une échelle de score adaptée aux études en infectiologie. Le vétérinaire aura pleine autorité pour envisager un traitement anti-douleur ou une euthanasie de la souris pour raison éthique s’il le juge nécessaire.
Choix des espèces
Deux modèles murins d’infection par le virus de l’hépatite B sont décrits dans la littérature et ont démontré leur efficacité pour prédire l’activité thérapeutique de candidats médicaments. De plus, nous maîtrisons l'humanisation du foie chez les souris. Poursuivre sur cette espèce est donc indiqué. La procédure expérimentale requiert des animaux adultes utilisés à l’âge de 7-8 semaines pour les animaux non- humanisés et 15 à 18 semaines pour les animaux humanisés.
Etude du transcriptome rythmique de tumeurs pancréatiques de stade avancé
- Recherche fondamentale
- Oncologie
567 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 513 d'entre elles et sévère pour 54. Les souriceaux subissent l'amputation d'une phalange sur chaque patte, sur animal vigile, pour le génotypage, et les souris porteuses d'un cancer du pancréas sont laissées jusqu'à un stade avancé. Le porteur indique qu'aucun anti-inflammatoire ni dérivé morphinique ne peut être administré pour limiter leur souffrance, cela modifiant le métabolisme de la tumeur. Il revendique le recours aux souris comme "absolument indispensable" pour étudier le rythme jour-nuit des tumeurs.
Objectifs
Le but de ce projet est d'identifier des cibles métaboliques présentant des profils d’activation différents dans la tumeur pancréatique (ADKP) versus les organes sains au cours de la journée (i.e. jour et nuit). Ceci afin de définir à quel moment de la journée, les traitements, dirigés contre ces cibles, engendreront une régression maximale de la masse tumorale et des effets secondaires restreints. Pour atteindre cet objectif, un prélèvement toutes les 4h sur 24h des organes d’intérêts et du sang sera réalisé chez des souris développant des ADKPs et chez des souris saines. Le développement de ces ADKPs est induit par les mutations les plus fréquemment retrouvées chez les patients et les ADKPs ainsi formés récapitulent fidèlement la maladie chez l’homme.
Bénéfices attendus
Ce projet émergent et innovant générera des résultats robustes, inexistants en raison des contraintes méthodologiques, avec un fort potentiel clinique, puisqu'il vise à élaborer de nouvelles modalités d’administration d’inhibiteurs métaboliques déjà existants ou en développement afin d’apporter un réel bénéfice thérapeutique pour les patients atteints d’ADKP. Il permettra également le développement de collaborations interdisciplinaires entre biologistes et mathématiciens/modélisateurs, et cliniciens, indispensable pour mener à bien ce projet.
Procédures
Chaque souriceau généré par les couples de souris fondatrices seront, à l’âge de 7 à 10 jours, identifiés par ablation de la phalange la plus distale, et d’une seule phalange par patte, excepté le pouce, et en privilégiant les pattes postérieures. Cette unique intervention, réalisée sur animaux vigiles, permettra de définir précocement leur génotype, de limiter leur manipulation et de ne garder que les souriceaux avec les génotypes d’intérêts.
Impact sur les animaux
Les souris atteintes d’un cancer du pancréas se caractérisent par une stabilisation de leur poids corporel puis par des apparences et/ou comportements anormaux, qui signent la présence d’une tumeur pancréatique de stade avancé. Notre expertise nous permet de détecter quotidiennement tout signe de douleur, d’angoisse et de souffrance de l’animal, et de procéder à l’euthanasie de celui-ci dès lors que le score du point limite est atteint. Il est à noter qu’à ce-jour, aucun marqueur de dépistage précoce de la maladie et technique d’imagerie fiable ne sont utilisables en préclinique et clinique pour la détection et/ou le suivi de la progression de la maladie.
Devenir
Chaque souris porteuse d’une tumeur pancréatique sera euthanasiée dès lors que le point limite est atteint, ainsi que sa congénère de phénotype non-dommageable de même. Nous procèderons au prélèvement des organes d’intérêt et du sang, qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Le recours à des animaux est absolument indispensable pour mener à bien ce projet, qui vise à caractériser le profil d’activation rythmique de cibles thérapeutiques métaboliques dans la tumeur pancréatique vs les organes sains au cours d’une journée de 24h. Celui-ci doit être réalisé sur des animaux vigiles, qui possèdent une horloge interne fonctionnelle, capables de percevoir les variations du cycle lumière/obscurité environnemental. L’utilisation d’alternatives expérimentales ne faisant pas appel à l’utilisation d’animaux sera envisagée chaque fois que c’est possible (ex : conditions de culture permettant de mesurer l’activité métabolique rythmique des cellules tumorales pancréatiques et de définir l’efficacité de drogues métaboliques).
Réduction
Nous avons défini : - un intervalle d'échantillonnage minimun, toutes les 4h sur 24h, qui nous permettre selon les recommandations bibliographiques de discriminer les rythmes métaboliques avec une périodicité de 24h de ceux avec une périodicité moindre ; - un nombre calculé de réplicats biologiques (n=6/groupe/temps) nécessaire à l’obtention de la puissance statistique souhaitée (=0,8), défini grâce à l’application RnaSeqSampleSize. Toutefois, de par notre expérience, le nombre de souris contrôle a été volontairement porté à n=9/temps, afin d’obtenir un nombre suffisant d’échantillons d’excellente qualité pour notre analyse (n=6/temps). De même, pour réduire l’hétérogénéité tumorale entre animaux porteurs de cancer pancréatique, nous avons délibérément augmenté le nombre d’individus de cette cohorte à n=9/temps pour avoir au final 6 tumeurs pancréatiques de grades similaires pour l’analyse RNASeq. Les résultats de cette étude seront analysés par nos collaborateurs experts en bioinformatique à l’aide d’outils spécifiques qu’ils ont développé ou qui sont utilisables gratuitement en ligne.
Raffinement
Des personnes compétentes en expérimentation animale seront en charge de la surveillance et de la manipulation quotidienne des souris avec un phénotype dommageable. Quotidiennement, des critères objectifs seront quantifiés et un score cumulé sera établi (e.g. Score cumulé 10 apparences et/ou comportements anormaux). Lorsque ce score cumulé est > à 10 pour une souris avec un phénotype dommageable, celle-ci sera rapidement euthanasié ainsi que son congénère de portée de même âge ayant un phénotype non-dommageable. Afin de minimiser l’hétérogénéité tumorale et obtenir des résultats robustes et significatifs, les souris ne peuvent être euthanasiées à des stades moins avancés et aucun anti-inflammatoire non stéroïdien ou dérivé morphinique ne peut être prescrit pour limiter les souffrances de l’animal avec un phénotype dommageable. En effet, les données bibliographiques montrent que leur administration altère le métabolisme tumoral, limite la croissance tumorale et/ou potentialise l’action de la chimiothérapie.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris, modèle d'étude de référence dans le domaine des rythmes biologiques de périodicité proche de 24h et très similaire à l'homme sur le plan génétique. De plus, cette espèce se caractérise par de nombreux avantages, notamment leur développement rapide, une descendance nombreuse et une facilité d’entretien et d’élevage. Les souris développant des tumeurs pancréatiques seront euthanasiées au stade de jeune adulte (environ 8,5 semaines après la naissance), stade à partir duquel les tumeurs prélevées sont relativement homogènes et dites de haut grades, comme la majorité des tumeurs pancréatiques diagnostiquée chez les patients. Ce dernier argument est requis pour notre étude qui vise à terme à améliorer l’efficacité des traitements anti-métaboliques chez ce groupe de patients en particulier.
Effet anti-obésité des molécules bio-sourcées « faux lipides » dérivées d’acides gras naturels : Rôle de CD36 lingual chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
40 souris génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont soumises à un régime obésogène induisant une obésité, à des gavages de glucose, à des prélèvements sanguins répétés et à un isolement, pour étudier le rôle d'un récepteur lingual dans la préférence pour le gras. Le bénéfice annoncé à court terme se limite à la mise à disposition d'une nouvelle souche de souris. Le porteur indique avoir déjà testé les molécules sur des lignées cellulaires, sans effet toxique, avant de recourir aux souris.
Objectifs
Des études récentes chez l’homme comme chez la souris indiquent que l'obésité est associée à une altération du goût avec une préférence élevée pour les corps gras. Les bourgeons du goût localisés dans les papilles gustatives linguales représentent le siège de la perception gustative. Chaque bourgeon est constitué par un amas cellulaire constitué de 4 types cellulaires. C’est plus précisément grâce aux récepteurs gustatifs (taste receptors TR), présents sur ces cellules que les saveurs sont détectées. Il existe des récépteur aux acides gras, dont l'un est appelé CD36. Il est impliqué dans la détection des lipides (acides gras) alimentaires et par conséquent la préférence pour les aliments gras. Le but de cette étude est de démontrer l’implication in vivo, du CD36 situé au niveau de la langue dans l’action de nos molécules « faux lipides ». Pour mener à bien les objectifs, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées.
Bénéfices attendus
A court terme, ce projet permettra la description et l’utilisation ultérieure d’une nouvelle souche génétiquement modifiée, qui pourra donc servir de modèle animal pour de nouvelles questions sur CD36 et le « gout du gras ».
Procédures
L’ensemble des souris subira une mise sous régime (obésogène ou standard), une pesée hebdomadaire, une glycémie toutes les deux semaines (prélèvement d’une goutte de sang sous anesthésie locale, nécéssitant une contention inférieure à une minute), une mesure en echoMRI toutes les deux semaines (technique de mesure non invasive nécessitant une simple contention pendant 2 minutes). A la fin du régime, les organes seront prélevés, après mise à mort. Les souris seront individualisées pendant 5J pour réaliser des doubles choix. Les mesures de dépenses énergétiques nécessiteront également une individualisation pendant 5J dans les cages de mesures. Les souris seront soumises à un test de tolérance au glucose nécessitant un gavage au glucose (contention de quelques secondes) et 5 prélèvements sanguins de faible volume seront réalisés sous anesthésie locale (prélèvement d’une goutte de sang sous anesthésie locale, nécéssitant une contention inférieure à une minute).
Impact sur les animaux
Cette étude à un impact sur les souris puisqu’on induit une obésité, ce qui implique un certain inconfort et de potentielles complications liées à l’obésité. De même, les animaux peuvent subir un stress, lors des prélèvements répétés ou encore des suites d’individualisation (pour les tests double-choix). Les animaux disposeront d’un enrichissement supplémentaire dans leur cage de vie afin de minimiser le stress induit.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour réaliser des prélévements d’organes.
Remplacement
Les études physiologiques et les relation inter-organes nécessitent l’utilisation d’animaux pour cette étude. De plus, nous avons déjà étudié les mécanismes sur des lignées cellulaires in vitro, et ces tests n’ont montré aucun effet toxique, tératogénique ni mutagénique jusqu’à la concentration de 100µM.
Réduction
L’utilisation de lignées cellulaires in vitro nous a permis de réduire le nombre d’animaux dont nous aurions initialement eu besoin pour les études mécanistiques. Le nombre d’animaux nécessaire à cette étude correspondra au nombre minimum permettant une étude statistique valable avec un test non paramétrique adapté aux petits échantillons. Ainsi, la taille minimale des groupes est de 10 animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes dans les conditions habituelles de l’animalerie et le calme sera maintenu tant que possible dans la salle d’hébergement. Pour le bien être des souris, du matériel d’enrichissement permettant la construction de nid sera fourni en permanence avec un accès libre à la nourriture et la boisson. Lorsque les souris seront isolées, un enrichissement supplémentaire sera apporté. Lors de prélèvements, comme la glycémie ou le prélèvement de sang, les souris seront sous anesthésie locale à la lidocaïne afin de minimiser la douleur. Enfin, les animaux étant observés quotidiennement, si un signe clinique fait apparaître un mal-être ou une douleur, ils seront euthanasiés par asphyxie au CO2.
Choix des espèces
Du point de vue scientifique, la souris reste le modèle de choix dans l’étude de l’obésité car c’est un modèle qui est assez documenté conduisant à l’apparition de syndrome métabolique comme chez l’homme. De même, la durée d’induction de l’obésité à partir de 6 semaines chez la souris est relativement courte, ce qui permet la création des groupes expérimentaux dans des délais raisonnables. D’un point de vue technique, la disponibilité des outils (Anticorps, kits de dosage etc …) contribue au choix de modèle de souris. De plus, l’élevage et l’induction du KO étant plus facile sur les souris, cette espèce est un modèle de choix quant à notre étude. Des souris mâles de 8 semaines seront mises sous régime obésogène pour maitriser l’induction de l’obésité.
Différences moléculaires de l’effet des antidépresseurs à action lente versus rapide dans différents modèles murins de dépression
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 140 d'entre elles et sévère pour 280. Une partie subit une chirurgie de la patte induisant une douleur neuropathique pendant neuf semaines, une autre un stress répété une heure par jour pendant trois semaines, avant des tests d'anxiété et de dépression et une injection de kétamine. Le porteur indique que la douleur et les symptômes dépressifs ne peuvent être soulagés car ils sont l'objet de l'étude. Il conclut qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne peut remplacer l'observation comportementale chez l'animal vivant.
Objectifs
La dépression affecte approximativement entre 8% et 20% de la population. Les traitements pharmacologiques disponibles actuellement sont très insuffisants puisque moins d’un tiers des patients recevant une thérapie pharmacologique parviennent à la rémission après 14 semaines de traitement. En outre, les patients rétablis à la suite d’un premier épisode dépressif présentent un risque de récidive dans les 6 mois évalué à 50% en cas d’arrêt du traitement et il a été montré qu’en l’absence de traitement 15% des patients succombent à la suite d’un suicide et qu’entre 60% et 80% des suicides (entre 10000 et 15000 par an en France) sont le fait d’individus fortement dépressifs. Ainsi, la dépression est un problème majeur de santé publique, nécessitant de mieux comprendre ses origines biologiques afin de développer nouveaux traitements. Le stress chronique mais également la douleur chronique sont deux facteurs déterminant dans l’apparition de la dépression. En effet, environ 50% des patients souffrant de douleur ou de stress chronique vont développer une dépression. Actuellement il existe deux types de traitements utilisés pour soigner la dépression : les antidépresseurs à action lente (qui vont mettre plusieurs semaines avant d’agir) et les antidépresseurs à action rapide (qui vont agir dans les heures qui suivent). Malgré les données cliniques, les mécanismes sous-jacents au développement de symptômes dépressifs dans les cas de stress ou de douleurs chroniques et le fonctionnement de ces 2 types d’antidépresseurs restent encore inconnus et nécessitent des études précliniques. Le but de ce projet est de caractériser et de comparer les changements biologiques dans des structures cérébrales clés connues pour être impliquée dans la dépression chez le mâle et la femelle traités par ces 2 types antidépresseurs.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est d'étudier les changements moléculaires dans 4 structures cérébrales d’intérêt induits par deux familles de traitements antidépresseurs : les antidépresseurs à action lente versus les antidépresseurs à action rapide (kétamine), dans deux modèles murins où la dépression est induite par des évènements différents. A l’issue de ce projet, nous serons en mesure de décrire les adaptations moléculaires liées aux différents traitements antidépresseurs dans deux modèles de dépression différents et ce chez les deux sexes. Cette avancée pourrait permettre de révéler de nouvelles cibles thérapeutiques, potentiellement différentes chez le mâle et la femelle.
Procédures
Les animaux seront soumis à une douleur chronique pendant 9 semaines ou un stress chronique pendant 3 semaines avec dans les deux cas développement de troubles anxio-dépressifs. Un premier lot d’animaux subira donc une chirurgie au niveau de la patte droite de l'animal d’une durée de 5 min environ. Ces animaux subiront plusieurs fois le test de douleur durant une vingtaine de minutes environ avant la chirurgie neuropathique puis une fois par semaine (délai de 5 jours minimum après la chirurgie avant la reprise des tests) jusqu’à la fin du protocole expérimental. Ils subiront également 3 tests anxio-dépressifs d’une durée comprise entre 5 et 6 min selon les tests (avec 48h minium entre chaque test).Un second lot d’animaux subira un évènement stressant pendant 1 heure chaque jour pendant 21 jours. A la fin de ces 21 jours, ils subiront également 3 tests anxio-dépressifs d’une durée comprise entre 5 et 6 min selon les tests (avec 48h minium entre chaque test). Un lot d’animaux subira également une unique injection de kétamine d’une durée de 45 secondes environ.
Impact sur les animaux
Il y a présence de symptômes anxio-dépressifs et de douleur qui ne peuvent être soulagés car c'est l'objet de l'étude. Suite à la chirurgie neuropathique, une difficulté dans les déplacements des animaux est attendue mais disparaît dans les 48-72h après la chirurgie. Les animaux seront traités avec des antidépresseurs qui vont réduire leurs symptômes anxio-dépressifs.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements pour analyses de biologie moléculaires.
Remplacement
Au vu de notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in sillico. En effet, la caractérisation de la douleur et de sa composante émotionnelle et affective nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vivant et vigile.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que faire se peut le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Au regard de la littérature et de la variabilité phénotypique inter-individuelle, les groupes expérimentaux explorant les comportements de type anxio-dépressif liés à la douleur chronique ou au stress imprédictible variable seront constitués de 20 souris car seulement 60 à 75 % des animaux développent un phénotype anxio-dépressif. Un calcul statistique a également été réalisé pour s’assurer que les résultats obtenus sont valides au plan statistique. Toujours dans l’idée de diminuer au maximum le nombre d’animaux utilisés les 2 procédures expérimentales détaillées ci-après feront partie d’un enchainement et utiliseront les mêmes animaux, ce qui en réduira grandement l’effectif. Pour cette raison une même cohorte d’animaux sera étudiée et caractérisée au niveau comportemental et émotionnel, puis fera l’objet d’investigations moléculaires.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cohorte de 4 ou 5 individus pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Nous travaillerons en cycle jour/nuit inversé (lumière allumée de 21h à 9h), pour éviter les manipulations durant le temps de sommeil des animaux et ainsi diminuer le stress. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant la chirurgie d’induction de douleur neuropathique des méthodes d’anesthésie sont systématiquement utilisées. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, nous metterons en place ces approches moins stressantes.
Choix des espèces
Les similarités entre la neurobiologie humaine et celle de la souris, ainsi que l'expérience du laboratoire dans l'évaluation comportementale des rongeurs, font de la souris un modèle pertinent. Etant donné que l’étude de comportements nécessite des systèmes neurobiologiques totalement matures, des animaux adultes seront utilisés (début des procédures à 8 semaines, poids supérieur à 20g).
Identification de nouveaux composés à visée thérapeutique dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
96 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un peptide amyloïde est injecté dans leur cerveau pour reproduire une perte de mémoire, puis elles reçoivent un composé pendant sept jours et passent des tests de mémoire, dont un test d'évitement où elles reçoivent un choc électrique. Les retombées attendues, l'arrivée en clinique d'un traitement contre des maladies rares, sont renvoyées au long terme. Le porteur affirme que le recours à un modèle murin de la maladie d'Alzheimer est "indispensable".
Objectifs
L’objectif de ce projet de recherche est de déterminer les effets neuroprotecteurs d'un composé. Ce produit à visée thérapeutique cible un mécanisme de neuroprotection novateur et peut permettre le développement de candidats-médicaments pour le traitement de maladies rares.
Bénéfices attendus
Le projet a pour but de mettre en avant une preuve de concept d'efficacité d'un composé sur notre modèle de toxicité amyloïde. Le bénéfice attendu est à terme d'amener en clinique ce composé à visée thérapeutiques pour des pathologies rares / orphelines pour lesquelles il n'y a actuellement pas de traitement.
Procédures
Les animaux auront au cours de leur vie des injections IP (30 minutes avant) et sous cutanée 10 min avant l' inoculation du peptide amyloide 25-35 dans le ventricule cérébral droit sous anesthésie (en moins d'une minute). Ensuite durant 7 jours les animaux recevront une injection intrapéritonéale du traitement combinatoire mis en place (durée de l'injection maximum 1 minute). Suite à ce traitement les performances mnésiques des animaux seront testées, avec 3 tests de mémoire d'une durée de 5 à 8 minutes maximum plus le test d'enfouissement d'une durée de 30 minutes pour tester l'anxiété des souris
Impact sur les animaux
Un certain stress lié aux injections pourra être engendré. Une perte mnésique voulue, et dûe à la diffusion du peptide amyloide dans le cerveau sera également observée. Les tests de comportement peuvent engendrer un léger stress et pour le test d'évitement passif, les animaux recevront un choc électrique léger, (0.3 mA pendant 3 sec) afin d'évaluer leur performance mnésique.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de récupérer le cerveau et procéder à des tests biochimiques post-mortem.
Remplacement
L’utilisation de modèles murins de la MA pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours « in vivo » autre que l’humain à présenter les symptômes pathologiques de la MA dans une fenêtre de temps relativement courte permettant l'élaboration d'un traitement curatif plus rapidement.
Réduction
Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront de limiter le nombre d'animaux par groupe (12 souris/groupe). Ce nombre de 12 souris par groupe fait également références aux études antérieurs réalisées au laboratoire. Une veille bibliographique sera également prise en compte durant l'année du projet. Plusieurs structures du cerveau seront prélevées dans cette étude afin de concentrer un maximum d’échantillons et éviter ainsi de relancer des expérimentations.
Raffinement
Nous procéderons à l’enrichissement du milieu avec un accès à des maisons en cartons et des carrés de coton afin de créer un environnement sécurisant permettant la création d'un nid. Les animaux seront aussi manipulés tous les jours afin de créer une habituation diminuant ainsi le stress quotidien que peut représenter la présence de l'expérimentateur. L’état des animaux sera suivi régulièrement avec une surveillance journalière en suivant la courbe de poids des animaux. Après les tests comportementaux les animaux sont directement remis dans la cage d’origine à l’écart du test de comportement afin de retrouver leur environnement sécurisant. Dans le cas où le traitement pharmacologique serait à l’origine de douleur visible ou de détresse le traitement serait interrompu et si nécessaire la mise à mort de l’animal serait anticipée. Ce sera le cas lorsque l'animal perdra plus de 20% de son poids de départ ou lorsque celui-ci présentera des lésions cutanées signe d’un stress ou d'une agressivité vis à vis de ses congénères.
Choix des espèces
Afin de mimer rapidement les symptômes de la maladie d'Alzheimer en vue d'un traitement curatif, la souris reste à ce jour le modèle se rapprochant au plus près de l'homme. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte soit à partir de 6 semaines.
Comparaison de l’activité biologique entre plusieurs produits d’immunothérapie agissant sur le système immunitaire dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
924 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent par voie intraveineuse des vecteurs viraux codant des molécules immunothérapeutiques puis des prélèvements sanguins, avant d'être tuées pour analyse de leurs organes, afin de comparer des candidats contre l'immunosuppression qui suit un sepsis. Le porteur indique n'attendre aucune toxicité des produits testés. Il affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative capable d'apporter le même niveau d'information.
Objectifs
Nous nous interessons au développement de molécules agissant sur le système immunitaire exprimées par des vecteurs viraux notamment pour traiter l’immunosuppression post-sepsis. De nombreuses molécules existent sous forme de protéines recombinantes dont certaines d’entre elles sont déjà en développement clinique dans le traitement de l’immunosuppression post-sepsis. L’expression d’une ou plusieurs de ces molécules via un vecteur viral pourrait permettre une expression prolongée, une distribution différente dans l’organisme, voire engendrer une activité biologique différente de celle de la forme soluble et ainsi avoir une efficacité accrue. Des études précédentes ont permis d’obtenir une preuve de concept pour un candidat basé sur un vecteur viral codant pour une molecule agissant sur l’immunité adaptative, administré par voie intraveineuse. Dans le but d’optimiser ce 1er candidat, nous voulons évaluer dans une étude préclinique exploratoire, la possibilité de co-exprimer dans ce vecteur, une molécule agissant sur l’immunité innée avec la molécule agissant sur l’immunité adaptative déjà validée, chez la souris naïve puis dans un modèle murin de souris spécifique de l’immunosuppression induite par le sepsis. Agir à la fois sur la réponse immunitaire innée et adaptative pourrait permettre une meilleure restauration du système immunitaire et ainsi diminuer le temps d’hospitalisation, le taux d’infection secondaire et in fine le taux de mortalité post-première infection et/ou seconde infection. Plusieurs candidats ont été développés : un pour chacune des molécules seules et un pour les deux ensembles. L’objectif final est de démonter l’intérêt de co-exprimer deux molécules agissant sur les deux pans du système immunitaire pour traiter l’immunosuppression induite par le sepsis, dans un même vecteur. Cependant, le modèle murin de sepsis utilisé étant classé sévère, il est primordial de vérifier l’efficacité des produits dans des souris naïves au préalable. En effet, si le(s) produit(s) n’avai(en)t pas l’effet escompté sur le système immunitaire, ou que l’ajout de la seconde cytokine s’avérait délétère pour l’activité déjà connue du produit, il ne serait alors pas testé dans le modèle sepsis.
Bénéfices attendus
Ce projet rentre dans une thématique de recherche plus large dont l’objectif global est de développer de nouveaux traitements pour traiter l’immunosuppression induite notamment par le sepsis en restaurant le système immunitaire des patients et ainsi prévenir les infections secondaires pouvant leur être fatales. L’objectif à court terme de ce projet de recherche est de permettre l’avancement des connaissances scientifiques sur les différents produits d’immunothérapie injectés par voie intraveineuse chez la souris naïve. Les objectifs à long terme sont de tester ces produits d’immunothérapie dans un ou plusieurs modèles de souris immunodéprimées à la suite d’une infection (sepsis). Si un/plusieurs de ces produits permettent de restaurer l’immunosuppression induite chez la souris, ils pourraient faire l’objet d’un développement clinique afin d’espérer obtenir une autorisation de mise sur le marché afin de soigner l’immunosuppression chez l’homme dans l’indication du sepsis.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : -Injection d’un tampon par injection intraveineuse sous brève anesthésie générale gazeuse (1 fois/souris et 2 à 3 min/animaux) après anesthésie locale (15 secondes/souris) pour 14% des animaux -Injection d’un produit d’immunothérapie, parmi les 4 produits à visée thérapeutique à tester, par injection intraveineuse sous brève anesthésie générale gazeuse (1 fois/souris et 2 à 3 min/animaux) après anesthésie locale (15 secondes/souris) pour 86% des animaux -Prélèvement de sang sous anesthésie locale (30secondes/souris) pour 100% des animaux
Impact sur les animaux
Aucune toxicité des produits testés n’est attendue. Les animaux subiront en plus de l’injection des produits d’immunothérapie des prélèvements sanguins après anesthésie locale.
Devenir
Tous les animaux inclus dans les procédures sont mis à mort puis le sang et/ou organes sont prélevés nous permettant d’évaluer l’efficacité de notre produit d’immunothérapie. Aucune souris restante à la fin des deux procédures.
Remplacement
Les objectifs de ce projet sont d’évaluer la durée et le taux d’expression de plusieurs produits d’immunothérapie chez l’animal et de mesurer les activités immunologiques sur différents types cellulaire provenant de différents organes. Il n’existe pas de méthode alternative à l’utilisation d’animaux vivants et susceptible d’apporter le même niveau d’information pour répondre à ces objectifs.
Réduction
Tout au long du projet, nous essayerons de réduire le nombre de souris sans toutefois compromettre la fiabilité des résultats. Le sang de 3 souris/groupe/temps sera prélevé pour la réalisation de la pharmacocinétique (nombre d’animaux suffisant, basé sur les résultats des procédures précédemment réalisées dans le cadre du projet global), pour limiter le nombre d’animaux. Six souris/groupe sont prévues pour couvrir l’éventuelle variabilité des tests immunologiques (variabilité plus importante pour ces tests immunologiques déjà observée au préalable) et permettre l’analyse statistique. Ce type d’expérience ayant déjà été réalisé au cours du projet global, le nombre d’animaux proposé ici pour chacun des types de tests est le minimum requis pour obtenir un résultat fiable. Dans ce projet, pour chaque procédure nous prélèverons post mortern la plupart des organes cibles de notre candidat afin de répondre à un maximum de question dans un seul protocole.
Raffinement
Mise en place du raffinement dans nos procédure : Toutes les injections sont réalisées sur animaux sous anesthésie générale gazeuse après application d’un anesthésique local. Les prélèvements sanguins se font sur animaux vigiles après application d’un anesthésique local quelques minutes avant. Les points limites ont été définis de manière suffisamment prédictive et précoce pour éviter toute souffrance de l'animal de la naissance à la mort. Tout au long des procédures nos animaux sont surveillés au moins 5 fois par semaine avec une observation accrue après injection de nos candidats (2h et 6h post injection) même s’il n’est pas attendu d’effet délétère de nos produits sur l’état général des animaux. Néanmoins, en cas d’apparition de signes cliniques (pelage ébouriffé, terne), une surveillance accrue avec suivi de la température sera effectuée. En cas de fièvre (température > 39°C), du paracétamol sera donné dans l’eau de boisson (0.6mL/mL). Si persistance de la fièvre (> 2 jours) ou de tout autre signe clinique (immobilité, prostration, apathie) pouvant traduire une douleur/détérioration de l’état général, ce sera un critère de point limite et il y aura mise à mort de l’animal. En cas d’apparition de lésion, les yeux seront nettoyés au sérum physiologique afin de mieux évaluer les dommages. Si une infection bactérienne et/ou une dégradation de l’œil sont observées, l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
Le modèle murin est un bon modèle animal pour étudier la réponse immunitaire car le système immunitaire de la souris est bien décrit et les réactifs nécessaires sont largement disponibles. D’autre part, ayant déjà validé l’efficacité d’un des candidats dans ce modèle murin, il nous semble pertinent de valider les autres candidats dans le même modèle, puisqu’une comparaison entre ces différents produits sera réalisée ici. Ces produits d’immunothérapies sont développés pour être utilisés chez l’homme et ils devraient cibler des patients adultes. Pour réaliser les tests préliminaires chez la souris naïves, nous utiliserons des souris avec un système immunitaire fonctionnel. Nous utiliserons donc des animaux d’au moins sept semaines pour ces études précliniques.
Evaluation de la réponse immunitaire et de l’innocuité des produits immunologiques destinés à protéger des espèces domestiques par analyse de marqueurs biologiques – Avenant à l’autorisation de projet #17866
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Cochons d'Inde : 600
Hamsters dorés : 7000
Chats : 150
Chiens : 1000
Furets : 50
13 800 animaux non-humains vont être utilisés, dont des chiens, des chats, des furets, des souris, des cobayes et des hamsters, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent des vaccins en cours de développement puis subissent prises de sang, biopsies de peau, ponctions d'organes lymphoïdes et écouvillonnages nasaux, buccaux, rectaux, vaginaux et oculaires, pour des tests d'efficacité et d'innocuité. Une partie sera tuée pour des prélèvements terminaux, la majorité étant réutilisée dans un autre projet d'épreuve virulente, une minorité de carnivores et de cobayes pouvant être adoptée. Le porteur qualifie la procédure de "stricte nécessité" imposée par la réglementation.
Objectifs
De nos jours, les animaux domestiques comme les animaux d’élevages sont de plus en plus nombreux à être exposés à des agents pathogènes en perpétuelle évolution. Face à l’essor des résistances aux antibiotiques et la volonté d’en réduire leurs utilisations, le développement de produits immunologiques comme les vaccins sont indispensables. Pour cela, la réglementation impose d’évaluer l’efficacité et l’innocuité (qualité) des produits sur l’espèce de destination (pour lequel le produit est destiné). Ce projet consiste à évaluer la réponse immunitaire (autrement dit l’efficacité) et l’innocuité de différents produits immunologiques (nouveaux produits ou mise à jour de produits déjà sur le marché). Il s’agira donc de mieux connaître et comprendre les produits en évaluant différentes voies d’administration, doses et/ou avec différentes formulations (ex: adjuvants/excipient). Cette procédure permettra de mieux définir et caractériser le produit.
Bénéfices attendus
Ce projet contribue au développement et à la mise à disposition de produits immunologiques sûrs et efficaces auprès des vétérinaires et des propriétaires d’animaux de compagnie en accord avec les requis pour la mise sur le marché de ces produits. Ce projet s’inscrit dans la prévention de maladies pouvant être graves et causer de la souffrance animale. A long terme, les produits immunologiques ainsi développés permettent de protéger les espèces de carnivores domestiques contre un agent pathogène par la réduction des signes cliniques de maladie voire la mortalité ainsi que par la réduction de sa propagation auprès de ses congénères et de l’Homme (dans le cas de zoonoses). Dans le cadre du développement de nouveaux produits ou amélioration de produits existants sur le marché, les bénéfices envisagés de cette procédure seront la meilleure connaissance et compréhension du fonctionnement de ces produits (dose, voie d’administration, adjuvants/excipients, innocuité, efficacité, mécanisme d’action) ainsi que la réalisation des études réglementaires permettant la mise sur le marché de ces produit.
Procédures
Le nombre d’interventions dépend de la durée de l’étude et leur fréquence est conforme aux procédures internes. La durée des études vaccinales peut aller de 1 jour (cinétique de suivi de la réponse immunitaire précoce qui nécessite l’analyse de facteurs tels que les cytokines) à 2 ans (étude de la durée d’immunité après boost vaccinal), la durée moyenne et la plus fréquente étant de 49 jours. Concernant la durée des interventions sur animaux : les seules administrations prévues sont les vaccinations, qui concernent toutes les espèces, qui se font sans anesthésie et qui durent entre 3 et 30 secondes, les prélèvements de sang (toutes espèces), sans anesthésie chez le chien, avec anesthésie chez le chat et le furet (durée anesthésie 5 min) et qui durent de 10 à 30 secondes, les biopsies dermiques (toutes espèces, avec anesthésie de 5 minutes), durée de la biopsie 5 minutes, chez les chiens, chats et furets : biopsies et ponctions d’organes lymphoïdes, 30 minutes d’anesthésie, durée 5 minutes pour la biopsie, 3 minutes pour la ponction, chez les chiens, chats et furets : prélèvements nasaux, par écouvillonnage (chien sans sédation sauf si animal agité, chat et furet sous anesthésie de 5 min), durée de l’écouvillonnage 10 secondes ; ou par lavage (sous anesthésie 5 minutes) de durée 1 minute, chez les chiens, chats et furets : prélèvements buccaux (sans anesthésie) par écouvillonnage (durée 10 secondes) ou par prélèvement salivaire (durée 30 secondes), chez les chiens, chats et furets : prélèvements rectaux (sans anesthésie) par écouvillonnage (durée 10 secondes), chez les chiens, chats et furets : prélèvements vaginaux (avec anesthésie chez le furet, 5 minutes) par écouvillonnage (durée 10 secondes), chez les chiens, chats et furets : prélèvements oculaires par écouvillonnage de la muqueuse oculaire (sans anesthésie, durée 10 secondes) ou par lavage de la muqueuse oculaire (sous anesthésie, 5 minutes), durée 10 secondes, chez les chiens et les chats : prélèvements urinaires par sondage (sans anesthésie chez le chien mâle, avec anesthésie 5 minutes dans les autres cas (durée du sondage 1 minute chez le chien mâle, 2 minutes chez le chien femelle et chez les chats) ; ou prélèvement urinaire par ponction de la vessie (sous anesthésie 10 minutes), durée de la ponction 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront ressentir une légère douleur transitoire aux sites d’injection lors de l’administration du produit testé, d’anesthésique ou de médication, liée à l’introduction d’une aiguille (ex : sous cutanée, intra-musculaire…). En revanche pour d’autres voies d’administration telles que intraoculaire ou intranasale, ou lors de certains prélèvements (exemple sondage urinaire), une anesthésie sera mise en place afin de prévenir tout stress ou douleur. Suite à l’administration du produit testé, les animaux pourront présenter des signes cliniques locaux et/ou généraux, qualifiés d’effets indésirables transitoires connus des vaccins comme une réaction cutanée locale (prurit, œdème, tuméfaction, nodule, douleur à la palpation), des réactions systémiques transitoires (perte de poids, réduction de consommation alimentaire). Ces nuisances pourront être répétées car plusieurs administrations pourront être réalisées selon la posologie envisagée (schéma vaccinal). Le suivi de la température par voie rectale pourra causer de l’inconfort temporaire et/ou de la douleur transitoire. Enfin, lors du suivi régulier des animaux, les nuisances envisagées seront fonction du type de prélèvements réalisés telles qu’une légère gêne (ex : lavage/écouvillon nasal), ou douleur transitoire liée à l’introduction de l’aiguille (ex : prise de sang), le cas échéant.
Devenir
Les carnivores domestiques, ainsi que les cobayes qui auront reçu uniquement un produit connu, sans impact sur l’environnement et suivi via des marqueurs biologiques par prélèvement pourront faire l’objet d’un replacement ou adoption. La majeure partie des carnivores domestiques sera réutilisée dans un autre projet afin d’évaluer l’efficacité des produits testés face à une épreuve virulente exigée par la réglementation. La majorité des rongeurs utilisés sera réutilisée dans autre projet afin d’évaluer l’efficacité des produits testés face à une épreuve virulente ou euthanasiée à la fin du projet dans le but de collecter des prélèvements terminaux (sérum, tissus, organe) afin de développer un test sérologique (test de libération sur l’espèce non cible) ou évaluer l’activité immunologique des produits pour mieux comprendre leur mécanisme d’action.
Remplacement
Cette procédure a un caractère de stricte nécessité : elle ne peut pas, pour le moment, être remplacée par des méthodes alternatives car elle répond à l’obligation réglementaire ou scientifique d’être conduite sur l’espèce de destination du produit ou sur un modèle de rongeurs le cas échéant. Néanmoins, cette procédure pourrait permettre de substituer le test de libération sur modèle rongeur avec épreuve virulente par des tests de libération sans recours à une épreuve virulente, ce qui constitue une alternative ex vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux envisagés dans cette procédure à été défini à son minimum : -soit en conformité avec la réglementation et la pharmacopée -soit étayé à l’aide d’un raisonnement scientifique et/ou d’une analyse statistique et/ou d’une recherche bibliographique permettant l’atteinte de l’objectif du projet. Il est également évalué en fonction du développement des projets de recherche sur les 5 ans à venir. Par ailleurs, lorsque cela est possible, un groupe contrôle unique (qui n’a pas reçu le produit) sera commun à plusieurs essais répétés.
Raffinement
Les mesures de raffinement utilisées sont : -Une période d’acclimatation adaptée aux conditions de l’étude -Hébergement des animaux en groupe de manière à ne pas induire un stress d’isolement et renforcer le comportement social intra-espèce. -Habituation et socialisation des animaux (standard à renforcée) -Enrichissement des box afin d’améliorer le confort des animaux (musique, jouets adaptés…). -Selon le produit et l’étude, possibilité d’utiliser un sédatif/anesthésique pour soit l’administration, soit les prélèvements, soit les 2, selon les caractéristiques du produit et l’instruction d’utilisation en vigueur. Une surveillance sera mise en place jusqu'au réveil complet de l’animal. -Médication : selon le produit, l’objectif de l’étude et l’impact scientifique, l’utilisation d’anti-douleur sera étudiée au cas par cas et selon les caractéristiques du produit. -Adaptation du type de nourriture afin de faciliter l’alimentation des animaux (pâtée). -Observation quotidienne des animaux et examen/suivi clinique effectué aussi souvent que cela sera jugé nécessaire avec une fréquence qui pourra être augmentée en cas de besoin (en particulier pour le suivi d’innocuité). -Mise en place de points limites adaptés et précisément définis qui pourront être réévalués en fonction des observations recueillies.
Choix des espèces
De façon réglementaire, l’efficacité et l’innocuité d’un produit doit être établie sur l’espèce cible (chien, chat et furet). Des essais préalables pourront être réalisés sur des modèles rongeurs afin de limiter le nombre de carnivores à utiliser. Des jeunes animaux sevrés sont utilisés car il s’agit d’une part du stade de développement permettant d’obtenir les résultats les plus pertinents en matière d’immunité mais il s’agit aussi du stade revendiqué pour l’administration du produit selon les besoins vétérinaires recueillis sur le terrain. Dans le cadre du développement de produits chez des animaux très jeunes, les procédures pourront être conduites sur des carnivores domestiques sevrés plus précocement.
Etude de l’activité d’un circuit neuronal de l’anxiété après un stress aigu
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
646 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une contention forcée de deux heures, une chirurgie d'implantation d'une fibre optique dans le cerveau, des enregistrements électrophysiologiques de trois heures et, pour les femelles, des frottis vaginaux répétés, afin d'observer l'activité de circuits neuronaux après un stress aigu. Les retombées annoncées pour les troubles psychiatriques humains restent renvoyées au conditionnel et au long terme. Le porteur affirme que ce type d'étude ne peut être mené que sur un animal vivant et conclut qu'il n'est pas envisageable de recourir à des méthodes de substitution à l'"animal entier".
Objectifs
Ce projet a comme but principal de mettre en évidence, après un stress, des changements de l’activité des neurones dans un réseau de structures cérébrales qui participe au fonctionnement de la perception corporelle, émotionnelle et motivationnelle. En particulier, nous étudierons les altérations, induites par un stress, de l’activité des neurones dans le cortex insulaire (ou insula), une structure cérébrale impliquée dans la perception des changements corporels et une de ses cibles, le noyau accumbens, qui joue un rôle important dans l’intégration des informations émotionnelles et motivationnelles. Il est connu que l’insula et le noyau accumbens sont dérégulés dans de nombreuses maladies psychiatriques liées au stress comme l’anxiété et la dépression. Le stress est un facteur de risque important pour le développement de troubles psychiatriques. Afin de développer de nouveaux traitements pour ces troubles liés au stress, il est nécessaire de comprendre les adaptations des neurones induites par un stress. De plus, les hommes et les femmes ont tendance à réagir différemment au stress, à la fois psychologiquement et biologiquement, et des différences entre les sexes sont observées dans de nombreux troubles psychiatriques. C’est pourquoi l’étude chez des rats mâles et femelles est nécessaire à ce projet. Dans ce projet, nous étudierons l’impact d’un stress aigu sur les structures cérébrales d’intérêt immédiatement et un jour après un stress par contention. Ce projet permettra une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l’exposition à un stress et pourra avoir un impact sur la prise en charge des maladies psychiatriques chez l'Homme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont premièrement une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l’exposition à un stress aigu. En effet, le stress étant un facteur important dans le développement de maladies psychiatriques, il est important de comprendre ces mécanismes de dérégulation suite à un stress afin de pouvoir agir sur le développement de ces pathologies. Ce projet nous permettra de mettre en avant des différences inter-sexe, avec un aspect temporel et potentiellement un retour à la normal de l’activité plastique de cette voie 24h après le stress.
Procédures
323 animaux, seront soumis au stress par contention, 1 fois pendant 2 heures. Toutes les femelles (323 animaux) seront soumises à un frottis vaginal avant le début des enregistrements électrophysiologiques (1 seul frottis, 304 femelles) ou après chaque enregistrements en photométrie par fibre optique (3 frottis vaginaux, 19 femelles) (2 secondes par acte). Tous les rats de l’approche éléctrophysiologique (608 animaux) seront enregistrés électrophysiologiquement (3h). Tous les rats de l’approche de photométrie par fibre optique (38 animaux) subiront une chirurgie pour l’injection d’un vecteur viral non pathogène et l’implantation à demeure d’une fibre optique (2h), puis 5 sessions d’apprentissage d’auto-administration d’eau sucrée et enfin 3 sessions de test d’auto-administration d’eau sucrée en enregistrement en photométrie par fibre optique. (1 heure pour chaque session d’auto-administration).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour cette procédure sont : - stress par contention : peut entrainer une augmentation du rythme respiratoire, attendue dans les premières minutes du test. - frottis vaginal chez les femelles en conditions vigiles : gêne occasionnée. - Casque en ciment dentaire maintenant la fibre optique : gêne occasionnée. - isolement des animaux afin que les animaux ne détériorent pas le système de fixation de la fibre optique. - légère restriction de l’accès à l’eau sera effectuée pour les animaux qui seront enregistré en photométrie chez qui les biberons d’eau seront retirés 3h avant leurs sessions d’auto-administration d’eau sucrée et replacés par la suite.
Devenir
Tous les animaux, à l’issue des enregistrements seront mis à mort afin de procéder à des analyses moléculaires, histologiques et/ou d’expression de protéines.
Remplacement
Ce type de recherche, visant à comprendre les bases d'un processus psychobiologique, peut-être uniquement mené sur un animal vivant. En effet, Nous étudions les bases comportementales et neurobiologiques impliquées dans les émotions et les troubles associés à l’exposition à un stress. L’étude de ce processus nécessite la présence de réseaux neuronaux intacts et fonctionnels qui sont uniquement accessibles dans des modèles d’animaux intègres et donc vivants. Il n’est donc pas envisageable d’utiliser des méthodes de substitution à l’animal entier.
Réduction
Des études statistiques préalables nous ont permis de définir les effectifs nécessaires à la réalisation de ce projet de façon à mettre en évidence des différences significatives tout en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Nous minimiserons le nombre d'animaux utilisés par des méthodes expérimentales validées et reproductibles et en ayant recours à des analyses statistiques qui permettent de calculer le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Nous estimons un ajout de 2 animaux par lot dus à la complexité du geste chirurgical et aux possibles mauvais placements des électrodes d’enregistrement et/ou de stimulation. Ainsi 19 animaux par lots, seront nécessaires à notre étude. 34 lots seront nécessaires pour le projet, soit 646 animaux maximum.
Raffinement
Nous avons planifié ce projet en gardant à l'esprit la nécessité de réduire, sinon de soulager l'inconfort, la douleur, la détresse ou l'angoisse des animaux, et dans le but d'obtenir plus d'informations pertinentes à moindre coût en terme de "mal être" animal. Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière des animaux selon une grille de suivi de bien-être animal qui aide dans le suivi de points limites et des critères d’intervention et d’arrêt ; l’apport d’enrichissement spécifique aux rongeurs dans le milieu (tunnels, stick en papier) et le recours à l’anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques, pendant laquelle l’animal sera placé sur un tapis chauffant pour assurer le maintien de sa température corporelle. A leur arrivée à l’animalerie, les animaux auront une période d’habituation à l’animalerie de 5 jours minimum avant toutes manipulations, ils seront d’abord hébergés à deux par cage puis ils seront hébergés individuellement pour éviter l’amplification du stress (304 rats, pendant 24h) et la détérioration du système de fibre optique (38 rats, pendant 5 semaines maximum). Les animaux seront hébergés en conditions normales (température et humidité contrôlées, cages ventilées) et accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les animaux auront une période d’habituation aux cages d’auto-administration lors des sessions d’auto-administration d’eau sucrée pendant 5 jours avant les tests enregistrés en photométrie par fibre optique.
Choix des espèces
Le rat est, avec la souris, l’animal le plus utilisé pour l’étude de la motivation dans les modèles animaux, car ses réponses neuronales sont proches des réponses neuronales observées chez l'Homme. Nous utiliserons des rats de la lignée « Sprague-Dawley ». Il s’agit de rats « outbred », c’est à dire avec un niveau de consanguinité limité ce qui permet une variabilité génétique majeure entre les individus. Dans cette étude, nous utiliserons des rats adultes de 8 semaines ce qui est en conformité avec la majorité des expériences de comportement animal et la littérature, et ce qui limite les risques de variabilité qui pourrait être lié à l’utilisation de rats en phase d’adolescence (juvéniles).
Impact d’une bactérie Streptocoque de groupe B sur la perméabilité intestinale chez des souris
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souris juvéniles et adultes reçoivent par gavage une souche hyper-virulente de streptocoque du groupe B puis un marqueur fluorescent, avant une prise de sang et la mise à mort, pour étudier le franchissement de la barrière intestinale par la bactérie. Le porteur indique que les souris peuvent développer une méningite dès douze heures après le gavage, et évoque un risque de fausse route ou de perforation de l'œsophage lors du gavage. Il affirme que la complexité de la barrière intestinale n'est "pas modélisable in vitro" et que seule l'expérience sur l'animal permet cette étude.
Objectifs
Le Streptocoque du groupe B (SGB) est une bactérie appartenant à la flore vaginale et digestive, présente chez 15 à 30% des individus. Cette bactérie est inoffensive pour l’adulte en bonne santé, mais elle est la première cause d’infection bactérienne néonatale dans les pays industrialisés. La première étape dans l’infection par SGB est le franchissement des muqueuses et notamment de la muqueuse digestive pour atteindre la circulation sanguine. Les infections néonatales à SGB sont rares (300 cas par an en France), mais sont associées à un taux de mortalité important et à des séquelles significatives, notamment sur le plan neurologique. Les souches de SGB retrouvées dans 70% des méningites appartiennent à un clone hyper-virulent CC17. Ce projet vise à étudier les mécanismes de virulence de SGB, et notamment de comprendre comment cette bactérie peut franchir la barrière intestinale. La complexité de la barrière intestinale n’est pas modélisable in vitro à l’heure actuelle. De même les modèles in vitro ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions hôte/pathogène à différents stades de développement (nouveau-né/jeune, adulte). Ainsi, seule l’expérience chez l’animal permettra d’étudier les mécanismes permettant à SGB de franchir la barrière intestinale. La souris est un modèle animal pertinent et validé pour l’étude des infections à SGB et l’animal de choix pour étudier le franchissement de la barrière intestinale par le SGB. Nous effectuerons une étude préliminaire (avec 120 souris) afin de déterminer si le sexe de la souris influe sur la réponse à l’infection bactérienne et nous testerons 2 doses différentes de bactéries ainsi que 2 souches de souris (Balb/c et C57Bl/6). Ensuite, des souris balb/c ou C57BL/6 (en fonction des résultats de l’expérience préliminaire) jeunes (3-4 semaines) ou adultes (8 semaines) seront infectées par voie orale avec une souche de SGB appartenant au clone CC17. Le franchissement de la barrière intestinale par la bactérie sera étudié par dénombrement des bactéries dans différents tissus (intestin, ganglion, sang, rate) et l’étude de l’intégrité de la barrière (perméabilité, inflammation) sera réalisée sur différents segments gastrointestinaux. Le nombre de souris utilisées sera de 120. Ce projet permettra d’identifier des mécanismes responsables du franchissement de la barrière intestinale par le SGB et utilisera au total 240 souris.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier des mécanismes responsables du franchissement de la barrière intestinale par le SGB. C’est une 1ère étude et selon les résultats attendus, nous pourrons adapter nos prochaines expériences (âge, durée d’infection par ex).
Procédures
Les animaux seront gavées 2 fois. Une 1ère fois pour le gavage de la bactérie (ou du PBS ; 100 µl) et une 2nde fois avec le marqueur fluorescent (120 µl de solution) pour la mesure de la perméabilité intestinale in vivo. Chaque gavage durera quelques secondes. Nous réaliserons un prélèvement sanguin (max 500 µl) sous anesthésie à l’isoflurane et juste avant la mise à mort et ce geste durera max 30 secondes.
Impact sur les animaux
Ces expériences seront très courtes, 24h maximum. Dans la littérature, il est décrit la possibilité de développer une méningite 12h après l’infection par gavage chez des souris Balb/c tandis que les souris C57Bl/6 sont moins sensibles à cette souche bactérienne. Nous avons décidé de réaliser une étude préliminaire pour comparer les effets sur ces 2 souches en utilisant 2 doses. Nous espérons que nos souris ne développeront pas de méningite trop rapidement. Néanmoins, une attention particulière sera portée sur nos animaux tout au long de l’expérimentation. Les gavages (bactéries ou marqueur fluorescent) seront réalisés par une personne expérimentée en vue de réduire et/ou identifier un risque de fausse route ou de perforation de l’œsophage.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de collecter différents organes pour des études ex vivo : étude de perméabilité, analyses des protéines et ARN, immunohistochimie, études bactériennes, …
Remplacement
Les modèles in vitro ne peuvent restituer ni la complexité des barrières physiologiques, ni l’intégralité du processus infectieux allant de la colonisation digestive jusqu’à la méningite, ni les interactions bactéries-hôte mises en jeu lors de l’infection. Ainsi, seule l’expérience chez l’animal permettra de déterminer l’impact de l’infection bactérienne sur la perméabilité intestinale et le Système Nerveux Entérique. La souris est un modèle animal pertinent et validé pour l’étude des infections à SGB et l’animal de choix pour étudier le franchissement de la barrière intestinale.
Réduction
Compte-tenu de la littérature existante, le nombre d’animaux est réduit au minimum (5/groupe pour les tests préliminaires et 10/groupe/temps et par âge pour l’étude finale).
Raffinement
Les souris seront conservées dans des cages de taille suffisante, avec un accès libre à l'eau et à la nourriture. Un enrichissement sera apporté par l’ajout de frisottis. Le bien-être des souris sera surveillé tout au long de l’étude (24h max). Des points limites (décrits en annexes) seront mis en place pour évaluer le mal-être des animaux (douleur, stress, souffrance). En cas d'éventuels signes de souffrance les animaux seront euthanasiés par une personne compétente ou une analgésie sera envisagée si l’on considère que cela sera nécessaire et suffisant. Si la douleur peut être traitée localement, nous administrerons un analgésique local (50 µl, toutes les 6h en s.c sur le site de la blessure ou du point douloureux), sinon, nous traiterons avec un anti-inflammatoire non stéroïdien (50 µl en s.c. d’une solution à 2 mg/ml une fois/jour pendant 48 à 72h maximum).
Choix des espèces
La souris est un modèle animal pertinent et validé pour l’étude des infections à SGB et l’animal de choix pour étudier le franchissement de la barrière intestinale. Nous utiliserons des souris juvéniles de 3-4 semaines et des souris adultes de 8 semaines. Pour ce projet, nous avons besoin de comparer les effets entre des souris jeunes et adultes.
Optimisation de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique par une approche d’ultrasons chez la souris en vue de la délivrance ciblée de médicaments.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
152 souris vont être utilisées, opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, dans des procédures menées sans reprise de conscience. Chaque animal est maintenu sous anesthésie profonde pendant environ une heure, le temps d'une pose de cathéter dans la veine de la queue et d'un examen par ultrasons de moins de quatre minutes, pour optimiser l'ouverture de la barrière hémato-encéphalique. Le porteur indique que les ultrasons peuvent provoquer une élévation locale de température et une micro-hémorragie, sans réveil de l'animal. Il précise que l'objectif est de commercialiser un système d'ultrasons pour la délivrance de médicaments.
Objectifs
La barrière hémato-encéphalique (BHE) a pour fonction principale d’isoler le système nerveux central de la circulation sanguine, de sorte à empêcher les molécules étrangères de pénétrer dans le cerveau et la moelle épinière. A ce titre, elle constitue un obstacle dans l’administration de molécules à visée thérapeutique. L'objectif de la société avec laquelle nous travaillons est de commercialiser son système de génération d'ultra-sons pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique (BHE) appliqué aux traitements des pathologies cérébrales. Depuis le début des essais cliniques avec leur dispositif, des paramètres particuliers ont été utilisés L’examen réalisé avec ces paramètres induit un effet secondaire indésirable : une élévation localisée de température de 1,5°C. Afin d'améliorer l'efficacité, un nouveau dispositif est en développement et aura pour objectif d'assurer une meilleure ouverture de la BHE. L'objectif technique de cette étude est donc d'identifier les paramètres optimaux qui permettront d'augmenter l'efficacité d'ouverture de la BHE sans élévation localisée de la température.
Bénéfices attendus
L'objectif moyen-terme de la société avec laquelle nous travaillons est de commercialiser son nouveau système de génération d'ultra-sons appliqué aux traitements des pathologies cérébrales. Une première version du système est déjà utilisée en cancérologie. L'utilisation pour d'autres pathologies cérébrales nécessite une meilleure caractérisation et calibration du système de sorte à ne pas induire d’effets secondaires indésirables. L'intérêt long-terme réside dans le développement et l'utilisation en soin clinique d'une nouvelle technologie permettant de favoriser l'entrée des molécules thérapeutiques dans le liquide céphalo-rachidien.
Procédures
L’animal est anesthésié profondément tout au long de l’expérimentation, jusqu’à l’euthanasie, soit environ 1h. L’expérimentation consiste en : - La pose d’un cathéter au niveau de la veine de la queue (
Impact sur les animaux
Deux effets liés au traitement par ultrasons peuvent survenir : une augmentation locale de la température de 1,5°C (n’engendrant donc pas de brûlure du tissus) et une micro-hémorragie localisée (ne remettant pas en cause la vie de l’animal pendant l’expérimentation et n’entrainant ni douleur, ni souffrance, ni angoisse sur l’animal anesthésié). Il s’agit de procédure sans réveil après l’expérimentation.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin d'expérimentation pour permettre le prélèvement des tissus (cerveau) nécessaire aux analyses.
Remplacement
L’ouverture de la barrière hémato-encéphalique par ultrasons a déjà été validée sur modèle in vitro et est déjà utilisé en clinique dans le traitement de certaines tumeurs cérébrales. Dans ce dernier cas, les ultrasons permettent de favoriser l'entrée de chimiothérapies dans la tumeur et génèrent un effet thermique destructeur supplémentaires. L'application à des pathologies dans lesquelles on voudrait apporter un traitement pharmacologique non-destructif requière une amélioration et une évaluation du protocole de stimulation ultrasonore. La mesure de l’impact sur le cerveau nécessite d’expérimenter sur animaux.
Réduction
- Dans la mesure du possible, nous mutualiserons un élevage interne, maintenu dans le cadre d’un autre projet : il s’agira d’utiliser ici les animaux surnuméraires de cet élevage et ne pouvant être utilisés dans l’autre projet. - Réalisation d’une phase pilote dont les effectifs sont réduits et qui permet une première sélection des paramètres d’intérêts. - Un calcul a permis de déterminer des effectifs réduits au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement exploitables - Le projet se déroulera par étape, pour valider un à un les paramètres optimaux et limiter ainsi le nombre de tests réalisés. L'injection combinée de plusieurs marqueurs permet aussi de réduire le nombre d'animaux. - Chaque étape est conditionnée à l’obtention de résultats positifs et pertinents dans l’étape précédente.
Raffinement
- L’intégralité de l’expérimentation (depuis la pose du cathéter caudal jusqu’à la mise à mort de l’animal) sera réalisée sous anesthésie générale profonde et sous couverture analgésique adaptée - Une première phase test doit nous permettre, si les résultats sont concluants, de réaliser l’une des étapes invasive de l’expérimentation en post-mortem plutôt que sur animal vivant.
Choix des espèces
Dans la littérature, la souris est un modèle de choix équivalent au rat pour mesurer l'ouverture de la BHE. Notre expertise initiale a par ailleurs été développée chez la souris. De plus, la boite crânienne de la souris étant plus mince que celle du rat, elle permet de mieux laisser passer les ultrasons. Les souris impliquées dans l’étude auront entre 12 et 20 semaines (jeunes adultes d’environ 30g). Cette fourchette d’âge et de poids doit permettre un positionnement facilité du cathéter caudal et le passage des ultrasons à travers la boîte crânienne.