Rats
Rôle du glucose et du lactate en tant que substrat énergétique neuronal lors de l’activation cérébrale et les performances cognitives chez le rat (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Privés par chirurgie des transporteurs neuronaux du glucose ou du lactate, 188 rats sur 224 subissent une opération stéréotaxique de 75 minutes avec deux injections dans le cerveau. Les 224 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue pour le prélèvement des cerveaux. Trois semaines après l'opération, chacun passe six séances de dix minutes dans une arène blanche où l'on mesure sa reconnaissance des textures, puis 118 d'entre eux subissent une heure d'imagerie par résonance magnétique sous anesthésie. Le porteur qualifie ces deux techniques d'imagerie de "non-invasives pour les animaux" et annonce par ailleurs qu'un changement important du rythme cardiaque ou respiratoire peut survenir sous anesthésie, ce qui arrête l'expérimentation.
Objectifs
L'énergie est indispensable au fonctionnement des neurones, notamment pour accomplir des tâches complexes comme l'apprentissage et la mémoire. Historiquement, il était admis que le glucose était la source d’énergie des neurones. Cependant des recherches récentes indiquent que le lactate, un métabolite du glucose, fabriqué en grande partie par les astrocytes (des cellules de soutien du cerveau), pourrait aussi être source d’énergie pour les neurones. Il a été proposé que lors de l’activation cérébrale, les astrocytes captent le glucose depuis la circulation sanguine, le transforment en lactate qui est transféré aux neurones. Dans les neurones, ce lactate pourrait servir de carburant. Les preuves de ce processus ont été mises en évidence sur des cultures de cellules ou à partir de prélèvement de cerveaux mais jamais chez l’animal vivant. Ainsi, l’objectif de ce projet est d’étudier in vivo le métabolisme énergétique cérébral de rongeurs, lors de l’activation cérébrale. Ce projet vise à déterminer quel est le carburant préférentiel des neurones lors de l’activation cérébrale. Pour répondre à cet objectif, nous évaluerons la contribution et le rôle du glucose ou du lactate dans l’apprentissage et la mémoire associative à long terme chez des animaux privés de transporteurs de glucose ou de lactate. Ce projet se déroulera dans deux EU. Dans un premier temps, cette évaluation sera réalisée chez les rats, par analyse d’apprentissage, de reconnaissance et de mémorisation des textures de certains objets de son environnement. Par la suite, de l’imagerie par résonnance magnétique sera réalisée afin de détecter de l’activité cérébrale des rats lors de la stimulation de leurs moustaches. La spectroscopie par résonnance magnétique complétera les données afin de mesurer les quantités de lactate ou du glucose dans le cerveau activé. Ainsi, le maintien ou non de l’activité cérébrale chez ces rats permettra de statuer sur l’importance de la consommation neuronale du glucose ou de lactate dans l’activation neuronale. Outre l’importance de ces résultats au niveau fondamental, la compréhension de ces mécanismes pourra ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les maladies ou le métabolisme énergétique est défaillant (hypoxie-ischémie néonatal, cancer, maladies neurodégénératives).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le métabolisme énergétique cérébral et les interactions entre les différentes cellules qui constituent le cerveau. Ces interactions sont cruciales d’un point de vue fondamental. De plus, la compréhension de ces processus pourrait aussi permettre de développer des stratégies thérapeutiques pour certaines maladies dans lesquelles ce métabolisme énergétique est dérégulé (hypoxie-ischémie néonatale, accident vasculaire cérébral, maladie d’Alzheimer, …).
Procédures
Pour la mise en place du modèle de rat dépourvu de transporteurs neuronaux de glucose ou du lactate, des chirurgies stéréotaxiques seront réalisées sous anesthésie gazeuse et analgésiant chez les rats (75 min d’intervention avec deux injections par animaux, N=188) à l'EU1. Après 3 semaines post-chirurgie, le test de comportement sera réalisé sur tous les rats (N=224) au sein de l'EU1. Le test sera effectué dans une arène blanche en 6 sessions (1 session/jour ; 10 min par session). Après le test de comportement, les rats anesthésiés (N=118) seront soumis à de l’imagerie par résonnance magnétique et de la spectroscopie par résonnance magnétique (1 heure/animal) au sein de l'EU2. Ces deux techniques sont non-invasives pour les animaux.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour ce projet sont : - Chirurgie : un inconfort transitoire au réveil et une douleur post-opératoire, une perte de poids légère et transitoire dans les premières 48h-72h l’intervention. - IRM : un inconfort transitoire à la suite de la pose des cathéters, un changement important du rythme cardiaque et/ou respiratoire, mesurés grâce à un capteur placé sous l’animal, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entrainera l’arrêt de l’expérimentation.
Devenir
Tous les animaux de chaque procédure seront mis à mort afin de récupérer les cerveaux pour les analyses moléculaires, protéiques et métaboliques.
Remplacement
Des modèles de co-culture (lignées neuronale et astrocytaires) existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure intégrative : décrypter le métabolisme énergétique cérébral. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de définir quelle est la source énergétique qui permet l’activation neuronale (glucose ou lactate), il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Concernant la réduction, nous avons réalisé en amont, des expériences sur des neurones en culture (in vitro) afin de valider l'utilisation des réactifs nécessaires au projet. Cette phase d'étude in vitro limitera le nombre de rats utilisés dans le projet. Des études précédentes menées par l’équipe nous a permis de déterminer les effectifs d’animaux nécessaire pour lisser la variabilité interindividuelle et mettre en évidence les différences significatives entre les individus contrôles et ceux qui sont privés de transporteurs de glucose ou le lactate. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés. Les tissus prélevés chez les animaux seront placés dans une banque d'organes/tissus afin de mutualiser les échantillons au sein du laboratoire.
Raffinement
Les modèles d’inhibition des transporteurs pour le glucose ou le lactate utilisé dans ce projet sont bien connus des membres de l’équipe. La modification génétique n’entraine pas de modifications au niveau pondéral, qualité du poil, l’appétit, et la mobilité des animaux. Les animaux seront hébergés en cycle inversé dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l'espèce (bloc de bois et tunnel) afin d'éviter l'ennui et complété par un suivi hebdomadaire de leur état de santé dès leur arrivée à l’animalerie. Ils auront accès à l’eau et de la nourriture ad libitum. Le bien-être des animaux sera pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière des animaux selon une grille de suivi de bien-être animal qui aide à identifier des points limites et des critères d’intervention et d’arrêt. Cela permettra une prise en charge afin d’arrêter toute souffrance des animaux. Le bien-être animal est pris en compte à chaque étape avec une pesée 1 fois par semaine et pendant 7 jours après l’intervention chirurgicale. Toutes les phases du projet seront réalisées par un personnel compétent et expérimenté, auquel les rats seront habitués avant le début de la procédure. Les animaux bénéficieront d’une prise en charge antalgique avant et post-chirurgie afin de réduire au maximum la douleur.
Choix des espèces
Les rats sont utilisés depuis plusieurs années pour les études du métabolisme dans notre laboratoire, ainsi nous maîtrisons l’expertise des actes chirurgicaux et ainsi la manipulation de ce modèle de rat. Dans cette étude, les rats mâles et femelles seront utilisés à l’âge de 10 semaines car le métabolisme énergétique cérébral est différent à des stades plus précoces.
Evaluation pré-clinique de l’efficacité antitumorale de nouvelles approches thérapeutiques basées sur l’interaction hôte–microbiote dans un modèle rongeur de xénogreffe ectopique (et orthotopique mammaire)
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 1500
Injections de cellules tumorales sous la peau ou dans la glande mammaire, gavages une à trois fois par semaine, exérèse de la tumeur sous anesthésie, palpation quotidienne et mesure de la tumeur au pied à coulisse : 1 500 souris et 1 500 rats subissent ce protocole. Tous sont tués à l'issue pour le prélèvement du sang et des organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le projet teste des bactéries modifiées censées porter des médicaments jusqu'à la tumeur ainsi que des modulations de la flore intestinale, le porteur décrivant une "arme de précision" capable de transformer "des impasses cliniques en de réelles opportunités de guérison". Le protocole annonce des injections jusqu'à trois fois par jour sans préciser ni la substance ni la voie, et le total de 3 000 animaux non-humains est présenté comme un "plafond maximal cumulatif" sur cinq ans.
Objectifs
Ce projet transforme notre compréhension du cancer en exploitant le lien étroit entre les tumeurs et les bactéries. Longtemps considérées comme stériles, les tumeurs abritent en réalité des micro-organismes qui influencent la maladie. Parallèlement, notre microbiote intestinal joue un rôle majeur dans la réussite des traitements. L’objectif est de développer une plateforme de recherche pour tester de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le premier axe utilise des bactéries modifiées comme des "véhicules" pour délivrer des médicaments au cœur de la tumeur. Le deuxième axe cherche à modifier la flore intestinale pour booster l'efficacité des soins actuels. Enfin, le troisième axe reproduit le parcours complet du patient, incluant la chirurgie et les métastases, pour s'assurer de la pertinence des résultats. Ces thérapies basées sur le microbiote promettent de lever des blocages thérapeutiques majeurs, notamment pour les tumeurs les plus résistantes. Ce projet ouvre ainsi la voie à une nouvelle ère médicale où la manipulation stratégique de notre écosystème bactérien devient une arme de précision, capable de transformer des impasses cliniques en de réelles opportunités de guérison »
Bénéfices attendus
Ce projet a pour mission de créer et d'étudier des modèles biologiques afin de tester deux stratégies innovantes : l'utilisation de bactéries modifiées pour attaquer les tumeurs et l'ajustement de la flore intestinale pour renforcer les défenses du corps. À court terme, ces recherches permettront de démontrer concrètement comment des bactéries « intelligentes » peuvent agir comme des médicaments de précision et comment des interventions sur le microbiote intestinal peuvent booster l'immunité. À moyen terme, l'objectif est de sélectionner les traitements les plus prometteurs et de découvrir des indicateurs biologiques capables de prédire si un patient réagira bien ou non à ces nouvelles approches. À plus longue échéance, cette initiative ambitionne de transformer le quotidien des malades en développant des thérapies personnalisées, à la fois plus puissantes contre le cancer et beaucoup plus douces pour l'organisme. Ces recherches marquent un tournant décisif dans la lutte contre la maladie en explorant de nouveaux territoires.
Procédures
Induction tumorale : Injection sous-cutanée de cellules (flanc ou glande mammaire) — 1 fois — 2 à 5 min (incluant préparation/désinfection). Administration de traitements (Bactériothérapie/Prébiotiques) : Gavage oral — 1 à 3 fois/semaine — 1 min. Injections : — Jusqu'à 3 fois/jour selon l'étude — 1 à 3 min. Procédure chirurgicale : Exérèse de la tumeur primaire sous anesthésie fixe — 1 fois — 20 à 30 min. Pesée et palpation : — Quotidien — 2 min. Mesure du volume tumoral au pied à coulisse— 2 à 3 fois/semaine — 2 min. Prélèvements sanguins : sous anesthésie (veine caudale) — 1 fois/semaine — 1 à 3 min.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir une douleur et un inconfort liés à l’induction tumorale, que ce soit par injection ou implantation de cellules, entraînant inflammation locale et gêne physique. La croissance des tumeurs peut altérer l’état général, provoquer fatigue, restriction des mouvements, perte de poids. Les manipulations répétées nécessaires au suivi des tumeurs et à l’administration des traitements peuvent générer un stress psychologique et modifier le comportement. Les interventions expérimentales, telles que l’administration de bactéries thérapeutiques ou la modulation du microbiote intestinal, peuvent entraîner des réactions inflammatoires, des troubles digestifs ou des déséquilibres microbiotiques transitoires.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des prélèvements de sang et d'organes à des fins analytiques, avec pour objectif de quantifier les effets protecteurs des molécules administrées pendant l'étude.
Remplacement
Dans le strict respect de la règle des 3R, le recours aux modèles animaux est conditionné à la réalisation préalable d'études in vitro. Ces validations préliminaires constituent un filtre indispensable. L'ensemble des stratégies bactériothérapeutiques et des modulations du microbiote proposées dans ce projet aura fait l'objet d'un criblage rigoureux in vitro préalable. Ces expérimentations in vitro (menées sur lignées cellulaires tumorales, cultures d’organoïdes ou modèles de co-culture immunitaire) auront permis de (i) Sélectionner les souches bactériennes candidates les plus prometteuses en fonction de leur capacité de colonisation tumorale et de leur efficacité oncolytique directe et de (ii) Déterminer les doses actives et vérifier l'absence de toxicité immédiate sur les cellules saines. La mise en œuvre des expérimentations in vivo ne sera effective qu'après obtention de résultats in vitro concluants confirmant la pertinence de la stratégie et la sélection des candidats les plus prometteurs. L'usage de l'animal est ensuite justifié par la nécessité d'explorer les interactions systémiques complexes (réponse immunitaire globale, micro-environnement tumoral, pharmacocinétique) qu'aucun modèle in vitro ne permet à ce jour de reproduire.
Réduction
Pour chaque sous-étude, la taille des groupes est déterminée a priori par un calcul de puissance statistique. La réduction sera aussi appréhendée par des études pilotes préliminaires sur un nombre restreint d'animaux réalisées pour affiner le calcul de puissance nécessaire à l'étude principale. Nous utilisons des tests statistiques qui permettent d'augmenter la puissance de l'analyse tout en limitant le nombre d'animaux par groupe. Les modèles tumoraux seront optimisés afin de maximiser les informations obtenues par animal, notamment par le suivi longitudinal des tumeurs, permettant de réduire le nombre total d’animaux nécessaires tout en garantissant la robustesse des résultats. Le nombre d'animaux demandé est un plafond maximal cumulatif sur 5 ans, couvrant l'intégralité des procédures décrites.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions réglementaires, dans un environnement social et enrichi par du matériel de nidification et des abris, dans des cages définies selon leur espèce et leur poids, à une température et une humidité contrôlées, sous une ventilation constante et un cycle de lumière de 12h/12h. Le raffinement du projet sera adapté aux spécificités des modèles tumoraux et aux contraintes des interventions liées à la modulation du microbiote intestinal et aux injections intraveineuses de bactéries. Suivi multidimensionnel (Grille de scoring) : La grille est utilisée comme outil d'alerte systématique. Dès l'apparition d'un signe clinique (score > 1), des mesures de confort sont appliquées immédiatement (ex: nourriture humide sur litière pour la perte de poids, maintien de la température pour l'hypothermie). Adaptation aux spécificités des modèles tumoraux Le raffinement du modèle oncologique repose sur la prévention de la souffrance liée à la charge tumorale : • Points limites humanitaires précoces : Nous utilisons la grille de scoring comme outil décisionnel. Le critère "Volume tumoral/progression" est strictement monitoré. Conformément à notre grille, dès l'apparition d'une masse déformante ou gênante, des mesures sont prises pour éviter l'ulcération ou la gêne locomotrice. • Confort physique : En cas de croissance tumorale rapide impactant la mobilité, l'accès à la nourriture et à l'eau est facilité (mise à disposition de nourriture humide sur la litière), garantissant le maintien de l'état général. Modulation du microbiote et risque digestif : En complément du suivi général, nous intégrons une observation quotidienne des fèces (consistance, forme, fréquence). Ce suivi spécifique permet de détecter précocement tout trouble du transit (diarrhée, constipation) induit par le protocole de modulation, déclenchant un passage immédiat en surveillance rapprochée. Injections bactériennes et risque septique : Les actes sont réalisés sous asepsie rigoureuse avec analgésie préemptive. Une surveillance accrue est instaurée dans les heures suivant l'injection pour détecter tout signe précoce de réaction inflammatoire ou de choc septique. Minimisation du stress : Utilisation de techniques de contention douce, intervention par du personnel habilité, et maintien d'un enrichissement environnemental constant pour préserver le bien-être animal entre les phases expérimentales.
Choix des espèces
La souris et le rat sont utilisés de manière complémentaire dans ce projet afin de garantir à la fois la pertinence mécanistique et la valeur translationnelle des résultats. La souris constitue le modèle de référence en oncologie expérimentale grâce à la disponibilité de nombreux modèles tumoraux bien caractérisés et à ses outils génétiques permettant l’étude fine des mécanismes impliqués dans la progression tumorale, la réponse immunitaire et les interactions avec le microbiote. Elle est particulièrement adaptée au criblage initial de l’efficacité et de la sécurité des stratégies de bactériothérapie et de modulation du microbiote. Le rat est utilisé dans un second temps pour confirmer les résultats les plus prometteurs dans un modèle physiologiquement plus proche de l’Homme, permettant des prélèvements biologiques répétés et des analyses approfondies de la tolérance, de la biodistribution et des effets systémiques des traitements. Cette approche séquentielle optimise la robustesse scientifique tout en limitant le recours aux animaux. Les expériences seront réalisées chez des animaux jeunes adultes, correspondant à des souris et des rats âgés d’environ 6 à 10 semaines au début des procédures. À ce stade, les animaux ont atteint une maturité physiologique et immunitaire complète, tout en présentant une variabilité métabolique et hormonale limitée. La littérature montre que les modèles tumoraux implantés chez des animaux jeunes adultes offrent une meilleure reproductibilité de la prise tumorale, une réponse immunitaire stable et une tolérance optimale aux procédures expérimentales, ce qui est essentiel pour l’évaluation de l’efficacité antitumorale et des interactions avec le microbiote.
Evaluation de radiotraceurs pour l’imagerie des cancers exprimant une cible spécifique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 141
Des cellules tumorales sont injectées dans le cerveau de souris sous anesthésie, puis quatre examens d'imagerie hebdomadaires suivent la croissance de la tumeur pendant trois à quatre semaines. 1 550 animaux non-humains sont utilisés, 1 409 souris et 141 rats, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Le porteur ne retient pourtant, parmi les effets néfastes, qu'une gêne ou une douleur possibles et deux nuisances qu'il qualifie de légères, le stress de la contention et celui de l'anesthésie. La mise à mort sert à prélever organes et fluides et à mesurer la radioactivité fixée, le porteur écrivant que chaque animal sera "exploité au maximum" afin de réduire le nombre total.
Objectifs
Les mutations de certains gènes favorisent la progression tumorale. Ce projet a pour objectif d’évaluer de nouvelles méthodes d’imagerie médicale permettant d’identifier ces mutations.
Bénéfices attendus
L’objectif ultime étant d’offrir un nouvel outil d’identification des tumeurs pour une médecine de précision.
Procédures
- 1 injection de cellules sous-cutanée (
Impact sur les animaux
La croissance tumorale sous cutanée pourrait entrainer une gêne ou une douleur. De même, la croissance tumorale intracérébrale pourrait entrainer l’apparition de signes cliniques neurologiques. Le stress modéré lors de l’injection de la molécule radioactive dans un appareil de contention, réduite à une dizaine de secondes car réalisée par un expérimentateur expert (nuisance légère). Le stress léger dû à l’induction de l’anesthésie (nuisance légère).
Devenir
À l'issue de chaque procédure expérimentale, tous les animaux seront mis à mort par une personne compétente et habilitée, conformément à la réglementation en vigueur. Cette étape est indispensable pour permettre le prélèvement des tissus et des organes d'intérêt. Les échantillons seront ensuite utilisés pour réaliser des analyses ex vivo, notamment des mesures de radioactivité (comptage radioactif) afin de quantifier précisément la biodistribution du radiotraceur, ainsi que des analyses histologiques et immunohistochimiques destinées à caractériser l'expression des biomarqueurs et à corréler ces résultats avec les données obtenues par imagerie in vivo. Ces analyses nécessitent l'intégrité des tissus et ne peuvent pas être réalisées chez l'animal vivant.
Remplacement
Malgré la pré-sélection des radiotraceurs lors d’études in vitro, le développement et la validation préclinique de nouveaux radiotraceurs requièrent la détermination de paramètres pharmacocinétiques des molécules candidates sur des modèles animaux adaptés. La pharmacocinétique d’un radiotraceur est dépendant de la physiologie globale de l’individu et une étude ex vivo ou in vitro ne peut représenter la complexité du vivant (fixation aspécifique du traceur dans un autre tissu, métabolisation hépatique…)
Réduction
Les études préliminaires d’évaluation des radiotraceurs in vitro permettent de présélectionner les molécules prometteuses et de réduire ainsi le nombre d’animaux engagé dans les études précliniques. Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au maximum tout en permettant l’exploitation des résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans les lots de biodistribution, les animaux des lots imagerie seront utilisés pour réaliser le dernier point d’évaluation ex vivo. Le nombre d’animaux a été calculé afin de garantir une signification statistique à l'étude menée. Pour les études d’évaluation d’un radiotraceur in vivo, n=4/ groupe est un nombre suffisant généralement utilisé. Chaque animal sera exploité au maximum (prélèvements organes et fluides) afin d’optimiser l’information obtenue et réduire le nombre total nécessaire.
Raffinement
Une habituation sera réalisée pour faciliter l’entrée des animaux dans l’appareil de contention pour les intra-veineuses. Le personnel pratiquant les iv est un personnel expérimenté ce qui permet de limiter la contention vigile à moins de 2 minutes (associé à l’habituation cela limite le stress de l’animal). Des méthodes de préhension douces seront utilisées pour les animaux. Les animaux des lots imagerie seront leurs propres contrôles et serviront de point terminal pour les études de biodistribution. Une surveillance quotidienne des animaux permettra de déceler les premiers signaux de stress, de douleur ou d'inconfort pour l'animal qui pourront être améliorés par l'administration d’antalgiques avant l'atteinte des points limites définis (perte de poids supérieure à 20%, du poids maximal observé, prostration, hérissement du poil, volume tumoral, aspect du point d’injection, aspect de la tumeur…). Si aucune amélioration n’est observée, l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
Le modèle souris est classiquement utilisé en expérimentation animale dans le domaine de la recherche contre le cancer. De plus, les souris immunodéficientes porteuses de greffe de lignée tumorale humaine (xénogreffe) sont adaptés pour les études fondamentales et appliquées de développement de traitements des cancers humains. Des animaux de 5 à 7 semaines sont classiquement utilisés pour ce type de modèle. Le modèle rat est classiquement utilisé pour les études sur les gliomes mais la croissance tumorale peut être moindre chez ces animaux. Aussi nous envisageons (en alternative) la possibilité de réaliser l’étude sur le modèle de gliome implanté chez la souris selon les études in vitro et les molécules candidates sélectionnées.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Chiens : 96
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
Tester des mesh abdominaux, des colles hémostatiques et d'autres dispositifs de chirurgie des tissus mous conduit à utiliser 2 816 animaux non-humains, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 410 d'entre eux étant opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Parmi eux, 800 lapins, 800 cochons, 640 moutons, 320 rats, 160 chèvres et 96 chiens subissent une implantation chirurgicale de 1 h 30 à 2 h 30, jusqu'à trois séances d'imagerie sous anesthésie et des prélèvements sanguins. Les tissus au contact de l'implant sont prélevés après la mise à mort pour analyse microscopique, ce qui exclut de garder un seul animal en vie. Le porteur décrit une activité de prestation, le donneur d'ordre commandant les essais et s'engageant à ne pas les faire refaire à l'identique, et indique que des formations du personnel peuvent être menées dans ce cadre.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (mesh), de produits hémostatiques (colle, poudre, compresses...), de produits pour protection lors d’une cryothérapie, …. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables pour l'Homme durant l'utilisation clinique. Dans le cadre de ce projet, des formations adaptées pourront être menées afin d'assurer et de maintenir les compétences du personnel de l'EU sur les études couvertes par ce projet. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - Atteinte de la structure ou du fonctionnement des organes en contact avec le dispositif implanté. (par exemple difficulté à uriner après implantation d’un dispositif au niveau de la prostate.) Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. MODIFICATION V13: l’espèce est également choisie en fonction de sa similarité avec l’humain (exemple pour la prostate du chien qui est plus proche de l’humain que celle des autres espèces. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin (norme ISO10993 Partie 6). Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
Evaluation préclinique de l’efficacité d’inhibiteurs de protéases dans des modèles d’hypersensibilité viscérale chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Un cathéter est implanté dans le côlon de 800 rats sous anesthésie, puis des substances leur sont administrées une à deux fois par jour pendant dix à quatorze jours, avant des mesures de distension colorectale menées sur animal vigile. Les procédures impliquent un niveau de souffrance qui va de léger à sévère, et le porteur y attend des réponses douloureuses aiguës, une diarrhée possible et des signes d'inconfort abdominal. Le texte annonce pourtant que l'approche sera testée chez la souris, alors qu'aucune souris ne figure au projet et que les 800 rats en constituent l'effectif entier. Tous sont tués à la fin de chaque procédure pour prélever des tissus et des organes.
Objectifs
Nos recherches suggèrent qu’une des causes possibles de ces douleurs est une enzyme produite en quantité anormalement élevée dans l’intestin chez certains patients. Cette enzyme, fabriquée par les cellules qui tapissent la paroi intestinale, peut stimuler les nerfs sensoriels et rendre l’intestin plus sensible à la douleur. Pour agir sur ce mécanisme, nous avons développé une molécule capable de bloquer spécifiquement cette enzyme. Afin qu’elle agisse directement à l’endroit souhaité, nous souhaitons l’intégrer dans une microcapsule conçue pour résister au passage dans l’estomac puis se fixer sur la muqueuse intestinale afin de libérer le traitement au plus près de la paroi de l’intestin. Nous testerons ensuite cette approche chez la souris dans des modèles reproduisant une hypersensibilité intestinale, c’est-à-dire une sensibilité exagérée à la douleur digestive. Si le traitement permet de diminuer cette douleur, cela constituerait une première étape importante vers le développement d’une nouvelle solution pour soulager les douleurs persistantes chez les patients atteints de MICI
Bénéfices attendus
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) représentent un enjeu majeur de santé publique. Malgré le contrôle de l’inflammation et l’entrée en rémission, 30 à 50 % des patients continuent de souffrir de douleurs abdominales persistantes liées à une hypersensibilité viscérale, pour lesquelles les options thérapeutiques restent limitées. Les bénéfices scientifiques attendus à court terme concernent une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans cette douleur persistante, notamment le rôle d’une protéase surexprimée chez les patients atteints de maladie de Crohn en rémission. Le projet permettra également de caractériser son implication dans l’activation des voies sensorielles intestinales et dans l’installation de l’hypersensibilité viscérale. Cette étude permettra par ailleurs d’évaluer une stratégie thérapeutique innovante basée sur l’administration locale d’un inhibiteur sélectif de cette protéase, formulé sous une forme permettant une délivrance ciblée au niveau de l’épithélium intestinal. Les travaux fourniront des données précliniques essentielles sur l’efficacité de cette approche dans des modèles d’hypersensibilité viscérale. À moyen et long terme, les résultats obtenus pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques destinées à améliorer la prise en charge des douleurs persistantes chez les patients atteints de MICI en rémission, répondant ainsi à un besoin médical actuellement insuffisamment couvert. Le recours au modèle animal est nécessaire dans ce projet afin d’évaluer l’effet du traitement dans un organisme entier intégrant les interactions complexes entre l’épithélium intestinal, les systèmes nerveux et les mécanismes physiologiques impliqués dans la perception de la douleur, qui ne peuvent actuellement pas être reproduits intégralement par des méthodes alternatives in vitro.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale unique consistant en l’implantation d’un cathéter au niveau du côlon proximal sous anesthésie générale, avec analgésie péri- et post-opératoire. La durée de l’intervention est d’environ 30 à 60 minutes, suivie d’une période de récupération de 3 jours avant début des administrations. Les animaux recevront des administrations répétées via le cathéter pendant 10 à 14 jours (1 à 2 fois/jour), ainsi que des traitements expérimentaux principalement par voie orale, et selon les besoins par voies intrapéritonéale, sous-cutanée, intraveineuse ou intracolique. Les traitements sont administrés pendant 7 à 14 jours (1 à 2 fois par jour). Les mesures de sensibilité viscérale sont réalisées chez l’animal vigile : au minimum 2 mesures ou des mesures répétées chaques jours selon le protocole. Les animaux sont suivis cliniquement (état général, comportement, poids) pendant toute la durée des procédures. L’euthanasie est réalisée à la fin de chaque protocole avec prélèvements de tissus pour analyses.
Impact sur les animaux
Procédure 1: Les effets indésirables attendus sont principalement liés à l’intervention chirurgicale et aux manipulations intestinales. Ils peuvent inclure : douleur et inconfort post-opératoires transitoires, inflammation locale au site d’implantation du cathéter, risque d’infection ou de désunion des sutures, ainsi qu’une diminution temporaire de l’activité et de l’appétit. Des troubles digestifs (diarrhée, modification de la consistance des selles) peuvent également être observés en lien avec les administrations intracoliques de la molécule. Procédure 2: Les effets indésirables attendus sont liés à l’induction pharmacologique et aux mesures de distension colorectale chez l’animal vigile. Ils incluent une hypersensibilité viscérale transitoire, des signes d’inconfort abdominal (contractions, agitation), une possible diarrhée aiguë, ainsi qu’un stress lié aux manipulations et à la contention. Lors des distensions colorectales, des réponses douloureuses aiguës peuvent être observées
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de chaque procédure car des prélèvements de tissus et d'organes doivent être réalisés.
Remplacement
La douleur abdominale étudiée dans ce projet résulte de mécanismes complexes impliquant à la fois le système nerveux de l’intestin, le système nerveux central et certains médiateurs biologiques. Elle se traduit par une sensibilité accrue à des stimulations mécaniques de l’intestin et par des comportements de douleur qui nécessitent une intégration de l’ensemble de l’organisme. L’évaluation de cette douleur repose sur des réponses globales de l’animal (réactions comportementales et sensibilité à la distension de l’intestin), qui ne peuvent pas être reproduites dans des systèmes cellulaires ou des modèles simplifiés. En effet, ces approches ne permettent pas de prendre en compte les interactions entre l’intestin, le système nerveux et les comportements de douleur. Le recours à un modèle animal est donc nécessaire pour étudier ces mécanismes dans un organisme complet et évaluer l’effet de nouvelles stratégies visant à réduire la douleur abdominale dans un contexte physiologique réaliste.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été déterminé afin de concilier la robustesse statistique des résultats et la limitation du recours aux animaux. Il repose sur l’expérience acquise avec ces modèles expérimentaux ainsi que sur les données disponibles dans la littérature. Les protocoles sont conçus pour optimiser l’utilisation de chaque animal. Dans chaque modèle, la comparaison avant/après traitement chez un même individu permet de réduire la variabilité interindividuelle et donc le nombre total d’animaux nécessaires. Le suivi longitudinal des réponses chez un même animal contribue également à limiter le recours à des groupes supplémentaires. Les plans expérimentaux incluent des analyses statistiques adaptées permettant d’exploiter au maximum les données générées et d’éviter les répétitions inutiles. Lorsque cela est possible, les groupes témoins sont mutualisés entre expériences réalisées dans des conditions comparables. Une analyse rétrospective des résultats sera réalisée afin d’évaluer la variabilité observée et d’ajuster, si nécessaire, les effectifs utilisés dans les études futures dans une démarche d’amélioration continue.
Raffinement
Toutes les procédures ont été conçues afin de limiter au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux. Les animaux sont habitués aux manipulations et aux dispositifs expérimentaux avant le début des procédures afin de réduire le stress lié à la contention et aux interventions. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, de manière à minimiser la durée et l’inconfort associés. Lors des interventions chirurgicales, une anesthésie générale est utilisée, complétée par une analgésie péri- et post-opératoire systématique ainsi qu’une anesthésie locale au site d’incision. Une surveillance rapprochée est mise en place en période post-opératoire et des soins de support sont administrés si nécessaire. Les administrations de substances sont réalisées en limitant les volumes et la fréquence des injections ou gavages, conformément aux recommandations en vigueur. Les techniques utilisées sont choisies afin de réduire l’inconfort lié aux voies d’administration. Les procédures sont interrompues immédiatement en cas de signes de détresse ou d’inconfort important. L’hébergement et l’environnement des animaux sont adaptés avec enrichissement, maintien des interactions sociales lorsque possible, et mesures de soutien (alimentation adaptée, hydratation, réchauffement) mises en place en cas de besoin. Les animaux font l’objet d’une surveillance clinique régulière permettant d’adapter rapidement la prise en charge en cas de signes d’inconfort ou de dégradation de l’état général.
Choix des espèces
Le rat est communément utilisé dans les modèles de douleur viscérale. Nous utiliserons des rats âgés d’au moins 6 semaines car nous souhaitons utiliser des animaux adultes et matures.
Identification de biomarqueurs de toxicité retardée après administration de produits de référence par voie intrathécale chez le rat pour le traitement de maladies neurologiques
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Jusqu'à six prélèvements de sang en vingt-quatre heures, répétés deux fois, et une chirurgie de trente minutes pour injecter un produit dans le liquide céphalo-rachidien: 405 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, dont 365 tués à l'issue et 40 réutilisables ailleurs s'ils n'ont reçu aucun produit. Les produits injectés sont choisis parce qu'ils provoquent une hydrocéphalie, une accumulation de liquide dans les ventricules cérébraux, que le porteur décrit comme survenant sans signes cliniques visibles chez le rat. L'objet du projet est de repérer des marqueurs précoces de cette toxicité, pour sécuriser plus tard l'évaluation de candidats médicaments dans un autre projet. Le rat est retenu parce que la voie intrathécale y est réalisable, contrairement à la souris, parce que l'hydrocéphalie s'y observe comme chez l'être humain, et parce que les études réglementaires ultérieures utiliseront la même espèce.
Objectifs
Les troubles neurologiques constituent désormais la première cause de handicap et de morbidité mondiale, touchant plus de 3,4 milliards de personnes. Face à l'absence de traitements curatifs pour ces pathologies graves affectant le cerveau et la moelle épinière, la Recherche et Développement accélère le déploiement de thérapies innovantes, notamment les oligonucléotides antisens (ASO). Cette stratégie thérapeutique bloque la production de protéines toxiques avant l’apparition de lésions cérébrales. Le principal obstacle réside dans la difficulté pour ces thérapies de franchir la barrière hémato-encéphalique (BHE), filtre protecteur qui isole le cerveau de la circulation sanguine. Pour garantir que le médicament atteigne les cellules cibles dans le cerveau il est nécessaire de l'administrer par voie intrathécale (IT au niveau des lombaires) directement dans le liquide céphalo-rachidien (LCR). Cependant, l’administration de certains ASOs par voie IT pendant le développement clinique chez l’Homme peut provoquer des effets indésirables structurels détectables par imagerie par résonance magnétique (IRM), notamment l’hydrocéphalie, caractérisée par une accumulation de LCR dans les ventricules cérébraux (et en conséquence une augmentation de leur taille). Ces modifications anatomiques, souvent asymptomatiques au début, peuvent altérer gravement les fonctions neurologiques à terme. L’enjeu de ce projet est d’identifier des biomarqueurs précoces de cette toxicité retardée à la suite de l’injection par voie IT de produits de référence (provoquant une hydrocéphalie) chez le rat. C’est un modèle présentant une forte homologie physiologique avec l’Humain et pour lequel la voie IT est réalisable (au contraire de la souris). Un suivi de deux semaines post-injection, incluant des prélèvements biologiques à différents temps sont programmés pour effectuer des analyses approfondies. L'objectif scientifique de ce projet est donc de caractériser ces anomalies en intégrant une recherche de biomarqueurs précoces prédictifs d’une potentielle toxicité cérébrale avant même l'apparition de lésions irréversibles telles que l’hydrocéphalie. L’exploitation des résultats de ce projet pourra être appliquée aux évaluations ultérieures de candidats médicaments (ASOs), dans le cadre d’un autre projet. En identifiant ces signaux d'alerte dès les phases non cliniques, cela permet de garantir la sécurité des patients lors des futurs essais cliniques.
Bénéfices attendus
Ces études s’inscrivent dans l’optique d’accélérer la mise à disposition de thérapies innovantes pour le traitement de pathologies neurologiques et d’offrir de meilleures perspectives aux patients touchés par ces maladies. L’objectif de ce projet est d’identifier des marqueurs précoces de la toxicité retardée (hydrocéphalie) observée suite à l’administration au niveau des lombaires de thérapies d’ores et déjà connues en clinique ciblant les pathologies du système nerveux central. Ce projet permettra également de pouvoir corréler les résultats des analyses histologiques et protéiques aux modifications cérébrales pouvant être observées par IRM. La détection de biomarqueurs précoces susceptibles de prédire les effets potentiellement toxiques (anomalies cérébrales) de ces produits de référence permettra in fine de renforcer le profil de sécurité des candidats médicaments en développement dans des études ultérieures. L’exploitation des résultats de ce projet pourra être appliquée aux évaluations ultérieures de candidats médicaments, dans le cadre d’un autre projet afin de sécuriser à terme l’utilisation de ces thérapies chez les patients
Procédures
Chirurgie : - A l’administration unique de produits de référence par voie intrathécale nécessitant un abord chirurgical sous anesthésie générale gazeuse et couverture analgésique –durée de la chirurgie environ 30 minutes - A l’administration d’analgésique en pré, péri et post opératoire et lors de l’euthanasie -administration de 10 secondes environ - A des prélèvements de sang de faible volume : 6 prélèvements maximum sur 24 heures, 2 fois maximum durant l’étude sur animal vigile, contention de 2 minutes maximum, durée du prélèvement de quelques secondes - A un prélèvement unique de Liquide Céphalo Rachidien sous anesthésie générale avant l’euthanasie (durée 30 sec) - A une administration terminale d’une dose létale d’euthanasiant sous sédation (durée 10 sec) - Prélèvement unique de sang réalisé sous anesthésie et analgésie avant l’euthanasie (durée 10 min)
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, des nuisances ou douleurs peuvent survenir à savoir : • Les produits de référence administrés peuvent induire une hydrocéphalie sans apparition de signes cliniques (contrôle positif) et peuvent provoquer une nuisance légère pour l’animal. Conséquences directes des actes expérimentaux : • Induction de l’anesthésie gazeuse (pour chirurgie ou prélèvement de liquide céphalo-rachidien (LCR), ou préalable à l’euthanasie) : l’induction qui est rapide peut générer du stress (degré de sévérité léger). Administration intrathécale : la phase de chirurgie nécessaire à l’administration du produit de référence (d’une durée d’environ 30 minutes) et de la phase post-opératoire peut générer du stress et de la douleur (degré de sévérité modérée) • Administrations d’analgésique : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress et une douleur liée à l’administration (moins de 10s) (degré de sévérité léger) • Prélèvements de sang : la contention d’une durée maximale de 2 min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress et de la douleur (maximum 6 points de prélèvement sur 24h) • Prélèvement unique de Liquide Céphalo Rachidien sous anesthésie générale avant l’euthanasie (durée 30 sec, degré de sévérité sans réveil)
Devenir
L’ensemble des animaux ayant reçu l’administration d’un produit de référence seront euthanasiés à l’issue de ce projet pour l’analyse de biomarqueurs et d’organes pour analyse histologique ou pour l’analyse de l’expression des gènes et des protéines selon les groupes. Les seuls cas de réutilisation possible dans un autre projet concernent les rats pour lesquels au moins une première administration d’analgésique en préparation de la chirurgie a été réalisée dans le cadre du projet et qui n’ont pas reçu de produit de référence /véhicule du fait d’une décision anticipée d’arrêt de l’étude ou d’un groupe à la suite d’observation de signes cliniques sur un autre rat traité du même groupe par exemple.
Remplacement
Ce projet a pour but d’identifier des biomarqueurs précoces prédictifs d’une toxicité retardée post administration de produits de référence induisant ou non une hydrocéphalie. Cette approche permet d’identifier de potentiels marqueurs précoces de l’hydrocéphalie pouvant être observée avec les ASOs administrés par voie intrathécale (IT). Actuellement, il n’existe pas d’alternative, validée scientifiquement, éthiquement et réglementairement, à l’utilisation d’animaux tout comme il n’existe pas de modèle vitro suffisamment complet, pour permettre l’identification de biomarqueurs prédictifs de l’apparition d’une toxicité retardée suite à l’injection de ces produits de référence (ASOs). L’utilisation d’un modèle animal reste donc nécessaire et le rat est l’espèce rongeur la plus adéquate pour répondre à l’ensemble des objectifs du projet (voie intrathécale possible chez cette espèce, processus physiologiques très proches de l’Humain).
Réduction
Les produits de référence ont été sélectionnés à l’aide de screening vitro et/ou silico et étudiés via des études vivo de sécurité en imagerie IRM de sécurité avant la mise en place des études incluses dans ce projet. Le nombre d’animaux prévu par étude est de 12 par temps de prélèvement (3 points envisagés au total par produit de référence ou véhicule).. Ce choix est dicté pour assurer la fiabilité des données face à diverses sources de variabilité. Par groupe, 8 animaux seront nécessaires pour les analyses biochimiques et 4 pour l'examen des tissus. Ce nombre d'animaux a été déterminé empiriquement, s'appuyant sur l'expérience interne des équipes pour la réalisation des analyses ex vivo complexes envisagées. Il est indispensable pour obtenir des résultats robustes et compenser l'hétérogénéité liée à l'injection intrathécale (diffusion du produit de référence variant d'un sujet à l'autre) ainsi que les variabilités interindividuelles. Ainsi, le nombre d'échantillons produit permettra de garantir des données exploitables lors des analyses en laboratoire. Cette approche permettra de détecter avec certitude des signaux d'alerte (biomarqueurs) prédictifs d'une toxicité retardée, assurant ainsi la solidité de nos conclusions. C’est une approche efficace afin d’atteindre les objectifs de la procédure, générer des données consolidées pour les études ultérieures tout en utilisant le nombre d’animaux le plus restreint possible. Le choix de ce nombre est basé sur la littérature et sur l’expérience interne (chaque équipe effectuant les analyses ex vivo ayant une bonne connaissance de la variabilité observée chez le rat et spécifique à son type d’analyse). Les études de ce projet permettent la mesure de nombreux paramètres sur un même animal, grâce à différents examens cliniques et paracliniques peu invasifs (observations cliniques, poids) ou terminaux (prélèvement de LCR et d’organes…) et des cinétiques complètes sur un même animal. Le design expérimental de ce projet est optimisé afin de n’utiliser que le strict minimum d’animaux et de générer des données utilisables pour les études ultérieures. De plus, la sélection préalable des produits de référence qui seront utilisés dans ces études (contrôle positif induisant des anomalies cérébrales, contrôle négatif ne présentant pas de toxicité retardée) permet d’explorer dans les meilleurs conditions les biomarqueurs prédictifs de toxicité.
Raffinement
Des observations cliniques sont réalisées chaque jour. Dès que des signes cliniques sont observés, une décision est prise en concertation entre le vétérinaire, le responsable scientifique, la Structure chargée du Bien-Etre des Animaux (SBEA) et les équipes en charge des animaux. Selon les signes cliniques observés, une prescription de soins, ou une euthanasie peut être mise en place, tout en tenant compte de l’objectif de l’étude. Cette décision se base si besoin sur le score d’une grille de points limites spécifique à l’espèce étudiée et au projet, mise en place dès l’apparition de signes cliniques marqués. Bien que l’utilisation de produits de référence dans ce projet n’induisent pas de signes cliniques, l’utilisation de la grille éthique pourra être utilisée si jugée nécessaire. L’administration par voie IT est réalisée dans des conditions d’asepsie optimales, sous anesthésie gazeuse avec tapis chauffant, analgésie et anesthésie locale pré, péri et post-opératoire. De plus, un suivi post injection à 1h et 3h sera assuré dès le réveil de l’animal utilisant une analyse observationnelle basée sur des critères définis par une grille d’observation spécifique scorée. Les administrations IT se font de manière séquentielle afin de s’assurer du bon déroulement de la chirurgie et de ne pas inclure l’ensemble des animaux dans la procédure si des signes cliniques venaient à survenir bien que les produits de référence soient injectés à une dose précédemment évaluée et ne devant pas induire de signes cliniques. Les animaux sont régulièrement manipulés par l’ensemble du personnel technique formé pour permettre un renforcement positif afin de générer le moins de stress possible lors des actes expérimentaux. Pour les études d’une durée supérieure à 1 semaine, une puce électronique d’identification couplée à un capteur de température pourra permettre le suivi de la température corporelle de manière non invasive. Tous les animaux sont hébergés en groupes, sauf cas exceptionnel justifié scientifiquement (signes cliniques nécessitant l’hébergement individuel n’excédant pas 6 heures), avec de l’enrichissement adapté aux besoins du rat (matériel de nidification, matériel à ronger). Au cas par cas, on peut mettre en place des modifications des conditions d’hébergement pour raffinement (ex : chauffage en cas d’hypothermie transitoire). Enfin, dès qu’un acte expérimental nécessite une incision une analgésie est mise en place en plus de l’anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
Ce projet est réalisé chez le rat car : - Le rat présente une forte homologie physiologique, comportementale et anatomique avec l’Humain et ainsi une forte valeur translationnelle. De plus la voie intrathécale nécessaire à l’administration des produits de référence de ce projet peut être réalisée chez le rat. - Les structures cérébrales, dont certaines sont la cible des futurs candidats médicaments sont plus faciles à discerner chez cette espèce. - L’hydrocéphalie, qui constitue une toxicité potentielle liée à l’administration d’ASOs en intrathécale, est observée à la fois chez le rat et chez l’humain - Les études réglementaires ultérieures et nécessaires au développement d’un candidat médicament utilisent le rat. De plus, les résultats obtenus pourront être corrélés aux études de sécurité réalisées en amont. Les rats utilisés sont des jeunes adultes et adultes, conformément aux requis réglementaires et correspondant à l’âge des animaux utilisés communément dans les protocoles de recherche de candidat médicament et dans les études ultérieures à ce projet.
Effet de préparations pro-pré-post-biotiques sur la physiologie de l’hôte dans un modèle rongeur
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Rats : 1440
Gavées chaque jour pendant vingt-huit jours, isolées dans une cage vide jusqu'à quinze minutes pour le recueil des fèces deux fois par semaine, et saignées une fois par semaine, 1 440 souris et 1 440 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués en fin de protocole pour analyse des tissus. Le porteur affirme qu'aucune nuisance liée aux substances n'est attendue parce qu'elles sont "connues pour leur sécurité d'emploi chez l'homme et l'animal", alors que le projet existe précisément parce que leurs mécanismes d'action "restent largement peu décrits". Il indique par ailleurs qu'un calcul de puissance formel ne peut pas être établi de façon robuste pour ces analyses, et retient un effectif de 2 880 rongeurs jugé adéquat.
Objectifs
L’utilisation de micro-organismes ou leurs dérivés (les « probiotiques » ou assimilés), ou d’autres interventions thérapeutiques visant le microbiote intestinal (certaines fibres, les « prébiotiques ») ont déjà démontré leur intérêt dans diverses aires thérapeutiques, en prévention ou en complément des traitements de référence. Pourtant, les mécanismes biologiques actionnés par ces substances (pré, post et probiotiques) restent largement peu décrits, notamment en raison de leur complexité en termes de composition, mais aussi d’interactions avec l’hôte et son microbiote. La recherche d’une meilleure compréhension de ces modes d’action se justifie car elle permet de mieux communiquer sur la pertinence scientifique de ces solutions de santé, mais également de renforcer leur sécurité. Dans cet objectif, si le recours à des modèles in vitro est possible dans certains cas, il n’existe pas à ce jour de modèle non animal capable de récapituler la complexité du système digestif, qui comprend l’hôte, son microbiote, les substances issues de l’alimentation, et met en jeu des interactions entre ces acteurs et le reste de l’organisme – système digestif, système gastro-intestinal, système nerveux, système immunitaire… L’utilisation de modèles animaux pour aborder l’aspect mécanistique est alors un complément indispensable à l’obtention des données cliniques. Outre la description des mécanismes, les modèles animaux sont idéaux pour développer, améliorer, comprendre les solutions existantes ou en développer de nouvelles. L’objectif du projet est donc de caractériser l’effet de préparations pré/post/probiotiques existantes ou en cours de développement sur la physiologie de l’hôte, notamment sa physiologie digestive, chez l’animal sain, et en en mesurant les conséquences sur des paramètres cliniques (courbe de poids, dosages sanguins) ou microscopiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer et de comparer l’efficacité de préparations pré/post/probiotiques dans un contexte physiologique, à travers des mesures de marqueurs biochimiques, d'inflammation, ... et de décrire leurs mécanismes d’action notamment sur la physiologie intestinale. Finalement, les données obtenues permettront de développer les solutions thérapeutiques les plus efficaces et les plus sûres, sur la base de critères scientifiques objectifs.
Procédures
Sur animaux vigiles : -administration des substance évaluées par gavage, quotidiennement, pendant 28 jours maximum. -prélèvements de fèces, deux fois par semaine maximum, pendant 6 semaines maximum. Les animaux seront isolés dans une cage vide jusqu’à l’émission, avec une durée maximale de 15 minutes. -prélèvements sanguins, une fois par semaine maximum, pendant 6 semaines maximum.
Impact sur les animaux
Au cours de ce projet, aucune nuisance liée aux substances administrées n’est attendue, car ces substances sont connues pour leur sécurité d’emploi chez l’homme et l’animal. Les administrations, l’isolement transitoire pour les prélèvements fécaux ainsi que les prélèvements sanguins et les contentions associées à ces gestes peuvent être une source de stress pour l’animal.
Devenir
Une partie du projet se base sur des mesures effectuées sur les tissus prélevés post-mortem. L'mise à mort en fin de protocole est donc nécessaire.
Remplacement
La physiologie du tube digestif, lieu d’action primaire des pré/post/probiotiques, est complexe. Elle implique le tube digestif, lui-même composé de plusieurs types cellulaires, le système immunitaire, le microbiote, et le dialogue biochimique complexe qui s’établit entre ces différentes composantes. Il n’est actuellement pas possible de reconstituer une telle complexité par des modèles non animaux, y compris les plus complexes.
Réduction
La réduction du nombre d’animaux impliqués est basée sur : -une bonne connaissance du modèle permettant d’ajuster les effectifs au minimum tout en maximisant la qualité et la pertinence des résultats obtenus -une exploitation maximale du matériel biologique et des données cliniques, permettant de limiter le nombre de réitérations -une bonne connaissance des produits testés, de la dose efficace et de leur absence d'effet indésirable, permettant de ne pas requérir de mise au point ou d’ajustement de doses et de durées de traitement. -le regroupement des essais permettant de limiter le nombre de groupes témoins La taille des groupes est justifiée par une approche combinant données de la littérature, expérience acquise avec ce modèle et variabilité attendue des données collectées. Un calcul de puissance formel nécessitant de définir a priori un critère principal, une variance et une taille d’effet attendues, il ne peut être établi de façon pleinement robuste pour ces analyses exploratoires et multidimensionnelles. Le nombre d’animaux retenu vise donc à garantir des résultats interprétables et statistiquement exploitables, tout en limitant les effectifs au nombre adéquat.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes, avec enrichissement (ouate, abri, roue, tube…). Une surveillance individuelle renforcée quotidienne (weekend et jours fériés inclus) sera appliquée pendant la procédure afin d’écarter au plus vite tout animal dont l'état général se dégraderait. Les prélèvements fécaux seront réalisés au maximum deux fois par semaine. Les prélèvements sanguins seront réalisés au maximum une fois par semaine et limités au volume minimal nécessaire aux analyses.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les espèces de référence pour les raisons suivantes : -existence d’outils moléculaires pour l’exploration mécanistique -existence de données préliminaires sur ces modèles concernant les produits évalués Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, soit entre 8 et 15 semaines, car le projet concerne des produits visant une utilisation chez l’adulte
Etude de biodistribution de molécules dans le système nerveux central
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 1320
Pour suivre où se répartissent dans le cerveau des molécules marquées par un fluorophore, 1 620 souris et 1 320 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 960 d'entre eux et modéré pour 980. Les souris et les rats reçoivent une injection dans le cerveau, à proximité de la moelle épinière ou dans une veine, avant six à dix acquisitions de deux minutes destinées à mesurer le signal fluorescent. Le porteur indique que les injections intracérébrales et intrathécales peuvent provoquer douleur, inflammation locale et baisse d'activité ou d'appétit pendant quelques jours, et que les animaux sont tués pour prélever encéphale et moelle épinière. Rien dans le texte ne nomme les molécules ou les formulations testées, ni ce à quoi elles sont destinées au-delà d'une mention des pathologies neurodégénératives, des tumeurs et des troubles neuroinflammatoires.
Objectifs
Le projet vise à caractériser la biodistribution cérébrale de nouvelles molécules ou formulations marquées par un fluorophore après administration par différentes voies. L’objectif principal consiste à décrire leur répartition spatiale et temporelle dans le système nerveux central, afin de mieux comprendre leur diffusion, leur persistance et leur éventuelle élimination. L’analyse du signal fluorescent permettra une visualisation fine de la localisation des composés. Des examens histologiques seront ensuite réalisés afin de confirmer la distribution observée, d’identifier les structures anatomiques concernées et d’évaluer l’intégrité tissulaire au site d’injection et dans les régions avoisinantes. L’ensemble des données contribuera à identifier les paramètres influençant la distribution intracérébrale et à orienter l’optimisation des formulations.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de caractériser avec précision la diffusion et la persistance dans le système nerveux central de nouvelles molécules marquées après injection intracérébrale, intrathécale ou intraveineuse. Il fournira des informations essentielles sur la localisation spatiale des composés dans le temps, sur les paramètres influençant leur distribution, et sur la reproductibilité des procédures expérimentales. Ces résultats permettront d’optimiser les protocoles de délivrance intracérébrale et de comparer l’efficacité des différentes voies d’administration, tout en limitant les effets indésirables. Les connaissances acquises contribueront à mieux comprendre les mécanismes de transport et de diffusion des molécules dans le système nerveux central. Cette compréhension facilitera la sélection et l’optimisation de candidats thérapeutiques pour le traitement des maladies cérébrales, telles que les pathologies neurodégénératives, les tumeurs ou les troubles neuroinflammatoires. Elle pourrait ainsi soutenir le développement de stratégies de traitement plus ciblées, efficaces et sûres pour l’humain. Les méthodologies et outils développés pourront également servir de référence pour d’autres recherches précliniques, renforçant la base scientifique nécessaire à la translation vers des applications cliniques et favorisant l’émergence de nouvelles approches thérapeutiques ciblées.
Procédures
Les animaux subiront une injection intracérébrale (30 minutes), à proximité de la moelle épinière (5 minutes) ou intraveineuse (2 minutes). A la suite de l'injection, plusieurs acquisitions (6 pour les procédures 1 et 2; 10 pour la procédure 3) pour mesurer le signal fluorescent seront effectuées. Chaque acquisition durera 2 minutes.
Impact sur les animaux
Les injections intracérébrales et intrathécales peuvent entraîner une douleur ou une gêne transitoire, une inflammation locale légère et une diminution temporaire de l’activité ou de l’appétit pendant quelques heures à quelques jours. Les injections intraveineuses provoquent principalement un stress transitoire lié à la contention et à l’administration. Une légère perte de poids ou une réduction temporaire de la mobilité peuvent être observées. Les procédures sont réalisées sous anesthésie adaptée lorsque nécessaire (injection intrathécale et intracérébrale), avec surveillance post-interventionnelle et administration d’analgésiques si indiqué. Les animaux sont mis à mort avant le prélèvement des tissus pour analyses histologiques. Aucun effet permanent n’est anticipé. Le protocole respecte les principes des 3R afin de limiter au maximum la douleur, la durée des nuisances et le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la qualité scientifique des résultats.
Devenir
À la fin des procédures, tous les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore, sous anesthésie, afin de pouvoir prélever les tissus nécessaires aux analyses (encéphale, moelle épinière). Ces prélèvements sont indispensables pour observer au microscope la distribution des composés. Ces analyses ne peuvent pas être réalisées sur des animaux vivants et sont essentielles pour atteindre les objectifs scientifiques du projet.
Remplacement
Le projet applique le principe de Remplacement en utilisant les méthodes alternatives disponibles chaque fois qu’elles permettent d’atteindre les objectifs scientifiques. Les modèles in vitro tels que les cultures neuronales, les organoïdes cérébraux et systèmes microfluidiques reproduisant partiellement la barrière hémato-encéphalique, ainsi que les simulations in silico, sont utilisés pour évaluer la toxicité cellulaire, le passage transendothélial et présélectionner les molécules candidates. Cependant, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité anatomique, vasculaire et dynamique d’un cerveau intact, ni la diffusion intégrée des molécules après injection intracérébrale, intrathécale ou intraveineuse. L’étude histologique nécessite également un organe complet pour corréler la localisation du marqueur fluorescent avec les structures anatomiques et évaluer l’intégrité tissulaire. Le recours à des animaux vivants est donc indispensable pour obtenir des données fiables sur la biodistribution cérébrale intégrée, après sélection préalable des molécules par méthodes alternatives afin de limiter le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
Le principe de Réduction est appliqué afin d’utiliser le nombre minimal d’animaux compatible avec des résultats robustes et statistiquement interprétables. Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance statistique tenant compte de l’effet attendu sur le signal fluorescent et de la variabilité estimée. L’imagerie in vivo permet un suivi longitudinal des mêmes individus, limitant le recours à des groupes indépendants pour chaque point de mesure, et maximisant les données obtenues par animal. Des études pilotes et des simulations pharmacocinétiques in silico sont utilisées pour optimiser les doses, volumes et délais d’analyse et ainsi éviter des expérimentations exploratoires inutiles. Les tissus prélevés sont partagés pour analyses complémentaires validées afin de réduire le nombre d’animaux supplémentaires. Les analyses statistiques seront effectuées sur les données obtenues au cours du temps.
Raffinement
Conformément à la réglementation en vigueur, ce projet est conçu afin de réduire au maximum la douleur, la souffrance, l’angoisse et toute nuisance durable infligées aux animaux, tout en garantissant la validité scientifique des résultats. Les injections intracérébrales et intrathécales sont réalisées sous anesthésie adaptée et suivies d’analgésie post-procédure. Les animaux bénéficient d’une surveillance étroite de leur comportement, appétit, mobilité et état général avec des interventions rapides si nécessaire. Des soins post-opératoires, un environnement calme et enrichi, et un entraînement préalable des animaux à la manipulation contribuent à limiter le stress. Les pratiques expérimentales sont régulièrement réévaluées pour intégrer toute nouvelle technique de raffinement disponible, qu’il s’agisse de méthodes d’anesthésie, d’analgésie, de suivi non invasif ou d’enrichissement environnemental, garantissant ainsi l’amélioration continue du bien-être animal tout au long du projet.
Choix des espèces
Les rats et souris sont des modèles animaux largement utilisés en neurosciences en raison de leur anatomie cérébrale bien caractérisée (existence d'atlas), de leur taille adaptée aux injections intracérébrales, intrathécales et intraveineuses, et de la disponibilité de références physiologiques et pharmacocinétiques permettant d’interpréter la biodistribution des molécules. Leur système nerveux central partage des caractéristiques fonctionnelles et structurales essentielles avec celui de l’humain, ce qui rend les données obtenues pertinentes pour l’optimisation de stratégies de délivrance ciblée pour une ultérieure application clinique. Les deux espèces offrent la possibilité d’utiliser des outils d’imagerie et d’analyses histologiques précises, ainsi que de réaliser des suivis longitudinaux avec un nombre limité d’animaux. Leur utilisation permet également d’appliquer des études comparatives entre voies d’administration et formulations, tout en respectant les principes des 3R, notamment en limitant le nombre d’animaux nécessaires et en maximisant les informations obtenues par individu. Les espèces utilisées sont le rat et la souris, à un age de 4 – 12 semaines, correspondant à un cerveau mature et stable pour observer de manière fiable la biodistribution des molécules. Les stades plus jeunes, nouveaunés ou non sevrés, ne sont pas pertinents en raison de différences anatomiques et fonctionnelles du cerveau et du liquide cérébrospinal, rendant les données moins transposables. Les adultes permettent un maniement sûr, une meilleure tolérance aux injections et des analyses histologiques détaillées.
Immunisations pour développement d’anticorps
- Production de routine
- Tests réglementaires
Rats : 22
Pour produire des anticorps commandés par des entreprises clientes, 1 118 souris et 22 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sévère pour 18 souris. Les immunisations vont de quatre à sept par animal, suivies d'un à deux prélèvements sanguins puis d'un prélèvement terminal, tous les individus étant tués pour récupérer sang, rate et ganglions. Le porteur affirme que les anticorps d'origine animale restent "indispensables" pour certains usages diagnostiques et thérapeutiques, tout en écrivant proposer d'abord à ses clients des options sans animaux. L'activité relève de la sous-traitance, le nombre d'animaux utilisés dépendant des commandes reçues, à raison de trois à cinq souris ou deux rats par cible demandée.
Objectifs
Nous utilisons des animaux dans le cadre de prestations en sous-traitance pour d’autres entreprises/partenaires qui utilisent les anticorps (1) dans leurs activités de recherche (2) pour le développement de tests de diagnostic, (3) pour la thérapeutique. Notre société utilise donc des animaux si nécessaire afin d’isoler et produire lesdits anticorps indispensables à la réalisation des demandes de nos clients en l’absence d’alternative satisfaisante (les options de remplacement ne faisant pas appel à l’animal disponibles leur étant proposées).
Bénéfices attendus
Bien que nous nous inscrivions dans une démarche de transition progressive, l’utilisation d’animaux pour la production d’anticorps reste indispensable pour certains cas spécifiques en l’état actuel de la technologie. Les besoins en anticorps d’origine animale ont des raisons bien précises, par exemple : -pour la production d’anticorps présents dans des médicaments sous AMM (autorisation de mise sur le marché) ou ATU (autorisation temporaire d’utilisation) en l’absence d’alternative satisfaisante. -Lorsque les anticorps utilisés pour des produits diagnostiques n’ont pas encore put être remplacées par des anticorps produits par des méthodes ne faisant pas appel à l’animal. -Les anticorps à façon utilisés en recherche restent indispensables par leurs spécificités, les immunisations sont en effet dirigées contre des cibles complexes où l’on n’a pas encore trouvé de substitution satisfaisante à l’utilisation d’animaux. Ce projet a pour objectif la production d’anticorps d’intérêt pour nos clients, lorsque ceux-ci ne sont pas disponibles par d’autres méthodes que l’immunisation initiale d’animaux.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements (1 à 2 prélèvements de sang (durée inférieure à 1 min) en cours de manipulation et un prélèvement terminal (durée inférieure à 1 min), tous avec anesthésie générale gazeuse) et à des injections (de 4 à 7 immunisations de 30 secondes chacune).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront être sujets à du stress lors des manipulations, à de possibles petites protubérances aux sites d’injection sous-cutané (possibles mais jamais observés avec les doses utilisés) et à une fatigue à la deuxième injection (réponse immunitaire forte). Ainsi que des douleurs légères lors des injections (piqure d'aiguille). Les additifs utilisés (dans les volumes et concentrations utilisés) ne présentent pas d’effets secondaires décelables. Les prélèvements de sang se font sous anesthésie générale et sont de courte durée (inférieur à 1 minute). Le temps de récupération des animaux entre les différentes étapes d’immunisation et de prélèvement nous impose un suivi au plus proche de l’animal selon comment celui-ci va répondre à l’expérimentation. Les animaux sont mis à mort en fin de protocole pour prélèvements de sang et d’organes.
Devenir
Les animaux seront mis à mort, car nous avons besoin de récupérer un maximum de sang ainsi que divers organes afin de garantir une efficacité maximale de nos expérimentations.
Remplacement
Des méthodes alternatives n’utilisant pas l’animal sont proposées aux clients en première intention cependant lorsqu’elles s’avèrent inadaptées et/ou trop peu efficaces alors les modèles rongeurs s’avèrent particulièrement bien adaptés aux demandes spécifiques de nos clients.
Réduction
Il n’est utilisé que le nombre d’animaux strictement nécessaire par projet afin de pallier les risques : 1-d’une réponse immunitaire trop faible des individus immunisés 2-du décès d’animaux en cours de protocole ce qui compromettrai le projet. Cela se traduit en pratique par l’utilisation de 3 à 5 souris (selon la spécificité de l’immunisation) ou 2 rats par cible. Le modèle animal n’étant utilisé que lorsque cela se justifie scientifiquement.
Raffinement
Les animaux sont anesthésiés lorsque cela est nécessaire et euthanasiés si les points limites (définis dans chacune des procédures) sont atteints. Si les doses injectées se révèlent trop agressives alors celles-ci sont diminuées. A la fin du projet, tous les animaux sont euthanasiés, la rate et/ou les ganglions des individus dont la réponse immunitaire est jugée la meilleure sont alors prélevés. Les animaux seront soignés et surveillés de manière fréquente par le personnel compétent.
Choix des espèces
Le développement d’anticorps est classiquement réalisé à partir de souris immunisées. Dans certains cas, l’utilisation de rats peut être préférable, notamment dans le cas où la cible ne fonctionnera pas chez souris. L'immunité des systèmes complexes présents chez les animaux ne pouvant pas toujours être remplacé par des systèmes autres. Les anticorps monoclonaux constituent un outil scientifique de choix pour mener à bien des projets R&D. La production d’anticorps nécessite l’utilisation d’animaux en l’absence d’alternative satisfaisante. Les animaux sont utilisés à l’âge de 7 à 9 semaines en début d’expérimentation, lorsque leur système immunitaire est le plus à même de répondre.
Caractérisation du modele de rat DMD avec une etude comparative de l’efficacité de deux produits de therapie genique MODIFICATION
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Tous tués pour le prélèvement de tissus et de fluides, 426 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Porteurs d'une mutation qui reproduit la dystrophie musculaire de Duchenne, ils subissent l'ablation d'un bout de queue pour génotypage, une injection intraveineuse de vecteur viral sur animal éveillé, des prises de sang répétées et une batterie de mesures allant d'une heure de test de force à trente minutes d'exploration respiratoire, sous trois anesthésies générales. Le porteur indique que l'électromyographie et certains tests de force peuvent provoquer des lésions inflammatoires douloureuses, et que l'épilation nécessaire à la mesure cardiaque irrite la peau, avant de conclure que ces nuisances restent "localisées et réversibles". Le rat a été retenu parce que la souris ne développe pas l'atteinte cardiaque de la maladie, et l'objectif immédiat est de fixer la dose minimale efficace de deux produits de thérapie génique en développement.
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie neuromusculaire récessive liée au chromosome X et elle est causée par des mutations du gène DMD qui entraînent la perte de la protéine dystrophine, une protéine essentielle à la santé et au fonctionnement des muscles. Cette mutation affecte les muscles et provoque leur atrophie progressive causant une perte progressive de la fonction motrice avec, à terme, la perte de la capacité de marcher, puis une insuffisance respiratoire et une cardiomyopathie. La dystrophie musculaire de Duchenne se manifeste dès les premières années de la vie et malheureusement il n'existe pas encore de traitement curatif. La thérapie génique est en cours d’études pour re-établir l’expression de la protéine dystrophine dans les muscles et traiter la maladie. Il existe très peu de modèles animaux de la maladie Duchenne qui manifestent tous les symptômes de la maladie et sur lesquelles les études d’efficacité peuvent être amené. Le modèle de souris reproduit bien la pathologie au niveau des muscles squelettiques, mais seul le modèle de rats présente un déficit cardiaque représentatif de la pathologie. Pour cela nous envisagions la création d’une lignée de rat DMD pour déterminer les anomalies fonctionnelles au niveau des muscles du cœur et le biomarquers sanguing. L’étude de ce modèle au cours du temps nous permettra de mieux comprendre les processus pathologiques afin d’envisager les stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
La caractérisation du modèle rat DMD nous permettra de déterminer la fenêtre optimale pour le traitement par thérapie génique dans la phase suivante. A court terme, les effets bénéfiques du traitement chez les rats DMD devraient permettre d’exprimer la protéine dystrophine au niveau des muscles squelettiques et cardiaques, ce qui devrait entrainer une amélioration du phenotype dystrophique. Ce projet de développement non clinique permettra de comparer la dose minimale efficace de deux terapie genique afin d'envisager, dans un second temps, une application clinique pour le traitement de la DMD par la thérapie génique chez les patients.
Procédures
Afin d’identifier le fond génétique de l’animal, un prélèvement d’un bout de queue sera réalisé sur chaque animal. En cas de doute sur l’échantillon, un deuxième prélèvement sera réalisé à l’oreille au cas par cas. Chacun de ces gestes ne durera en moyenne pas plus d’une minute. Les molécules thérapeutiques (virus non pathogènes transportant le médicament) seront délivrées par une injection intraveineuse unique sur rat éveillé (durée moyenne 2 minutes). Des prélèvements sanguins seront réalisés au cours du temps sur rat éveillé (durée moyenne 2 minutes) ou anesthésié (10 minutes maximum avec l’anesthésie). Les rats seront soumis à des tests permettant de mesurer la fonction de différents organes : mesure de la force musculaire (durée moyenne 1 heure), mesure de l’activité électrique du cœur (durée moyenne 30 min), mesure de l’activité électrique du muscle (durée moyenne 15 min), mesure de la fonction cardiaque (durée moyenne 20 min), mesure de la fonction respiratoire (durée moyenne 30 min), mesure d’activité et de mobilité et mesure de composition corporelle (durée moyenne 15min). Certains de ces tests nécessitent une anesthésie ou un traitement antidouleur préalable : pour réaliser l’ensemble des tests, les rats recevront trois anesthésies générales par voie aérienne, une injection d’un traitement antidouleur et une injection d’une molécule anesthésique avant l’euthanasie.
Impact sur les animaux
Les animaux seront maintenus en contention manuelle ou dans une boite à contention, ce qui pourrait entrainer un stress. Des douleurs locales pourraient être ressenties au moment du prélèvement d’un bout de queue ou d’oreille, des injections du traitement thérapeutique, des injections de molécules anesthésiques ou antidouleurs, ainsi qu’au moment des prélèvements de sang. Des lésions locales de type inflammatoire accompagnées de douleurs localisées pourraient être causées par la mesure de l’activité électrique du muscle ou lors de certains tests de mesure de la fonction musculaire. Une sécheresse oculaire pourrait être observée au cours des anesthésies gazeuses. Des irritations de la peau pourraient être observées à l’endroit de l’épilation nécessaire pour la mesure de la fonction cardiaque. Toutes les nuisances possibles sont localisées et réversibles, ce qui constitue pour l’animal un niveau global de contrainte modérée.
Devenir
Euthanasie pour prélèvements et analyses des tissus et des fluides.
Remplacement
La maladie de Duchenne est causée par l’absence d’une protéine appelée la dystrophine : les muscles et le cœur perdent progressivement leurs fonctions. Le projet consiste à mesurer l'effet d’un médicament composé d’un virus non pathogène transportant la dystrophine au sein des cellules cardiaques et musculaires malades : ce test n'est pas réalisable dans les modèles cellulaires car il est impossible de cibler différents tissus simultanément dans ces modèles et d’étudier la répartition du médicament entre les différents organes. De plus, l’utilisation de virus transporteurs de notre médicament entraine une réaction de défense immunitaire de l’organisme contre les virus, réaction impossible à recréer en laboratoire à ce jour. L'utilisation d’animaux ne peut donc pas être remplacée dans ce projet.
Réduction
Le nombre de rats utilisés dans ce projet a été réduit grâce à :1) le calcul par des tests statistiques des effectifs minimaux mais adéquats permettant une analyse fiable et une exploitation garantie des résultats (groupes de 10 ou 11 rats selon les procédures) ; 2) l’analyse d’un maximum de paramètres chez chaque animal (plusieurs dizaines) ; 3) l’obtention des rats non malades et malades en utilisant les mêmes croisements parentaux et 4) un suivi quotidien, des règles strictes de raffinement et le respect des points limites permettant de garantir le bien-être animal et l’exploitation de toutes les données produites.
Raffinement
Les conditions d'hébergement et d'enrichissement du milieu sont gérés par le CERFE. Les animaux seront surveillés et pesés à minima 1 fois par semaine pendant tout le protocole pour détecter tout signe de souffrance. Des points limites ont été définis et seront respectés. Les animaux bénéficieront d’une phase d’habituation avant certains tests visant à mesurer le fonctionnement des muscles. Lors de certains de ces tests, il y a un risque exceptionnel de blessures aux griffes : dans ce cas, un traitement avec un désinfectant sera appliqué jusqu’à la guérison. Afin de contrôler la douleur et le stress de l’animal, certains tests seront réalisés sous anesthésie gazeuse ou sous anesthésie générale et un antidouleur sera administré avant et pendant les 48 heures qui suivront la fin des tests. Dans le cas d’animaux anesthésiés, les tests seront réalisés sur une plaque chauffante pour maintenir la température corporelle constante. Une application de crème anti-irritation sera appliquée sur le thorax des animaux après l’épilation nécessaire pour la mesure du fonctionnement du cœur. Tous les tests seront effectués dans une salle dédiée isolée du lieu d'hébergement, dans un environnement calme. Les animaux seront également pesés une fois par semaine pendant tout le protocole afin de détecter le moindre signe de souffrance. Les rats étant des animaux sociaux, aucun animal ne sera isolé dans une cage.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les modèles animaux les plus couramment utilisés par la communauté scientifique pour mesurer l'efficacité de médicaments pour la maladie de Duchenne (DMD), pathologie qui affecte le bon fonctionnement des muscles et du cœur. Le modèle de souris de cette maladie permet une évaluation très complète des différents muscles, mais ne reproduit pas l’atteinte cardiaque typique des Hommes affectés par la maladie. Le rat est le modèle reproduisant tous les aspects de la pathologie (atteinte des muscles et du cœur). L'utilisation du modèle de rats DMD permettra donc de valider l’effet du traitement sur l’ensemble des organes affectés par la pathologie. Les rats utilisés seront de jeunes adultes âgés de 1 mois à 9 mois. La caractérisation préalable du modèle permettra de déterminer à quel moment la pathologie apparait et son évolution, ce qui permettra de tester l’effet du traitement à différents stades de progression de la maladie (prévention ou guérison), afin de se rapprocher au plus juste des différentes conditions de traitement qui seront testées sur les malades humains.
Irradiation de rongeurs sur une plateforme préclinique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système nerveux
Rats : 400
La plateforme vend un service d'irradiation à des équipes qui n'ont pas d'irradiateur, et ce projet sert à couvrir réglementairement les animaux venus d'autres établissements pendant leur passage. 4 000 souris et 400 rats y seront irradiés, une à cinq fois, corps entier ou zone ciblée, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, éveillés ou sous anesthésie jusqu'à trente minutes. Le porteur indique qu'ils retournent ensuite dans leur animalerie d'origine, où ils poursuivent les protocoles de leur établissement de rattachement. L'irradiation sert aussi à empêcher le rejet de cellules greffées pour fabriquer des modèles murins de cancers humains, technique que le porteur présente comme un moyen de réduire le nombre d'animaux.
Objectifs
La plateforme propose un service d’irradiation de rongeurs de laboratoire qui comprend la mise à disposition des équipements pour les utilisateurs autorisés ou la réalisation par le personnel de la plateforme, d’irradiations corps entier ou de zones ciblées selon les besoins du demandeur. Dans ce contexte, la plateforme peut accueillir temporairement des animaux extérieurs à l’établissement utilisateur dont elle dépend ; ce projet a pour objectif de couvrir réglementairement ces animaux durant la période d’irradiation sur la plateforme. Ces animaux sont inclus, d’autre part, dans des demandes d’autorisation de projet rattachées aux établissements d’expérimentation dont dépend le concepteur du projet et demandeur de la prestation. Les chercheurs utilisent l’irradiation soit comme sujet d’étude direct pour comprendre les effets cellulaires et moléculaires des radiations avec ou sans co-exposition chimique ou comme outil pour créer par exemple, après transplantation cellulaire, des modèles murins de cancers humains affectant les cellules sanguines. Dans ce cas, l’irradiation permet d’éviter le rejet des cellules greffées. La technique de greffe de moëlle osseuse est utilisée pour réduire le nombre d’animaux et amplifier les animaux modèles de cancers. La plateforme s’engage à réaliser les irradiations seulement si les animaux sont inclus dans une demande d’autorisation de projet qui a reçu un avis favorable de la part du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche et de l’espace.
Bénéfices attendus
La plateforme, dotée de personnel qualifié et habilité à accueillir temporairement des animaux provenant d’établissements extérieurs, constitue un outil structurant permettant de réaliser des irradiations pour des équipes extérieures qui n’ont pas accès en interne à des irradiateurs. En assurant la traçabilité des autorisations, le suivi des animaux irradiés et la mise à disposition d’équipements d’irradiations, elle favorise la production de données robustes, indispensables pour étayer les futurs développements. Les bénéfices à court terme sont de permettre la réalisation des irradiations nécessaires au bon déroulement des projets accueillis sur la plateforme et les bénéfices à long terme, seront apportés par les projets dans lesquels les animaux irradiés sont utilisés.
Procédures
Irradiation sur animaux vigiles (1 à 5 irradiations, durée 10 minutes maximum) ou animaux anesthésiés (1 à 5 irradiations, 15 minutes) Une Anesthésie sur certains animaux (durée maximale de 30 minutes, 1 à 5 anesthésies)
Impact sur les animaux
Légère perte de poids dans les jours qui suivent l’irradiation sous anesthésie, stress lié aux manipulations
Devenir
A la fin des procédures, les animaux retournent dans leur animalerie d’origine.
Remplacement
Les projets reçus sur la plateforme d’irradiation ont reçu un avis favorable du comité d’éthique de leur établissement et une autorisation du MESRE. Les concepteurs ont démontré l’impossibilité actuelle de remplacer les animaux pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Cependant, les systèmes in vitro sont utilisés en amont des projets in vivo. Ils permettent ainsi, dans un premier temps, d’explorer de manière contrôlée et mécanistique les réponses moléculaires et cellulaires aux rayonnements. Ils offrent la possibilité d’identifier finement les voies de signalisation impliquées, de caractériser les altérations précoces et de déterminer des gammes de doses d’irradiation à tester in vivo. De même, les stratégies thérapeutiques sont d’abord évaluées dans des modèles cellulaires ou à l’aide d’organoïdes tumoraux, permettant d’étudier la radiosensibilité des cellules tumorales, l’effet de nouveaux traitements ou l’impact de certaines combinaisons thérapeutiques sous irradiation. Ces approches permettent de sélectionner les conditions expérimentales les plus pertinentes (doses d’irradiation, concentrations des agents thérapeutiques) avant toute expérimentation in vivo, contribuant ainsi à limiter l’utilisation d’animaux et en ciblant plus précisément les hypothèses biologiques à tester. Elles contribuent également à définir des mécanismes spécifiques difficiles à isoler dans un organisme entier, et à comparer différentes conditions expérimentales. Néanmoins, dans le domaine des effets des rayonnements ionisants, les études in vivo demeurent indispensables. En effet, elles seules permettent de prendre en compte la complexité de l’organisme dans son ensemble, notamment les interactions entre les tissus ou organes, entre la tumeur et son environnement ou encore la distribution dans l’organisme des agents thérapeutiques ainsi qu’étudier les effets à long terme impossibles à mettre en œuvre in vitro.
Réduction
La plateforme accueille uniquement les animaux nécessaires aux expériences autorisées par les établissements de recherche. Le nombre d’animaux est planifié en fonction des besoins scientifiques de chaque projet et des autorisations administratives. Les expériences sont conçues pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, par exemple en suivant plusieurs paramètres sur un même animal au lieu d’en utiliser plusieurs.
Raffinement
Toutes les procédures sont conçues pour minimiser l’inconfort et le stress des animaux. Les irradiations sont réalisées sur des animaux vigiles ou sous anesthésie, et sont de courtes durées. Le maintien de la température corporelle est assuré si nécessaire. Les animaux sont surveillés avant, pendant et après l’irradiation, et tous les signes d’anomalie sont immédiatement signalés au vétérinaire. Des points limites ont été définis pour préserver le bien-être animal et les animaux retournent toujours dans leur animalerie d’origine après la procédure d’irradiation.
Choix des espèces
La plateforme ne permet d’irradier que des rongeurs. La souris est le modèle animal le plus fréquemment utilisé : cette espèce est très utilisée par exemple, pour l’étude des effets sur les tissus des irradiations à moyenne ou forte dose corps pour tester de nouveaux traitements ou dans des gammes de doses faibles à modérée pour étudier la senescence et le remodelage vasculaire. Il existe également de nombreux modèles murins qui miment les cancers et permettent de tester de nouvelles thérapies combinées à la radiothérapie. Le modèle rat est le modèle de référence en toxicologie de l’inhalation dans la littérature. Pour les irradiations, les animaux utilisés sont généralement des animaux jeunes adultes, dont la physiologie et le métabolisme sont stables, ce qui permet d’obtenir des données fiables et reproductibles sur les effets tissulaires et moléculaires des irradiations. L’utilisation d’animaux adultes garantit également une taille et une morphologie compatibles avec le positionnement précis requis par les irradiateurs, ainsi qu’avec l’anesthésie et le suivi post-procédure.
Effet à long terme de la prise chronique de cocaïne sur la préférence de nourriture chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérés une première fois pour l'implantation d'un cathéter intraveineux, une seconde pour une chirurgie crânienne d'une heure, 520 rats enchaînent dix séances quotidiennes d'auto-administration de sucre de deux heures, puis dix séances de cocaïne de six heures. Suit une abstinence sous restriction alimentaire pouvant durer soixante-sept jours, en cage individuelle, l'isolement étant présenté comme le seul moyen de mesurer la consommation de chaque animal. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et le porteur ramène la restriction alimentaire à un "léger stress ou frustration alimentaire". Tous les rats seront tués pour le prélèvement de leur cerveau.
Objectifs
La consommation chronique de cocaïne est associée à des modifications du poids corporel et à des habitudes alimentaires déséquilibrées. Contrairement à l’idée d’une simple baisse de l’appétit, les personnes dépendantes consomment souvent une alimentation riche en calories mais pauvrement équilibrée, et ces perturbations persistent fréquemment après l’arrêt de la drogue. Cela suggère une altération durable des mécanismes cérébraux qui régulent la faim, les choix alimentaires et le plaisir lié à la nourriture. Ce projet a pour objectif d’étudier les effets à long terme de l’exposition chronique à la cocaïne sur le comportement alimentaire, la régulation énergétique et le poids corporel pendant une période d’abstinence. L’étude repose sur un modèle expérimental chez le rat, dans lequel les animaux s’auto-administrent de la cocaïne. Nous faisons l’hypothèse que la cocaïne induit des changements durables des préférences alimentaires et de l’attrait pour les aliments plaisants, notamment sucrés ou riches en énergie, pouvant conduire à une augmentation de la consommation alimentaire et à une prise de poids après l’arrêt de la drogue. Le projet vise également à mieux comprendre les mécanismes cérébraux impliqués dans ces perturbations, afin d’identifier des pistes thérapeutiques pour améliorer la régulation alimentaire après le sevrage.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes comportementaux et métaboliques qui lient la consommation chronique de cocaïne et la dérégulation du métabolisme énergétique, notamment la prise de poids et les altérations du comportement alimentaire observées après l’arrêt de la drogue. Ces recherches sont essentielles pour identifier les bases physiologiques des troubles observés chez les patients en rémission et ainsi anticiper de nouvelles approches thérapeutiques. En recourant au modèle animal, il est possible d’explorer finement les interactions entre circuits neuronaux, métabolisme énergétique et comportements alimentaires, ce qui ne peut être réalisé directement en clinique. Les connaissances obtenues contribueront à améliorer la prise en charge future des personnes dépendantes, en offrant des pistes concrètes pour limiter les complications métaboliques et favoriser un rétablissement durable.
Procédures
Sur animaux anesthésiés : - chirurgie d’implantation de cathéter intraveineux (durée : 15minutes par animal) pour permettre l’auto-administration. - chirurgie crâniale pour permettre l’étude de l’activité neuronale : 1 fois (1 heure par animal) Sur animaux vigiles : - en amont de chaque chirurgie, 1 injection d'antalgiques et 1 injection d’analgésique - après la chirurgie, 2 injections sous d’antalgiques par animaux - 10 sessions d’auto-administration de sucre (1 session / jour, 2 heures par session). - 10 sessions d’auto-administration de cocaïne ou injection de saline (1 session / jour, 6 heures par session). -2 Mesures maximum de l’activité neuronale (1 session / jour ; 1 heure / session) - Restriction alimentaire pendant 67 jours maximum - Prélèvements sanguins pour étude et suivi du métabolisme (6 prélèvements par animal)
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour ce projet sont : -Chirurgies : inconfort transitoire au réveil, et douleurs post-opératoire minorée par des antalgiques -Cathéter intraveineux : gène légère pendant la durée de l’expérience -Dispositif de mesure de l'activité cérébrale : gène légère pendant la durée de l’expérience -Auto-administration de cocaïne : stress transitoire chez certains rats -Période d’abstinence : léger stress -Isolement : stress modéré mais nécessaire pour pouvoir évaluer la consommation alimentaire individuelle -Restriction alimentaire : léger stress ou frustration alimentaire, mais sans perte de poids significative -Prélèvements sanguins : inconfort transitoire, stress léger.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour des prélèvements et analyse des cerveaux.
Remplacement
Ce type de recherche vise à comprendre les bases d'un processus psychobiologique et peut être uniquement mené sur un animal vivant. En effet, nous étudions les bases comportementales et neurobiologiques de la prise alimentaire dans le cadre de l’addiction. 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. Après vérification, il n’a pas été trouvé de test in vitro ou in silico permettant d’effectuer cette recherche et il n’est donc pas envisageable d’utiliser des méthodes de substitution à l’animal entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été soigneusement calculé afin de répondre aux objectifs scientifiques tout en utilisant le minimum d’animaux nécessaire. Les effectifs sont déterminés de manière à obtenir des résultats fiables, en tenant compte des différences naturelles entre les individus, sans recourir à un nombre excessif d’animaux. L’étude est organisée de façon progressive : chaque étape est analysée avant de passer à la suivante. Cette stratégie permet d’adapter le nombre d’animaux en fonction des résultats obtenus et d’éviter la réalisation de certaines procédures si elles ne sont pas nécessaires. Par exemple, certaines expériences ne seront pas menées si aucune différence n’est observée entre les groupes étudiés. Les animaux sont répartis de manière équilibrée entre mâles et femelles afin de limiter les répétitions inutiles et de maximiser les informations obtenues à partir d’un même effectif. Un petit nombre d’animaux supplémentaires est prévu uniquement pour compenser d’éventuelles pertes liées aux interventions chirurgicales ou techniques, afin d’éviter de relancer de nouvelles expériences. Au total, le nombre maximal d’animaux susceptibles d’être utilisés est plafonné, mais le nombre réel devrait être nettement inférieur, grâce à cette approche graduée et conditionnelle. Cette organisation permet de garantir une utilisation raisonnée des animaux, conforme au principe de réduction, tout en assurant la qualité scientifique des résultats.
Raffinement
Le bien-être animal est pris en compte à chaque étape du protocole, avec une attention particulière portée à la limitation du stress, de la douleur et de toute souffrance inutile. Une surveillance régulière de l’état de santé des animaux est assurée à l’aide d’une grille de suivi du bien-être, permettant d’identifier précocement l’atteinte éventuelle de points limites gradés (perte de poids, apparence générale, comportement). Ces points limites sont associés à une grille de score et à un arbre décisionnel définissant clairement les critères d’intervention et d’arrêt. Tout animal atteignant un point limite nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Les rats seront hébergés en cages ventilées, avec contrôle de la température et de l’humidité, et bénéficieront d’un enrichissement standard (objets à ronger). L’eau sera disponible ad libitum. Lorsque requis par le protocole, une restriction alimentaire limitée dans le temps sera mise en place et ajustée afin de maintenir un poids stable sans altérer l’état de santé des animaux. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation à l’animalerie d’au moins 10 jours, incluant une habituation progressive à la manipulation par l’expérimentateur. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront pesés au moins trois fois par semaine, tandis que les rats engagés dans les protocoles d’auto-administration seront pesés au minimum une fois par semaine, avec des pesées supplémentaires réalisées en cas de besoin. La manipulation quotidienne permet également une évaluation continue de l’état général des animaux. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale, complétée par une anesthésie locale, avec maintien de la température corporelle à l’aide d’un tapis chauffant. Une analgésie systématique sera administrée en pré- et post-opératoire pendant au moins 72 heures, associée à une surveillance clinique rigoureuse afin de détecter rapidement tout signe de douleur ou de complication.
Choix des espèces
Le rat est l’une des espèces les plus pertinentes et les plus utilisées pour l’étude des mécanismes d’addiction. Il présente une pharmacosensibilité aux substances addictives proche de celle observée chez l’humain, et consomme spontanément la plupart des drogues d’abus, dont la cocaïne. Le rat apprend facilement des tâches opérantes complexes et développe des comportements addictifs reproductibles, ce qui n’est pas le cas d'autres espèces. Ceci en fait un modèle de choix pour étudier l’addiction et les rechutes. Dans cette étude, nous utiliserons des rats de 8 semaines au début du projet, ce qui correspond au stade de développement utilisé dans l’ensemble de nos projets de recherche afin de limiter le risque de variabilité qui pourrait être lié à l’utilisation de rats en phase d’adolescence (juvéniles).