Rats

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  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 90
Souffrances
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Devenir
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90 rats vont être utilisés dans des procédures classées sans réveil, l'acte final étant mené sous anesthésie sans reprise de conscience. Une hyperglycémie leur est induite par injection de streptozotocine ou de glucose, et une partie court cinq séances de tapis roulant par semaine pendant cinq semaines, un tapis équipé d'une stimulation électrique de faible intensité. Le porteur reconnaît que ce dispositif peut être "générateur de stress ou de douleurs légères à modérées" et prévoit une grille de points limites. Il affirme qu'il "n'existe aucun modèle de substitution in vitro" et juge l'usage d'animaux "indispensable" pour étudier l'ischémie-reperfusion sur le vaisseau entier.

Objectifs

Depuis plusieurs années, l’hyperglycémie est considérée comme un facteur de risque majeur dans le développement des maladies cardiovasculaires (Infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébrale…). Par ailleurs, une étude clinique a récemment corrélé la consommation régulière de boissons sucrées et le risque de mortalité cardiovasculaire (Malik et al., 2019). Cependant, les mécanismes cellulaires sous-jacents sont encore mal compris. Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer l’origine de cette glucotoxicité, qui apparait dès une exposition brève au glucose. L’une des principales est la production exacerbée d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), déclenchée en condition d’hyperglycémie aigue (Yang et al., 2008, Lu et al, 2020). Lors d'un stress hyperglycémique, le stress oxydant, présent au niveau vasculaire semble impacter directement la biodisponibilité du monoxyde d’azote (NO) entrainant ainsi une dysfonction vasculaire (Forstermann and Munzel, 2006; Loader et al, 2017; Pektas et al, 2018). En condition pathologique telle que les pathologies ischémiques ces altérations de la fonction endothéliale pourraient conduire à une aggravation des lésions occasionées lors de la reperfusion. Cette hypothèse est en adéquation avec plusieurs méta-analyses indiquant qu’une glycémie élevée lors de l’admission à l’hôpital est associée à un pronostic plus défavorable lors d'un infarctus du myocarde (Capes et al, 2001) mais également lors d’un accident vasculaire cérébral (Moulin et al, 1997; Weir et al, 1997; Bruno et al, 1999). Suite à ces observations, l’hyperglycémie aigue, est considérée comme un « nouveau » facteur de risque durant un syndrome ischémique et comme un facteur prédictif de la sévérité des lésions de reperfusion (Ceriello, 2005). L'objectif principal de ce projet sera donc d'investiguer les mécanismes vasculaires impliqués dans l'aggravation des lésions d'ischémie reperfusion observées en condition hyperglycémiques. L’activité physique régulière etant maintenant largement reconnu pour ses effets vasculo-protecteurs (Joyner et Green 2009) notamment lors d'ischémies reperfusions (Farah et al., 2017; Boulghobra et al., 2020), le second objectif de ce travail sera d'évaluer les effets protecteurs d'une activité physique régulière sur la sensibilité à l'ischémie-reperfusion en condition hyperglycémique

Bénéfices attendus

Malgré l influence reconnu de l'hyperglycémie dans l'aggravation des effets délétères des pathologies ischémiques, peu de travaux ce sont intéressés aux effets directs de celle-ci sur la vasculature. Une meilleur compréhension de ces phénomènes semble indispensable afin de prévenir ces altérations. Par ailleurs il semble pertinent d'évaluer les potentiels effets protecteurs de l'activité physique sur les altérations spécifiques du tissu vasculaire.

Procédures

Les animaux des groupes hyperglycémiques sont soit soumis à une injection unique de streptozotocine (60mg/kg, 0,1ml/100g) soit de glucose (2 g/kg, 0.1ml/100g ip) en intrapéritonéale. Par ailleurs, tous les animaux des groupes exercés sont acclimatés au tapis roulant pendant 5 jours avant le protocole, à raison de 10 min de course à plat à une faible vitesse (15 m/min) qui est progressivement augmentée jusqu’à 22m/min. Puis le protocole d'activité physique consiste en 5 séances d'entraînements de 45 minutes par semaine pendant 5 semaines à une intensité correspondant à environ 60% de la vitesse maximale aérobie des animaux.

Impact sur les animaux

L'induction d'une hyperglycémie par injection intra-péritonéale de Streptozotocine ou de glucose est une procédure pouvant entrainer des douleurs faibles au site d'injection. Suite à cette injection les animaux seront placés sous surveillance durant 2 heures. La réalisation d'activité physique sur tapis roulant motorisé incluant une stimulation electrique de faible intensité peut être génératrice de stress ou de douleurs légères à modérées chez les animaux réalisant ce protocole. Afin de réduire ce stress tous les animaux sont acclimatés au tapis roulant pendant 5 jours avant le protocole, à raison de 10 min de course à plat à une faible vitesse (15 m/min) qui est progressivement augmentée jusqu’à 22m/min. Par ailleurs afin de limiter la douleur induite par ce protocole un système de contrôle permet l’arrêt automatique des chocs électriques si l’animal s'arrête sur les grilles de stimulation. Celles-ci deviennent alors une zone refuge pour l’animal (le temps que l’expérimentateur le retire du tapis et le replace dans sa cage). Durant la période de réalisation de l'activité physique mais également suite à l'injection de streptozotocine un contrôle de l'état clinique des animaux sera réalisé quotidiennement selon un système d’évaluation avec indices de 0 (normal ou léger) à 3 (changements importants par rapport à la normale) pour différents critères physiologiques et comportementaux.

Devenir

A la fin de la procédure les animaux sont euthanasiés (Doléthal : 182mg/kg, 0.1ml/100g ip) afin de prélever les artères fémorales et muscles de la patte postérieure ayant suivi le protocole d'ischémie-reperfusion ainsi que la patte controlatérale.

Remplacement

Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle de substitution in vitro pour évaluer l'effet de l’hyperglycémie et de l’exercice physique sur la sensibilité des vaisseaux à l’ichémie-reperfusion. Par ailleurs, l’utilisation d’animaux permet d'étudier des mécanismes cellulaires qui ne peuvent être analysés chez le patient. Afin de comprendre les mécanismes délétères de l'hyperglycémie sur ce fonctionnement artériel, il semble pertinent de considérer cet organe dans son intégralité et dans des conditions expérimentales les plus proches possibles des conditions physiologiques. Par conséquent l'utilisation de modèles animaux apparait comme indispensable à la réalisation de ce protocole.

Réduction

Approche statistique : Effectifs : Différences attendues entre populations sur critère de jugement principal (cf. littérature scientifique et résultats antérieurs du laboratoire sur l’altération de la fonction endothéliale) : env. 20% ; soit pour puissance statistique= 0,95, risque alpha= 0,05, 15 animaux/groupe. Analyse statistique SPSS 20.0 pour Windows (SPSS Inc.). Signification statistique pour risque d’erreur de première espèce α = 5%. Ceci, plus notre expérience préalable dans le domaine nous ont permis de déterminer le nombre d’animaux pour ces expérimentations. Approche expérimentale : La taille du rat permet de collecter une plus grande quantité de matériel biologique nécessaire à la réalisation d’évaluations vasculaires Ex-vivo et analyses biochimiques, permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux

Raffinement

Les animaux sont stabulés une semaine après leur arrivée, avant toute procédure, afin de s’acclimater à leurs conditions d’hébergement. Afin de permettre la formation de groupes sociaux, les rats sont hébergés en cages de 3 individus avec un enrichissement du milieu (tubes, coton, bâtons à ronger). La nourriture est standard ad libitum et un accès à de l’eau fraiche. La température et l’hygrométrie sont contrôlées. Les animaux sont visités quotidiennement par un animalier formé qui contrôle le bien-être des animaux à l’aide d’une fiche intégrant les différents point limites. Lors de la procédure les animaux sont anesthésiés à l'isoflurane (4.5% pour l’induction puis 1.5-2% pour le maintien de l’anesthésie) et une injection sous-cutanée de buprénorphine (0.3mg/kg) 30 min avant l'intervention sera également réalisée. La température des animaux est maintenue constante grâce à l’utilisation de tapis chauffants. Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure d’ischémie-reperfusion par surdose d'anesthésique (Doléthal : 182mg/kg, 0.1ml/100g ip)

Choix des espèces

Le rat est un modèle de choix car la physiologie cardiaque des rongeurs présente de grandes similitudes avec celle de l’homme. Le modèle rongeur a l’avantage de permettre des investigations depuis l’étage cellulaire et moléculaire jusqu’aux mesures in vivo. L’utilisation du même animal in vivo puis pour des analyses biochimiques permet de réduire le nombre d’animaux utilisés au cours du protocole expérimental. Afin d'éviter des modifications liées au développement des animaux, les animaux seront utilisés à un stade mature (rats de 12 semaines) pour être représentatif d’une population adulte

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Rats : 400
Souffrances
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Devenir
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 400

400 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux incisions dans le dos permettent de glisser sous la peau un biomatériau à base d'acide polylactique, dont on veut évaluer la biocompatibilité en vue d'applications de régénération osseuse dentaire chez l'humain. Le porteur indique une inflammation de la zone opérée, une possible désunion de la plaie et un risque d'infection inférieur à 10 %, et précise que les prélèvements de peau ne sont faits qu'après la mise à mort. Il affirme qu'il "n'existe pas d'alternative" ni de méthode in silico pour vérifier la biocompatibilité dans un organisme vivant.

Objectifs

La pose d'un implant dentaire est généralement entravée par un volume osseux limité au niveau de l'os de la machoire. Afin d'augmenter ce volume osseux et assurer la pose efficace de l'implant, la greffe osseuse , technique de référence, est utilisée. Cependant cette technique présente des inconvénients. La nécessité de procéder à deux actes chirurgicaux (prélèvement et greffe), la faible quantité d'os disponible lors du prélèvement ainsi que les suites post-opératoires et les complications potentielles nous pousse à l'innovation et au développement de nouvelles techniques de régénération osseuse moins invasives. La régénération osseuse guidée (ROG) utilise des matériaux sous forme de membranes qui ont pour rôle de séparer le défaut osseux à régénérer des tissus mous périphériques (peau, muqueuse et muscle). Ces membranes barrières vont donc empêcher la colonisation du défaut osseux par ces tissus indésirables et favoriser la prolifération et la migration des cellules d'origine osseuse dans le défaut osseux. De nombreuses membranes sont actuellement commercialisées, mais leur manque de propriétés régénératrices, leur manque de tenue mécanique ainsi que leur résorption rapide pousse la recherche à dévelloper de nouvelles générations de membranes afin d'améliorer leurs propriétés. Ce projet de recherche vise (1) à étudier la compatibilité et (2) à évaluer la dégradation de nouvelles membranes fabriquées au laboratoire. Les études in vitro préalablements effectuées ont permis de sélectionner des membranes avec un potentiel thérapeutique important (dégradation, régénératrice et antimicrobien). Leur innocuité a été évaluée, mais les études in vitro ne peuvent modéliser la complexité des systèmes physiologiques mis en place lors de la réponse inflammatoire et lors de la cicatrisation in vivo. Le recours a un modèle animal est donc un préalable préclinique essentiel pour envisager une plausible application en clinique humaine. Pour ce projet, nous choisissons de travailler avec le rat, car l'enssemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature font de cet animal, le modèle préférentiel pour mener à bien cette étude. Nous étudierons la biocompatibilité et la résorption de différentes membranes fabriquées à partir de polymères secondairement fonctionnalisées. Ces membranes seront implantées sous la peau dans le dos des animaux.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet à court terme sont : (1) la vérification de la bonne tolérance biologique et tissulaire (absence de réaction inflammatoire exacerbée et absence de fibrose cicatricielle au contact des membranes, (2) le développement de biomatériaux à dégradation tissulaire contrôlée pour une utilisation en ROG. Les bénéfices attendus à long terme sont de pouvoir proposer en clinique chez l’homme, des dispositifs médicaux innovants doués de propriétés cicatrisantes, ossifiantes, antibactériennes et biomécaniques améliorées par rapport aux dispositifs médicaux actuellement disponibles sur le marché dans le but de répondre à des impératifs cliniques élargis et adaptées à des situations pathologiques spécifiques (médecine régénératrice personnalisée). La réalisation de ce projet d’expérimentation animale sur le rat permettrait de confirmer la pertinence de la stratégie thérapeutique de vouloir améliorer les propriétés de membranes actuellement commercialisées destinées à la ROG.

Procédures

Les animaux seront sousmis à une seule procédure chirurgicale consistant à réaliser 2 incisions dans le dos, une de chaque côté de 1,5 - 2 cm afin de glisser sous la peau un biomatériau. La durée de la procédure chirurgicale n'excédera pas 5 minutes. Les analyses thermique seront pratiquées sur des animaux anesthésiés. Les prélèvements tissulaires (peau) ne seront réalisés qu'après la mise à mort des animaux.

Impact sur les animaux

Les principales nuisances attendues d'après la littérature occasionnées lors de cette procédure sont : une inflammation aigüe et subaigüe de la région opérée suite au décollement sous-cutanée et la mise place du biomatériau, une désunion des berges de la plaie et un risque d'infection de la plaie cutanée (

Devenir

A la fin de l'expérimentation, tous les animaux seront anesthésiés puis mis à mort afin de pouvoir procéder au prélèvements tissulaires et biologiques sans souffrance.

Remplacement

Les études in vitro permettent d'évaluer la cytotoxicité et la réponse inflammatoire induites par les biomatériaux. Pour une utilisation en clinique humaine la biocompatibilité d’un dispositif médical (DM) candidat doit être vérifiée par une implantation dans un organisme vivant. A ce jour il n’existe pas d’alternative ni de méthode in silico permettant de répondre aux objectifs du projet.

Réduction

Nous utiliserons au minimum 6 rats et au maximun 10 rats par lot, nombre calculé pour permettre d'obtenir des résultats scientifiques probants et staristiquement significatifs. Dans l'optique d'une réduction maximale du nombre d'animaux à inclure, des analyses intermédiaires à 6 et 8 animaux/lot seront réalisées avant d'augmenter le nombre d'individus le cas échéant afin d'obtenir la puissance statistique nécessaire (Stratégie go - no go).

Raffinement

A leur arrivée à l'animalerie les rats subiront une phase d'acclimatation de 14 jours aux conditions d'hébergement du laboratoire. Les animaux seront hébergés dans des cages plastiques adaptées à la taille des animaux (surface : 800 cm2 et hauteur : 18 cm) dans un environnement monitoré (20-24 °C ; cycle 12h lumière - 12h obscurité) avec un nombre de 2 à 3 animaux par cage (en respectant une surface minimum de 250 cm2 par animal). La nourriture et l'eau seront mis à disposition ad libitum et la litière sera changée régulièrement. Les cages seront enrichies de tubes en carton avec lesquels les animaux construiront un nid et du sizzle-dry kraft. Après la procédure chirurgicale, les animaux seront placés dans des cages individuelles jusqu'au retrait des fils (dépose des sutures prévues à 7 jours post-opératoires pour les lots concernés). Une analgésie préventive par injection de buprénorphine (0.05 mg/kg, en sous-cutanée dans la région abdominale) en post-opératoire immédiat (avant réveil des animaux) sera pratiquée et poursuivie pendant 72h à la demande en fonction du obtenus à partir d'une grille d'évaluation de la souffrance et du Bien-être animal reconnue (Morton et Griffiths, 1985). Une surveillance clinique biquotidienne au minimum durant les 4 premiers jours post-opératoires sera mise en place. A partir du 5ème jour, une surveillance uni-quotidienne pourra être envisagée si le score clinique le permet (score inférieur ou égal à 3), dans le cas contraire une surveillance biquotidienne sera maintenue jusqu'à l'obtention d'un score inférieur ou égal à 3. En cas d'atteinte d'un niveau défini de points limites, la mise à mort de l'animal sera anticipée. Après la dépose des fils, les animaux seront réunis par 2 ou 3 par cage jusqu'à la fin de l'expérimentation afin de garantir leur bien être et leur vie sociale.

Choix des espèces

Le modèle d’implantation sous-cutanée est considéré comme une référence pour évaluer la réponse biologique (inflammation, cicatrisation et remodelage) vis-à-vis d’un biomatériau. Différentes espèces animales peuvent être utilisées mais le rat reste l’espèce de référence de par sa taille (en comparaison de la souris) favorisant une acte opératoire reproductible et rapide. Le rat immunocompétent est choisi car il permettra d’apporter une réponse vis-à-vis de la réaction immunitaire induite par l’implantations des membranes en PLA fonctionnalisées. Plusieurs souches de rats ont été utilisées dans la littérature, notamment les rats Sprague-Dawley et Wistar. L’animalerie dispose de l’agrément pour l’espèce et la souche choisie (Wistar). Les animaux utilisés dans cette étude sont des rats adultes âgés de 8 à 12 semaines pesant entre 200-300g. Des rats juvéniles ne seront pas adaptés pour l’implantations des différentes membranes (1cm x 1cm). Généralement, des rats âgés de 8 à 12 semaines sont habituellement utilisés dans la littérature.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Rats : 110
Souffrances
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 110

110 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent une injection de lipopolysaccharide bactérien directement dans le cerveau par voie stéréotaxique pour induire une neuro-inflammation, puis des injections d'un candidat-médicament et une imagerie TEP sous anesthésie avec un traceur radioactif. Le porteur indique que l'inflammation peut provoquer un état fébrile, une perte d'appétit et une léthargie, et prévoit la mise à mort en cas de signes de détresse. Il affirme qu'il est "nécessaire" de valider l'effet des molécules chez "l'animal entier et vivant" et retient uniquement des mâles pour limiter la variabilité.

Objectifs

Les pathologies du système nerveux central ne sont que faiblement couvertes par les molécules thérapeutiques actuelles et l’efficacité des traitements est parfois limitée. Face à ce constat, les stratégies thérapeutiques se tournent aujourd’hui vers une population cellulaire de plus en plus considérée que sont les cellules gliales et en particulier, les astrocytes, acteurs majeurs de la réponse inflammatoire. Ces processus neuro-inflammatoires, associés à une multitude de maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson, atrophie multisystématisée ou sclérose en plaques par exemple) sont encore mal connus. La protéine translocatrice de 18kDa (TSPO), est considérée comme une cible de référence pour visualiser et quantifier la neuro-inflammation. Cette protéine est la plus étudiée actuellement au moyen de différents traceurs radioactifs par Tomographie par émission de positons (TEP). Elle est ainsi pour notre étude, un atout majeur pour la mise en évidence d’efficacité de candidats-médicaments pour certaines pathologies du système nerveux central. Un des modèles de prédilection dans l’étude de la neuro-inflammation est le modèle par administration de lipopolysaccharide (LPS), élément bactérien déclenchant une cascade de réactions inflammatoires dans l’organisme. Nous travaillerons sur un modèle d’inflammation chez le rat par administration stéréotaxique unilatérale de LPS. Ce modèle est reconnu pour l’étude de la neuro-inflammation chez l’animal, dont les données comportementales, phénotypiques et d’imagerie sont bien décrits dans la littérature. Ce modèle est certes plus contraignant que l’injection systémique, mais il présente l’avantage de produire une inflammation plus spécifique dans le cerveau (une inflammation généralisée pouvant entrainer une captation non spécifique du traceur et donc une réponse non-spécifique de nos candidats-médicaments). Ainsi, nous souhaitons évaluer l’effet de candidats-médicaments sur la neuroinflammation chez ce modèle par imagerie TEP du TSPO.

Bénéfices attendus

Les besoins thérapeutiques liés aux maladies du système nerveux central ne sont que partiellement couverts par les médicaments actuels. Il est nécessaire de revisiter certains concepts pharmacologiques afin d’ouvrir le champ à de nouvelles stratégies thérapeutiques. Dans ce contexte, la neuroinflammation apparait comme un processus physiopathologique d’intérêt car ce phénomène est exacerbé dans de nombreuses pathologies du cerveau, ce qui contribue aux symptômes des patients. La neuroinflammation est induite par la sécrétion de médiateurs moléculaires pro-inflammatoires par les cellules gliales dans le cerveau. Une stratégie thérapeutique prometteuse serait donc de réduire la production de médiateurs de l’inflammation dans un contexte de neuroinflammation. Ainsi, l’enjeu de cette étude est d’évaluer grâce à l’imagerie TEP de la TSPO (une protéine surexprimée par les cellules gliales lors de la neuroinflammation), l’efficacité de candidat-médicaments à réduire la neuroinflammation. Ces candidats-médicaments sont sélectionnés sur la base de données préliminaires suggérant leur capacité à réduire la sécrétion de médiateurs inflammatoires. Des analyses immunohistochimiques complémentaires permettront de préciser davantage le mécanisme d’action cellulaire et moléculaire des candidats-médicaments dans le cerveau. Ce projet pourrait mener à l’identification d’un candidat-médicament efficace dans le traitement des maladies du système nerveux central.

Procédures

Les 110 animaux effectueront une procédure comprenant 2 interventions majeures : 1) Injections stéréotaxiques dont l’objectif est la mise en place du modèle inflammatoire (durée : 45 minutes) • Réalisées sous anesthésie générale (isoflurane) et analgésie • Sur la totalité des animaux décrits dans cette demande de projet : 110 rats • Chaque animal subira de manière unilatérale, une injection stéréotaxique dans une région d’intérêt d’une endotoxine (le lipopolysaccharide ; LPS) • Immédiatement après l’injection stéréotaxique, les animaux recevront une injection intrapéritonéale du candidat-médicament. Ils recevront également une injection du candidat-médicament 1 jour et 2 jours après la chirurgie. 2) Imagerie TEP /TSPO dont l’objectif est la visualisation de la neuro-inflammation (durée : 1h30) • Un examen d’imagerie TEP/CT avec injection intraveineuse d’un radiotraceur, le [11]PK11195, sera réalisé sous anesthésie générale (isoflurane), 3 jours après l’injection stéréotaxique • Sur la totalité des animaux décrits dans la demande

Impact sur les animaux

Les animaux subiront l’injection stéréotaxique dans un état d’anesthésie générale sous isoflurane, et sous analgésie (buprénorphine, et lidocaïne en local). Les effets indésirables attendus sur ces animaux sont l’inflammation locale et en particulier le déclenchement de médiateurs de l’inflammation dans le cerveau. Cette neuroinflammation modérée et locale peut provoquer un état fébrile temporaire dans les heures suivant l’injection, se traduisant par une pilo-érection, une perte d’appétit et une léthargie. De plus, une nuisance possible de cette procédure serait l’apparition d’hémorragie lors de la chirurgie ou bien d’infection éventuelle à la suite de celle-ci. Le protocole est alors optimisé pour que les risques de ces complications soient minimes (zone opérée réduite au maximum, nettoyage et désinfection de la zone, stérilisation du matériel).

Devenir

Tous les animaux à la fin de la procédure seront euthanasiés

Remplacement

Le projet et la procédure utilisée ont été choisis après un passage en revue de la littérature actuelle et une comparaison détaillée des données expérimentales mises à notre disposition. Etant donné la complexité du phénomène de neuroinflammation, il est nécessaire de valider l’effet des médicaments-candidats chez l’animal entier et vivant pour établir un effet thérapeutique avec un niveau de preuve suffisant pour justifier de futurs essais cliniques. L’utilisation de modèles in vitro, préalable à cette étude, s’inscrit dans une logique de sélection des composés les plus prometteurs mais ne dispense pas de vérifier l’efficacité in vivo des produits à l’issue de cette première phase de sélection.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisé dans la recherche de molécules thérapeutiques de ce projet, un criblage in vitro a permis en amont de réduire considérablement le nombre de candidats-médicaments sur la base de leur toxicité et leur d’efficacité. Un minimum de 8 animaux par condition est requis afin d’assurer une puissance statistique suffisante pour détecter une taille d’effet de 7%, avec une variabilité de 5%, une puissance de 80% et un risque alpha de 5%. Le nombre final d’animaux par groupe a été choisi à 10 pour garantir cette puissance statistique en cas de perte éventuelle d’animaux au cours du protocole, tout en le réduisant à son minimum (selon notre expérience de ces conditions expérimentales, nous estimons une perte de données maximale de 2 animaux par groupe, incluant les éventuels décès suite à la chirurgie mais aussi les éventuelles images TEP non interprétables par passage du radiotraceur insuffisant en intraveineux). Concrètement, les données expérimentales générées seront traitées à l’aide d’un test d’analyse de variance à une dimension (one-way ANOVAs). Les résultats seront exprimés en moyennes affectées de l’erreur standard. La distribution normale des données sera d'abord testée et si tel est le cas, un test paramétrique sera utilisé (one-way ANOVAs) sinon un test non-paramétrique équivalent sera utilisé (Kruskal-Wallis).

Raffinement

L’injection stéréotaxique sera réalisée sous anesthésie générale et locale, et analgésie générale. L’acquisition TEP sera réalisée sous anesthésie générale. Les animaux seront surveillés tous les jours grâce à une grille de score et des points limites adaptés prenant en compte l’éventuel état fébrile observable dans les heures suivant l’injection de LPS. En cas de signes de détresse, la procédure serait interrompue et la mise à mort de l’animal serait effectuée. L’environnement sera enrichi avec morceaux de bois, boîtes ou cylindres et nourriture en pâtée après la chirurgie.

Choix des espèces

Le rat constitue un modèle animal pour lequel il existe de nombreuses données précliniques impliquant les différentes méthodes utilisées au sein de ce projet. De plus, l’utilisation du rat se justifie également par la taille du cerveau de cette espèce (plus importante que celle de la souris) favorable en TEP. Rats Mâles : Similairement aux autres études réalisées sur ce modèle et afin de limiter une possible variabilité dans notre étude (le LPS induisant des effets différents en fonction du sexe) et de réduire au maximum le nombre d’animaux, le choix se porte uniquement sur le sexe masculin.

Etude de pharmacocinétique chez le rongeur

(NTS-FR-943853v1 – 19/09/2023)
  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 5000
Rats : 5000
Souffrances
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Devenir
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10 000 rongeurs, 5 000 souris et 5 000 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un candidat médicament par gavage ou injection puis subissent des prélèvements de sang et de tissus, parfois multiples, aux veines rétro-orbitaire, mandibulaire, saphène ou caudale, pour analyser la pharmacocinétique de molécules. Le porteur indique que l'effectif et le stade des animaux sont fixés par le "donneur d'ordre". Il conclut qu'aucune méthode alternative ne permet ces analyses et juge le recours à l'animal "nécessaire".

Objectifs

La collecte de sang et de tissu sur rongeur est une étape nécessaire lors de recherches concernant un nouveau candidat médicament. En effet, elle permet l’analyse de la pharmacocinétique d’un composé concernant son absorption / résorption, sa distribution, son métabolisme et son élimination. L’objectif de la présente étude est de déterminer les méthodes de prélèvements sanguins et / ou tissulaires qui vont être nécessaires pour ces analyses.

Bénéfices attendus

Lors du développement d’un candidat médicament il est essentiel, au-delà de la recherche d’efficacité dans l’aire thérapeutique ciblée, de connaitre ses propriétés concernant sa pharmacocinétique. Cela permet d’obtenir des informations sur différentes caractéristiques comme son absorption / résorption, sa distribution, son métabolisme et son élimination. Afin d’obtenir ces informations, il est nécessaire de réaliser des dosages à partir d’échantillons sanguins et / ou tissulaires.

Procédures

La collecte de sang et de tissu sont des demandes fréquentes dans les études de recherche préclinique. Ils permettent de réaliser des mesures de paramètres biochimiques. Les différents prélèvements sont réalisés soit à la suite d’un test comportemental soit sur des animaux ayant seulement reçus le traitement du candidat médicament (prélèvement unique ou multiple); ils sont réalisés sur tout l’effectif de tous les groupes expérimentaux.

Impact sur les animaux

1- Les administrations - Elles sont réalisées une seule fois avant le prélèvement. Lors de l’administration d’un nouvel agent thérapeutique, différents effets indésirables peuvent être observés : inconfort dû à l’injection, des effets secondaires dus aux produits (comme la sédation par exemple) 2- Les prélèvements - Ils sont réalisés après l'administartion des produits. Les prélèvements de fèces sont réalisés sur des animaux vigiles, les autres prélèvements sont réalisés exclusivement sous anesthésie générale (à l’isoflurane).

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post mortem.

Remplacement

A ce jour, il n’existe pas de méthode alternative pour permettre l’analyse de la pharmacocinétique d’un candidat médicament à la suite d’un traitement, le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire pour étudier l’efficacité de nouvelles molécules.

Réduction

Le nombre total d'animaux utilisés pour une étude est fonction du nombre de groupes et du nombre d'animaux par groupe nécessaire pour l'obtention de résultats statistiquement interprétables lors des bioanalyses. Compte tenu de la variabilité interindividuelle des variables mesurées, ce nombre a été fixé à 10 animaux par groupe. L'utilisation d'un nombre inférieur d'animaux a une probabilité importante d'entraîner la non-validité des analyses, conduisant à les refaire, et par conséquent à utiliser un nombre d'animaux plus élevé. Les données sont exprimées sous forme de moyenne et d'erreur standard de la moyenne (SEM). La différence entre les groupes est évaluée à l'aide de tests paramétriques : t de Student et de l'analyse de la variance (ANOVA) suivi du test de Tukey. Une valeur de p ≤ 0,05 est considérée comme statistiquement significative.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des locaux appropriés et dans des cages contenant des enrichissements conformément aux standards réglementaires. Dans le cas de prélèvements multiples (sang par sinus rétro-orbitaire, mandibulaire, saphène ou caudale), un suivi approfondi est effectué après chaque ponction pour vérifier : 1) que l’animal se réveille correctement; 2) qu’il y a bien un arrêt du saignement et 3) qu’il n’y a pas d’effets secondaires suite au prélèvement. Leur état sanitaire sera évalué quotidiennement selon notre grille de surveillance. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l’expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des modèles simples à élever et leur reproduction est relativement bien contrôlée. De plus, la proximité clinique entre les modèles rongeurs et les maladies humaines rendent ces analyses de pharmacocinétiques fiables pour l’étude des caractéristiques de candidats médicaments. Les lignées de souris utilisées (selon les protocoles) sont : C57Bl/6 J ou SWISS. D'autres lignées de souris peuvent également être utilisées : C57Bl/6 N, BALB/c, DBA/2, BTBR... Les lignées de rats utilisées (selon les protocoles) sont : Wistar et Sprague-Dawley. D'autres lignées de rats peuvent également être utilisées : SHR... Le stade de développement est déterminé par le donneur d’ordre en fonction de l’âge auquel est destiné le candidat médicament chez l’homme. Selon les études : 3 à 52 semaines au moment du prélèvement.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 358
Souffrances
▲ -
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▲ 358
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Devenir
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 358

358 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue dont 144 perfusés à cœur battant sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après implantation d'un capteur de température, ils sont exposés aux radiofréquences 5G pendant six semaines puis soumis à dix tests comportementaux évaluant mémoire, anxiété, dépression et seuil douloureux, une lignée sélectionnée pour son phénotype dépressif étant comparée à une lignée saine. Le porteur cherche à comprendre l'électrohypersensibilité, qu'il qualifie lui-même de "syndrome médicalement inexpliqué", et rappelle que les études antérieures n'ont pas montré que l'humain perçoit consciemment les radiofréquences. Le bénéfice annoncé, mieux reconnaître ces patients, reste une hypothèse à explorer.

Objectifs

L’objet de ce projet est la recherche fondamentale pris au sens du 1er article R. 214-105 du Code rural et de la pêche maritime. Le contexte général est celui de l’augmentation exponentielle de l’utilisation de la téléphonie mobile et des techniques de communication et du déploiement de la 5G. Il pose la question de l’augmentation de notre exposition environnementale et de ses conséquences possibles sur notre santé physique et mentale. De plus, certaines personnes souffrent d’hypersensibilité électromagnétique (EHS) et à ce jour, aucune évidence biologique ou clinique n’explique ces symptômes, et les causes de l’EHS restent inconnues. L’implication d’un niveau d’inquiétude élevé, d’un mal-être et /ou d’états anxieux ou dépressifs est suggéré mais pas établie. L’objectif du projet est de tenter de répondre aux questions suivantes : le sujet dépressif perçoit-il les radiofréquences différemment d’un sujet sain? la dépression est-elle la cause ou la conséquence de l’EHS ? Quelles différences hommes-femmes, considérant que l’EHS concerne plutôt les femmes, comme c’est le cas pour la dépression ou l’anxiété (ratio : 2 femmes/1 homme)? Le projet propose d’étudier les effets d’une exposition chronique aux radiofréquences de la 5G (2 gammes de fréquences, 900 MHz et 26 GHz) sur le comportement et la plasticité cérébrale de rats adultes mâles et femelles, sains ou dépressifs (souche Flinders Sensitive Line ou FSL) en ciblant la sphère cognitive (mémoire à court et à long terme, flexibilité) et la sphère affective (anxiété, dépression, sensibilité à la douleur).

Bénéfices attendus

Ce projet qui vise à mieux comprendre les déterminants de l'électrohypersensibilité, doit faire progresser les connaissances sur ce syndrome encore médicalement inexpliqué dans le but notamment d'améliorer la reconnaissance et la prise en charge de ces patients.

Procédures

Les rats seront soumis à : i) une intervention chirugicale courte (10-15 min, anesthésie gazeuse, implant d'un logger température intra-abdominal), 2) une exposition aux radiofréquences de la 5G en chambre réverbérante dans une cage d'élevage pendant 6 semaines (5j/semaines, 4h/j) et 3) 10 tests comportementaux répartis sur une période de 2 mois pour évaluer la mémoire (2 tests), l'activité (2 tests), l'anxiété (3 tests), la dépression (1 test) et le seuil douloureux (2 tests), chaque session durant de 1 min à 10 min maximum avec 1 session/jour et chaque test d'une durée de 1 à 7 jours (voir détails Procédure expérimentale 1, figure 3 annexe).

Impact sur les animaux

Il n'est pas attendu de nuisances ou effets indésirables importants ou durables pouvant altérer leur bien-être, l'essentiel des interventions proposées nous sont très familières. De plus, les rats dédiés aux expériences préliminaires permettront d'affiner les protocoles pour certains tests et d'en ajuster si besoin les paramètres, il en est de même pour le protocole chirurgical (pose des 'capteurs' de température) et la période post-opératoire. Pour ce qui est de leur environnement au quotidien et la prise en charge de leur bien-être tout au long des expériences, nous avons une grande expérience de ce type de projet, une cellule SBEA présente et disponible ainsi qu'une vétérinaire pour le suivi médical. De plus, le projet scientifique a pour thème la dépression et l'anxiété et l'impact d'un facteur environnemental: nous serons donc particulièrement vigilants et réactifs sur leur bien-être car tous les résultats des tests comportementaux en dépendent.

Devenir

Procédure 1: 214 rats seront mis à mort et le cerveau récupéré pour 144 d'entre aux pour les études de la plasticité cérebrale (coloration de Golgi) et 144 rats seront gardés en vie et entreront dans la Procédure 2. Procédure 2 (sans réveil) : 144 rats perfusés en intracardiaque pour récupération du cerveau et études immunohistochimiques nécessitant une préservation uniforme et rapide de tissu cérébral.

Remplacement

L’approche chez l’animal, en particulier le Rat, est la seule permettant d’aborder la question de de l’impact des radiofréquences sur la sphère cognitive et affective/émotionnelle et les mécanismes cérébraux sous-jacent afin de comprendre un syndrome inexpliqué, l’électrohypersensibilité ou EHS. Ce projet est une première tentative de modélisation chez le rat pour tester une hypothèse originale : l’impact de troubles de l’humeur (dépression) à l’origine de l’EHS? Ce projet devrait permettre aussi de répondre à la question du rôle des radiofréquences sur l'apparition de ce syndrome: les études précédentes n’ayant pu montrer que l’humain est capable de percevoir consciemment les radiofréquences et un effet nocebo a été proposé pour expliquer l’EHS. Enfin, l'arrivée des nouveaux signaux de la téléphonie mobile 5G nécessite des études chez l'animal pour en comprendre les effets biologiques, physiologiques voire pathologiques.

Réduction

Le nombre d'animaux est calculé au plus juste en fonction des prérequis statistiques à l'aide tests paramétriques. Nous avons une grande expériences de ce type de projets et de nombreuses publications scientifiques.

Raffinement

Dès leur arrivée au laboratoire, les rats sont hébergés dans de grandes cages à 3 individus et 3 bâtons à ronger pour enrissement dans une animalerie agrée avec températire, humidité et cycle jour/nuit adaptés. L'évaluation de leur bien-être se fera au quotidien à l'aide de la grille de l'Afstal, une attention particulière sera portée à la chirurgie et la période juste après. De plus avant toute procédure, les rats seront habitués à l'expérimentateur, la salle de test et le test lui-même. L'objectif est de les amener à coopérer en réduisant le stress et l'anxiété. De plus, le thème du projet vise justement à évaluer l'impact de l'environnement (les radiofréquences) sur divers paramètres incluant l'anxiété, la dépression,et la cognition. Nous serons donc particulièrement vigilant dans le raffinement de nos procédures, essentiel pour le bien-être mais aussi la qualité de nos données scientifiques. Pour plus de détails voir Procédure 1

Choix des espèces

Le choix du Rat s’impose par l’existence de très nombreuses données anatomiques, électrophysiologiques et comportementales solides sur la cognition, mémoire, mais aussi l’anxiété, la dépression ainsi que sur les effets des radiofréquences. En effet, les bases neurobiologiques de la mémoire, de l’anxiété ou de la dépression étudiées chez le rongeur, et notamment chez le Rat, ont permis de grandes avancées dans la compréhension de ces phénomènes physiologiques et pathologiques chez l’homme. Le rat possède des capacités cognitives élaborée et un répertoire comportemental complexe. Il s’adapte bien à la vie au laboratoire et coopère facilement dans les tâches comportementales. De plus, le rat est un modèle pré-clinique validé pour la dépression ou les troubles anxieux et plusieurs souches ont été développées : le rat FSL utilisé dans ce projet en est un bon modèle depuis plus de 30 ans (241 publications 1986-2020). Ce projet propose d'étudier les effets des radiofréquences sur la sphère cognitive et affective dans 2 souches de rats, dont l’une présente un trouble de l’humeur (dépression). Ceci dans le but de montrer si ce phénotype dépressif est capable d’induire des effets biologiques et comportementaux spécifiques des radiofréquences qui ne seraient pas observés chez des sujets sains. En effet, les sujets EHS présentent tout un panel de symptômes (troubles de la mémoire, de l’attention, du sommeil, anxiété, douleurs…) qu’ils attribuent aux ondes électromagnétiques et notamment aux radiofréquences. Ce syndrome, à ce jour inexpliqué à la fois au plan scientifique et médical, est rapporté dans la très grande majorité des cas chez les adultes, très rarement chez l’enfant ou le sujet très âgé. Ceci justifie le choix du rat jeune adulte âgés de 2 à 5 mois au moment des expériences.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Rats : 30
Souffrances
▲ -
▲ 30
▲ -
▲ -
Devenir
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 30

30 rates vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent un dérivé réactif de l'urée dans leur eau de boisson pour mimer une maladie rénale, puis subissent tonte et application quotidienne de crème sur le dos sous contention pendant huit semaines, pour tester une molécule censée préserver l'hydratation de l'épiderme. Le porteur décrit ces gestes comme non douloureux tout en anticipant des démangeaisons et des plaies, et fixe un point limite à 20% de perte de poids. Les retombées pour les patients sont renvoyées au "long terme", et il conclut au caractère "nécessaire" d'un modèle animal.

Objectifs

L’urée est un composé azoté éliminé de l’organisme par les reins. Chez les patients ayant une maladie rénale (MR), le mauvais fonctionnement du rein entraîne une diminution de l’élimination de l’urée et donc son accumulation dans le sang. L’urée peut se décomposer et former un dérivé très réactif capable de se fixer spontanément sur les protéines de l’organisme pour altérer leur structure et leur fonction. Il a été démontré précédemment que ces protéines modifiées s'accumulent au cours du temps dans différents tissus dont la peau. De nombreux patients atteints de MR souffrent de démangeaisons, caractérisé par une peau sèche et douloureuse, ce qui altère leur qualité de vie. Les fissures présentes à la surface de la peau sur l’épiderme endommagent la barrière de la peau et rendent les fibres nerveuses plus sensibles à la douleur, ce qui se traduit par des démangeaisons. Une protéine présente dans l’épiderme est responsable de son développement et de son fonctionnement. Lors de sa dégradation, elle fournit les facteurs essentiels à l’hydratation de l’épiderme. Plusieurs études rapportent qu’une perte de cette protéine est en lien avec la diminution de l’hydratation de l’épiderme. Le dérivé réactif de l’urée mentionné ci-dessus est présent au sein de l’épiderme chez les patients atteints de MR. Il pourrait affecter cette protéine responsable de l’hydratation en se fixant dessus, ce qui modifierait sa structure et empêcherait sa dégradation et donc la libération des facteurs hydratants, ce qui serait à l'origine des démangeaisons. Le but de ce projet est d’évaluer la capacité d'une molécule inhibitrice à se lier spécifiquement au dérivé réactif de l’urée. Elle pourrait ainsi empêcher sa fixation sur d’autres protéines et permettre de conserver l’hydratation de l’épiderme. Le protocole envisagé permettra d'évaluer cet effet par l’application d’une crème contenant ce principe actif sur la peau. Des rates recevront dans leur eau de boisson le dérivé réactif de l’urée pour mimer la MR ainsi que l’application d’une crème à 10% d’urée sur la peau pour amplifier la présence de son dérivé réactif au niveau de l’épiderme. L’application des crèmes (principe actif et urée) se fera sur la peau du dos préalablement tondue et sur animaux vigiles pour une durée de 8 semaines.

Bénéfices attendus

Le but de cette étude chez le rat sera de démontrer l’effet inhibiteur d’une molécule sur le dérivé réactif de l’urée pour conserver l’hydratation de l'épiderme. Une évaluation de l’épiderme permettra de rechercher toute modification de la composition, de la structure et de l’organisation des différentes couches de la peau. Une attention particulière sera portée sur les fibres nerveuses, car nous avons pu observer une diminution du nombre de fibres nerveuses chez les rats ayant une MR. Ce projet est novateur car il n’a jamais été réalisé auparavant. Par conséquent, ces nouvelles données nous permettraient de mieux comprendre l’implication du dérivé de l’urée dans la modification de l’hydratation de l’épiderme pour développer les connaissances encore incomplètes des mécanismes mis en jeu dans la sécheresse observée chez la patients atteints de MR. Après les études (chez le rat) et à plus long terme chez l’Homme, l’intérêt sera d’utiliser cette molécule inhibitrice comme compétiteur pour le dérivé réactif de l’urée, et ainsi empêcher sa fixation sur les protéines de l’épiderme dans le but de préserver l’homéostasie de la peau (hydratation et fermeture des pores de la peau pour former une barrière protectrice) chez les patients atteint de MR. À long terme, ce traitement pourrait être utilisé chez l’Homme pour améliorer le quotidien des patients avec une MR touchés par ces démangeaisons.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux type d’interventions : la tonte des poils du dos à l’aide d’une tondeuse électrique (réglage du sabot au plus bas à 2 mm) et à l’application de crèmes sur la peau du dos à l’aide d’une compresse. Ces deux gestes se feront sur animaux vigils avec deux points de contention aux épaules et aux hanches et assurés par un deuxième expérimentateur. Les animaux ne subiront pas de chirurgie dans ce projet.

Impact sur les animaux

Les actes (tonte et application de crème) réalisés dans le cadre de ce projet ne sont pas invasifs pour les animaux. L’alimentation avec le dérivé de l’urée dans l’eau de boisson a déjà été utilisée dans d’autres protocoles et n’induit pas de modification de prise de poids, ni de comportement (stress, mobilité...). L’application de crèmes sur la peau du dos préalablement tondue ne perturbe pas non plus les animaux sur le plan comportemental. Les gestes sont réalisés sur des rats vigils et sous contention par un second expérimentateur (deux points : aux épaules et aux hanches). En deux semaines, ils sont déjà habitués à ces gestes et ne cherchent pas à s’enfuir car il n’y a pas de douleur ressentie, que ce soit pour la tonte des poils (1 fois par semaine) ou la pose de la crème à l’aide de compresses (tous les jours sauf les weekends). Immédiatement après, la pose de la crème et/ou la tonte (repousse du poil), certains rats peuvent se gratter sans aller jusqu’à la plaie, et certains secouent simplement leur corps pour se débarrasser de l’effet gras et froid de la crème sur la peau du dos. Les effets indésirables attendus dans ce projet sont les démangeaisons répétées entrainant des plaies et également le dessèchement cutané mais ces manifestations n'ont pratiquement pas été observées au cours des protocoles précédents.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à la fin de la procédure car l’étude porte sur les tissus cutané et sanguin

Remplacement

Les modèles in vitro d'épiderme reconstruit ne présentent pas les terminaisons nerveuses ni les différentes couches de l’épiderme qui jouent un rôle important dans le développement des signes cliniques étudiés. Il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal permettant de reproduire au plus près les symptômes décrits dans le cercle dessèchement cutané- démangeaisons.

Réduction

Ce projet a été étudié dans le but de limiter à une seule procédure indispensable qui n’a jamais été réalisée au sein de la communauté scientifique dans l’état actuel de nos connaissances. Le nombre de rates prévues sera au total de 30, répartie en 3 groupes de 10 animaux. Il a été calculé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux tout en permettant une interprétation fiable des résultats basée sur des analyses statistiques adaptées pour répondre de manière fiable à notre hypothèse.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en cages individuelles en raison de l’application des crèmes sur la peau du dos. Pour renforcer leur bien-être, un enrichissement du milieu par de la frisure de papier kraft ou un carré de coton naturel sera présent dans chaque cage pour la nidification et un tunnel de carton sera également ajouté pour limiter le stress. Un suivi au quotidien sera réalisé avec une pesée et des observations, principalement de la peau, afin de garantir leur bien-être et pour détecter les éventuels signes de douleur ou de stress. Des points limites adaptés seront précisément définis (perte de poids de 20%, apparition de rougeurs/plaies à la suite des grattages) afin d’éviter toute souffrance et/ou modification du comportement, auquel cas l’animal sera mis à mort. La tonte des poils sur le dos se fera sur animaux vigils à l’aide d’une tondeuse. L’application des crèmes se fera à deux moments différents de la journée et à l’aide d’une compresse. Tous les gestes seront réalisés par des opérateurs qualifiés afin de garantir le confort et la sécurité des animaux.

Choix des espèces

Nous privilégions le rat plutôt que la souris car la taille des échantillons de peau récupérés sera plus importante, ce qui permet de mettre à mort moins d’animaux. La taille des prélèvements de peau nécessaire aux études prévues est de 8 cm sur 5 cm (soit la zone tondue et traitée). Par ailleurs, une partie de l'étude prévoit l'analyse spécifique des terminaisons nerveuses au sein de l'épiderme, plus facilement réalisable chez le rat. Nous avons choisi la souche Sprague-Dawley car elle fait partie des souches parmi les mieux caractérisées et a fait l'objet de nombreuses études sur la peau. De plus, il s'agit d'un rat non consanguin, facile à élever et à manipuler. L’expérience sera réalisée sur des rates jeunes adultes de 2 à 4 mois, ayant atteint la maturité sexuelle. Ce stade a été choisi pour éviter une carbamylation trop élevée, car il s’agit d’une réaction qui s'amplifie au cours du vieillissement. L’utilisation d’animaux trop âgés pourrait conduire à fausser l'interprétation des résultats.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 9000
Rats : 9000
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 18000
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 18000

18 000 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils passent un test de mémoire en labyrinthe en Y après administration de candidats médicaments ou de molécules mimant la maladie d'Alzheimer (scopolamine) ou la schizophrénie (MK-801), avant un prélèvement de sang et de cerveau. Le porteur indique que les effets attendus se limitent à l'inconfort des injections et à une possible sédation, et justifie l'effectif par ce qui est "classiquement utilisé en expérimentation animale". Il affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'évaluer les fonctions cognitives et que le recours à l'animal est "nécessaire".

Objectifs

Le test d’alternance spontanée en labyrinthe en Y est utilisé pour évaluer l'état des fonctions cognitives des rats et des souris dans des modèles expérimentaux. Le comportement normal d’un animal se caractérise par des alternances de visites des bras. Une alternance est définie comme une visite consécutive des 3 branches. Un animal avec une mémoire de travail intacte (donc des fonctions corticales préfrontales intactes), se souviendra du bras précédemment visité et montrera une tendance à entrer dans un bras moins récemment visité. Un déficit mnésique se caractérisera par un pourcentage d’alternance proche de 50% (visites au hasard). Le projet présenté ici a pour objectif la mise en place d’un test de mémoire « le test d’alternance spontanée en labyrinthe Y » chez le rongeur (rat/souris) pour : 1) étudier les effets potentiels induits par un médicament candidat sur les fonctions cognitives ; 2) tester l’efficacité de médicament candidat sur les déficits cognitifs induits soit par une molécule amnésiante tel que la scopolamine (l’administration de scopolamine induit des changements de connectivité cérébrale observés dans la maladie d’Alzheimer, elle est donc utilisée comme modèle pharmacologique de la maladie d’Alzheimer chez le rongeur) soit par un antagoniste non compétitif du récepteur du N-méthyl-D-aspartate tel que le MK-801 (le dysfonctionnement des récepteurs NMDA est maintenant bien connu dans la schizophrénie, le MK-801 est donc utilisé comme modèle pharmacologique de la schizophrénie chez le rongeur).

Bénéfices attendus

La compréhension des déficiences fonctionnelles et des processus pathologiques est d'une importance vitale afin de développer des thérapies efficaces. En utilisant le comportement exploratoire naturel des rongeurs, le labyrinthe d’alternance spontanée en labyrinthe Y permet d’évaluer la mémoire de travail spatiale à court terme. Le protocole de test du labyrinthe en Y est simple et nécessite des ressources minimales. Il peut également être appliqué pour étudier la mémoire à court terme dans des modèles de rongeurs âgés.

Procédures

La collecte de sang et le prélèvement de cerveau sont des demandes fréquentes dans les études de recherche préclinique. Ils permettent de réaliser des mesures de paramètres biochimiques. Les différents prélèvements (sang + cerveau) sont effectués à la fin du test comportemental ; juste avant la mise à mort de l’animal.

Impact sur les animaux

Lors de l’administration d’un nouvel agent thérapeutique, différents effets indésirables peuvent être observés : inconfort dû à l’injection, des effets secondaires dus aux produits (comme la sédation par exemple)

Devenir

Pour des mesures de paramètres biochimiques, les animaux seront soumis à la fin de l’étude à un prélèvement sanguin et de cerveau.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthodes alternatives permettant d’évaluer les fonctions cognitives. Le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude est fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables. Il correspond généralement à ce qui est classiquement utilisé en expérimentation animale. Les données sont présentées en moyenne et d’erreurs standard de la moyenne (SEM). La différence entre les groupes est évaluée à l'aide de tests paramétriques : t de Student et de l'analyse de la variance (ANOVA). Une valeur de p ≤ 0,05 est considérée comme statistiquement significative. NB : Les tests paramétriques sont utilisés en première intention car présentant une puissance statistique supérieure aux tests non paramétriques c’est-à-dire permettant la mise en évidence d’une différence avec des effectifs plus faibles.

Raffinement

Nous portons une attention particulière au raffinement des conditions d’hébergement (enrichissement du milieu, soin aux animaux) et d’expérimentation (méthode de manipulation, durée du test), afin d’assurer à nos animaux des conditions de vie les meilleures possibles. Les animaux seront pesés et leur état général quotidiennement évalué selon notre grille de surveillance pour détecter des signes éventuels de douleurs. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des modèles simples à élever et leur reproduction est relativement bien contrôlée. Dans le cas de ce projet, la proximité clinique entre le modèle animal et la maladie humaine fait de celui-ci le modèle le plus fiable pour étudier l’effet des traitements sur cette maladie dans toute sa complexité. Les lignées de souris utilisées (selon les protocoles) sont : C57Bl/6 J ou SWISS. D'autres lignées de souris peuvent également être utilisées (C57Bl/6 N, BALB/c, DBA/2, BTBR.....) Les lignées de rats utilisées (selon les protocoles) sont : Wistar et Sprague-Dawley. D'autres lignées de rats peuvent également être utilisées (SHR) 5 -52 semaines au moment du test. Les molécules développées sont destinées à des adultes et personnes âgées.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système musculosquelettique
Rats : 20
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 20
Devenir
 -
 -
 -
 20

Vingt rats Wistar vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. La moitié suit six semaines d'entraînement intensif sur tapis roulant, tous passant un test d'effort poussé jusqu'à l'épuisement, classé sévère, avant des prélèvements de sang sous anesthésie puis une ponction cardiaque terminale. Le porteur indique que l'animal récupère dans les vingt secondes suivant l'arrêt de l'effort et qu'il est récompensé par un morceau de pomme. Il affirme qu'on ne peut pas prélever tous les organes d'un humain après entraînement et qu'aucun modèle cellulaire ou informatique n'apporte de réponse intégrative.

Objectifs

Les types d’entraînement physique reconnus comme étant les plus bénéfiques sur la santé sont le continu (à intensité modérée pendant une durée relativement longue (1h ou plus)) et l’intermittent (de courtes fractions de haute intensité avec des intervalles de récupération réguliers). Les effets bénéfiques de ces deux types d’entraînement sont très étudiés chez l’homme, particulièrement chez des patients présentant des facteurs de risque de maladies cardiovasculaires, sans que les mécanismes physiologiques ne soient bien compris. Le modèle choisi pour ce projet est le rat de souche Wistar. Même si, de par sa quadrupédie, la biomécanique de la course ne ressemble pas à celle de l’homme, tous les mécanismes physiologiques induits à l’exercice sont retrouvés chez cet animal qui comprend la tâche à réaliser. De plus, il présente l’avantage d’être représentatif de la population humaine car chaque rat répondra individuellement à l’entraînement auquel il sera soumis et c’est exactement ce que nous recherchons pour cette étude. L’entraînement de type intermittent sur des rats sains, mis en place et validé au laboratoire, a montré qu’il exacerbait davantage les capacités oxydatives par rapport à un entraînement continu tout en ne diminuant pas l’index d’adiposité. Ce résultat est tout à fait intéressant car très controversé dans la littérature, ce qui interroge sur les mécanismes physiologiques qui relient les tissus musculaire et adipeux avec de l’intermittent. Notre laboratoire va se doter d’un tapis de course calorimétrique. Cet équipement permet une mesure directe de la VO2max (indice de la capacité maximale aérobie d’un individu), complémentaire des mesures dites "de terrain" que nous réalisons habituellement avec la mesure de VMA (Vitesse maximale aérobie). Un des premiers objectifs est donc de maîtriser et de comparer ces deux outils. En effet, peu de laboratoires font directement correspondre ces deux méthodes d’exploration du métabolisme aérobie. Le second objectif concerne la mise au point d’une co-culture des cellules primaires (cellules musculaires striées squelettiques-adipocytes) issues des animaux « entraînés » afin de comprendre notre précédent résultat (pas de diminution de l’index d’adiposité) en étudiant entre autres les molécules impliquées dans l’inflammation (myokines et adipokines).

Bénéfices attendus

Tous les résultats obtenus permettront de mieux comprendre les mécanismes physiologiques impliqués dans les bénéfices de l’entraînement intensif sur l’organisme au profit de la santé humaine. A court terme, les bénéfices de ce projet portent sur la compréhension des mécanismes in vivo du métabolisme aérobie (mesuré par la détermination du quotient respiratoire obtenu directement par le test de VO2max), les activités enzymatiques plasmatiques et les marqueurs inflammatoires (prélèvements sanguins in vivo). Ces mécanismes sont aussi explorés sur les tissus prélevés après mise à mort. A moyen terme, la mise en place de co-cultures muscles-adipocytes à partir d’animaux entraînés, permettra de vérifier la durabilité des effets de l’exercice ex-vivo, et d’explorer la communication de ces populations de cellules (par le biais des adipokines et des myokines) sans repasser par un animal. A plus long terme, ces données sur cellules, en plus de proposer une alternative à l’expérimentation animale, seront une vraie plus-value sur la compréhension des mécanismes induits par l’entraînement intensif, surtout sur le tissu adipeux car les données bibliographiques sont contradictoires et principalement ciblées sur des pathologies métaboliques.

Procédures

Tous les animaux (n = 20) sont soumis à deux prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse au niveau de la veine latérale caudale aux âges de 7 et 12 semaines. Ils réalisent tous un test de capacité maximale aérobie (appelé test de VO2max) à l’âge de 8 semaines et seuls les animaux entraînés en intermittent intensif (HIIT, n=10) referont ce test (à 11 et 14 semaines) pour réajuster l’entraînement à leurs capacités individuelles. Le jour du test, ils ne feront pas leur séance d’entraînement et récupèreront 48 heures avant de reprendre l’entraînement. L’entraînement HIIT individualisé (n = 10) débute à l’âge de 9 semaines et perdure 6 semaines consécutives à raison de 5 séances/semaine d’une durée de 36 min/jour. Les animaux non entraînés (n = 10) ne courent pas mais sont manipulés quotidiennement de la même façon que les animaux entraînés.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont : - le stress mais ce dernier sera largement réduit par une contention et manipulation journalières des animaux par les mêmes concepteurs sur toutes les techniques utilisées. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie gazeuse. - La fatigue liée au test de capacité maximale aérobie (VO2 max) d’une durée de 25 minutes maximum. Ce test est considéré comme une procédure sévère dans l’annexe de l’Arrêté du 1er février 2013 relatif à l’évaluation éthique et à l’autorisation de projet car nous atteignons l’épuisement de l’animal (point limite). Cependant, dès l’arrêt de l’exercice, l’animal est mis au repos et il récupère dans les 20 secondes suivantes. Il explore son environnement, et se toilette tout de suite après l’arrêt du test.

Devenir

Nous devons travailler sur des prélèvements d’organes et c’est la raison pour laquelle, à l’issue de notre projet, tous les animaux sont mis à mort.

Remplacement

Notre travail porte sur une étude intégrative et non invasive des effets de l’entraînement physique intensif sur le métabolisme aérobie et anaérobie chez des individus sains. A l’heure actuelle, les mesures de VO2 max sont réalisées chez l’homme mais nous ne pouvons pas récupérer tous ses organes pour étudier les mécanismes physiologiques à l’issue d’une période d’entraînement. Il n’est pas non plus possible de remplacer le modèle animal actuel par des cellules ou des modèles bioinformatiques car ces méthodes alternatives n’apportent pas de réponses intégratives. Par contre, nous souhaitons réaliser une co-culture primaire d’adipocytes-cellules musculaires sur les animaux ayant suivis notre procédure expérimentale. A terme, si la méthode fonctionne, elle constituera une méthode alternative aux expérimentations sur l’animal.

Réduction

Nous avons réduit le nombre d’animaux par groupe au strict minimum pour que les résultats soient statistiquement exploitables et pour nous donner une marge de 10 % en cas d’échec (liés au refus de courir pour le groupe HIIT). Les tests statistiques utilisés seront des ANOVA multifactorielles (2 facteurs à étudier : âge, exercice) pour des données qui seront gaussiennes, avec des groupes à petits effectifs. Si les données ne sont pas gaussiennes, un test non paramétrique sera utilisé (test U de Mann et Whitney). De plus, après mise à mort des animaux, la mise en place de co-culture muscle-tissu adipeux permet de dupliquer les expériences sans repasser par l’animal. Cette technique nous permettra, à terme, de réduire le nombre d’animaux à utiliser dans nos futurs projets.

Raffinement

Tout au long du protocole, les conditions de stabulation sont réalisées dans un souci de bien-être de l’animal et ils sont suivis quotidiennement (tables de suivi de soin fournies en annexe). Toute la procédure expérimentale est réalisée par du personnel à jour de leur maintien de compétence et parfaitement formé aux techniques mises en œuvre dans cette demande. Avant de démarrer le protocole d’entraînement intensif, les animaux sont habitués sur le tapis roulant à marcher, puis à courir jusqu’à atteindre 30 min de course quotidienne environ, pendant au minimum 4 jours. Cette étape est primordiale : elle permet à l’expérimentateur et à l’animal de créer une confiance qui conditionne la réussite de la tâche à accomplir. Les vitesses sont maintenues sur des durées adaptées à l’aptitude des rats et leur compréhension de l’exercice. Le test de capacité maximale aérobie (VO2 max) est toujours réalisé seul le vendredi (pas de séance d’entraînement ce jour-là) pour que les animaux soient au repos pendant 2 jours avant de reprendre l’entraînement le lundi suivant. A l’issue de chaque séance d’entraînement, les animaux sont récompensés par un petit morceau de pomme. Les prélèvements sanguins se feront sous anesthésie gazeuse (isoflurane induction 4%, maintien 2%), et la ponction cardiaque terminale sous anesthésie générale (Kétamine 1000 à 100mg.kg-1/Xylazine à 2%, à 10 mg/kg-1).

Choix des espèces

Le rat est un animal doué et intelligent qui peut être conditionné à l’activité physique, en particulier la souche Wistar. Les mécanismes physiologiques de l’activité physique sur ce modèle sont très proches de ce qui se déroule chez l’homme. Tous les protocoles démarrent à l’âge de 5 semaines et se terminent à l'âge de 15 semaines

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 900
Rats : 100
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1000
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1000

1000 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont inoculés avec des trypanosomes, prélevés chaque jour d'une goutte de sang à la queue puis exsanguinés sous anesthésie, une partie des souris étant exposée aux piqûres de mouches tsé-tsé pour étudier la transmission. Le porteur indique que l'infection peut rendre les animaux moribonds ou prostrés, le poil hérissé, et décrit des points limites déclenchant une euthanasie précoce. Il affirme que ces souches parasitaires ne peuvent pas être maintenues in vitro et que l'hôte vivant reste nécessaire pour tester molécules et vaccins.

Objectifs

L’objectif de ce projet est donc d’amplifier des souches sanguicoles de trypanosomes (Trypanosoma brucei gambiense, Trypanosoma evansi, Trypanosoma brucei brucei, Trypanosoma congolense, Trypanosoma vivax) conservées en azote liquide, par passage sur souris et rats afin de a) produire des souches en quantité massive pour production d’antigènes parasitaires nécessaires aux tests de dépistage type ELISA et pour des études de caractérisation du protéome, du transcriptome et du secrétome des trypanosomes dans l’objectif de développer de nouvelles molécules afin de proposer des tests diagnostiques plus sensibles et spécifiques, b) réaliser des stabilats cryoconservés de trypanosomes pour entretien de notre cryothèque, c) réaliser des repas sanguins infectants de glossines (sur souris balb/c et génétiquement modifiées) pour étudier les modalités de la transmission vectorielle des trypanosomoses africaines humaine et animale, d) tester des molécules candidates afin de mettre au point un traitement contre les trypanosomes humaine et animale et d’étudier l’efficacité de certaines d’entre elles pour développer un vaccin anti-maladie. e) évaluer l’importance de la localisation des parasites dans le derme au cours de l’infection en fonction de l’espèce de trypanosome et valider sa valeur diagnostique.

Bénéfices attendus

Notre unité de recherche développe des approches multidisciplinaires visant à améliorer la compréhension des mécanismes infectieux dans les maladies induites par des protozoaires parasites de la famille des trypanosomatidae (les trypanosomes). Ces maladies transmises par des vecteurs (glossines essentiellement) sévissent dans des zones rurales pauvres des pays africains et constituent un obstacle majeur à l’installation humaine et au développement de l’élevage et de l’agriculture avec un fort impact socio-économique pour des populations déjà fortement appauvries. Des moyens de lutte existent, basés sur la lutte anti-vectorielle et l’utilisation d’outils diagnostiques et de traitements curatifs, mais bien qu’utilisés de façon raisonnée et intégrée, ils montrent de plus en plus leurs limites (chimiorésistances développées par les populations d’insectes et les parasites par exemple). Nos travaux s’inscrivent dans un souci d’amélioration des outils diagnostiques existants (amélioration et développement de tests de dépistages), d’identification de molécules ayant une action curative ou préventive, de mise au point d’un vaccin efficace pour protéger les populations humaines et animales et enfin, d’amélioration des outils de la lutte anti-vectorielle.

Procédures

Injections et prélèvements sanguins sur animaux anesthésiés. 40 rats et 300 souris seront inoculés une fois avec des souches de trypanosomes (dans certains cas une immunosuppression sera, au préalable, réalisée par injection), un prélèvement d’une goutte de sang à la queue sera réalisé quotidiennement sur 2 à 10 jours maximum et une exsanguination sous anesthésie profonde sera ensuite réalisée. 210 souris seront inoculées une fois avec des souches de trypanosomes, un prélèvement d’une goutte de sang à la queue sera réalisé quotidiennement sur 2 à 10 jours maximum, une anesthésie par injection d’un mélange anesthésique sera ensuite réalisée suivi d’un repas de glossines de 10 minutes. 240 souris seront immunisées trois fois à deux semaines d’intervalle, puis seront inoculées une fois avec des souches de trypanosomes, un prélèvement d’une goutte de sang à la queue sera réalisé quotidiennement sur 2 mois maximum et une exsanguination sous anesthésie profonde sera ensuite réalisée. 30 souris seront inoculées une fois avec des souches de trypanosomes, 90 souris seront inoculées une fois avec des souches de trypanosomes et une fois avec la molécule à tester et 30 souris seront inoculées une fois avec la molécule à tester. Sur ces 150 souris un prélèvement d’une goutte de sang à la queue sera réalisé quotidiennement pendant 10 jours. 60 rats seront inoculés une fois avec des souches de trypanosomes un prélèvement d’une goutte de sang à la queue sera réalisé avant l’inoculation et quotidiennement pendant 10 jours, un prélèvement de peau à 2 endroits différents sera réalisé deux fois à J4 et J10 après l’inoculation.

Impact sur les animaux

Les animaux infectés voient une parasitémie se développer dans leur sang, les nuisances vont de l'asymptomatisme à un changement d’apparence physique tel que le poil hérissé pendant plus de 3 jours, avec un aspect général moribond ou un état de prostration. Les inoculations peuvent provoquer du stress chez les animaux.

Devenir

L'ensemble des souris et rats seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de récolter les parasites ou le sérum des animaux.

Remplacement

Les souches parasitaires que nous utilisons ne peuvent pas être maintenues in vitro, elles sont extracellulaires et se développent dans le sang de leur hôte, voire dans le derme. Ils entretiennent avec l’organisme hôte des relations étroites de nature cellulaires et chimiques nécessaires à leur développement et il nous est impossible de les reconstituer en utilisant des milieux artificiels même complémentés. De même, les mécanismes de transmission à la glossine nécessitent également l’utilisation du modèle animal. Les « tests de molécules à visées thérapeutiques et vaccinales », bien que nous mettions en place des tests in vitro et ex vivo visant à étudier leurs effets sur les cellules de l’hôte, nécessitent l’hôte pour avoir une vue d’ensemble des mécanismes complexes mis en jeu lors d’une infection. La mise en évidence de parasites dans le derme ne peut se vérifier que par le mode in vivo.

Réduction

Les animaux utilisés sont reduits au strict minimum.

Raffinement

L'espériencce des utilisateurs a permis la définition de points limites qui permettent grâce au suivi quotidien des animaux et de leur parasitémie, de procéder à l'euthanasie précoce d'un animal qui commence à présenter des signes de malêtre.

Choix des espèces

Les souris et les rats sont des espèces classiquement utilisées pour la multiplication des souches de trypanosomes africains. Elles développent une infection comprise entre 3 et 10 jours post-infection en moyenne en fonction de la souche parasitaire utilisée. Le cas échéant, des souris génétiquement modifiées pourront être utilisées pour l’étude des interactions hôtes/pathogènes/vecteur. Les rats sont utilisés lorsque la quantité de parasites à produire est plus importante (cas de la production d’antigènes parasitaires). Des souris et des rats adultes seront utilisés afin d’optimiser la quantité de parasites à produire ou de sérum à récolter.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Rats : 480
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 480
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 480

480 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie générale, deux trous sont percés dans leur crâne pour y tester des membranes censées améliorer la régénération osseuse, avec deux contrôles au microscanner sous anesthésie à deux et quatre semaines. Le porteur compare la contrainte à celle d'une "simple fracture" et rapporte une perte de poids et un arrêt du toilettage de quelques jours. Il présente au conditionnel des dispositifs médicaux innovants et décrit le modèle animal comme un "préalable impératif".

Objectifs

Les traumatismes et les interventions chirurgicales peuvent engendrer des blessures au niveau de l'os qui sont plus ou moins facile à soigner. Actuellement, la greffe osseuse est majoritairement utilisée pour réparer l'os lésé. Cette technique à cependant des limites : la nécessité de procéder à deux opérations (prélèvement puis greffe), la faible quantité d’os disponible et les possibles complications post-opératoires et séquelles pour le patient. La régénération osseuse guidée est une technique chirurgicale qui utilise des membranes. Ces membranes ont un rôle barrière, elles séparent l'os à réparer de la peau ou des muqueuses, ce qui permet d'obtenir une cicatrisation osseuse de qualité. De nombreuses membranes sont actuellement commercialisées. Leurs principales limites sont le risque de contamination lors de la chirurgie et une réparation osseuse insuffisante du à leur manque de rigidité . C’est pourquoi la recherche est active pour développer des membranes avec de meilleures propriétés dans le but d’étendre leurs indications. Ce projet de recherche a pour objectif d’étudier l’efficacité de nouvelles membranes permettant une cicatriation osseuse de meilleure qualité et/ou en plus grande quantité. Les études préliminaires effectués dans notre laboratoire ont permis de sélectionner des membranes qui permettraient de réduire le risque de contamination et un gain osseux plus important. L'absence de toxicité a également été testée. L’utilisation d’un modèle animal est un préalable impératif pour envisager une application chez l'homme. Il n'existe pas de méthodes alternatives pouvant remplacer à ce jour l'expérimentation animale pour l'étude de la régénération osseuse. Le modèle animal choisi consiste à la réalisation de 2 trous circulaires au niveau de la surface externe du crâne. Il s’agit d’un modèle très souvent employé pour valider l'intérêt clinique de nouveaux matériaux utilisés en orthopédie et en dentisterie. Les objectifs de ce projet sont d'évaluer la tolérance de membranes à base de polymères ainsi que leur potentiel de réparation osseuse .

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet d'expérmentation animal chez le rat sont à court terme : 1) la vérification de la bonne tolérance biologique et tissulaire de nos membranes, 2) une cicatrisation osseuse améliorée, 3) une dégradation des membranes implantées permettant l'optention d'une qualité osseuse biologique et mécanique optimale. Les bénéfices attendus à long terme sont de pouvoir proposer aux patients des dispositifs médicaux innovants doués de propriétés cicatrisantes, ossifiantes, antibactériennes et mécaniques améliorées par rapport aux dispositifs médicaux actuellement disponibles. Ces améliorations permettraient d'élargir les indications d'utilisation des membranes actuellement commercialisées.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule procédure chirurgicale sous anesthésie générale qui consiste à réaliser 2 défauts osseux sur le sommet du crâne. La durée de la procédure chirurgicale n'excèdera pas 30 minutes. Aucun prélèvement sur animaux vigiles ne sera pratiqué. Des examens radiologiques par microscanner seront réalisés à 2 temps intermédiaires (2ème et 4ème semaine) dans le respect des bonnes pratiques en matière de radioprotection. La durée de ces examens d'imagerie médicale dureront au maximum 12 minutes et seront réalisés sous anesthésie générale afin de limiter le stress des animaux.

Impact sur les animaux

Les principales nuissances que nous avons préalablement observés sur ce modèle expérimental chez le rat sont une absence de toilettage durant 2 à 3 jours et une rupture des sutures (très rarement observé). Un nettoyage de la plaie à l'aide d'un antiseptique est pratiqué afin de limiter le risque de contamination microbienne. Les effets indésirables mineurs rapportés sont une perte de poids modérée (au maximum de 5% du poids initial de l'animal) durant la première semaine pour la moitié des animaux et une récupération du poids durant la 2ème semaine opératoire puis un gain de poids régulier durant toute le reste de la durée de l'étude. Les effets indésirables graves théoriques sont un saignement abondant suite à un traumatisme non contrôlé des vaisseaux sanguins lors de la chirurgie et la possible survenue d'une crise cardiaque durant l'anesthésie.

Devenir

A la fin de l'expérimentation, tous les animaux seront anesthésiés puis à mise à mort afin de pouvoir procéder aux prélèvements tissulaires sans souffrance.

Remplacement

Les études réalisées préalablement dans notre laboratoire sur des cultures de cellules nous ont permis de sélectionner des matériaux non toxiques et susceptibles de favoriser la cicatrisation et la repousse osseuse. Cependant, ces premiers résultats prometteurs doivent être vérifiés par une implantation dans un organisme vivant avant la réalisation des premiers essais chez l'homme. Il n'existe pas à ce jour de modèle informatique permettant de reproduire ou de prédire la réaction d'un organisme vis-à vis d'un matériau implanté avec certitude.

Réduction

Un test statistique adapté a été utilisé pour calculer le nombre nécessaire de rats pour répondre aux objectifs de ce projet. Pour chaque groupe et temps final, un nombre de 10 rats par lot est nécessaire, avec un nombre total maximal de 480 rats demandés.

Raffinement

A leur arrivée à l’animalerie les rats subiront une phase d’acclimatation de 14 jours aux conditions d’hébergement du laboratoire. Les animaux seront hébergés dans des cages plastiques adaptées à la taille des animaux avec un nombre de 2 à 3 animaux par cage afin de maintenir les interactions sociales. La nourriture et l’eau seront mises à disposition en continue. Les litières des animaux sont enrichies d'objets en carton afin qu'ils puissent se constituer un nid. Les cages seront changées toutes les semaines. Durant l'étude, les animaux seront observés au moins 1 fois par jour. Nous avons accumulé une expérience sur ce modèle pour dire que la souffrance des animaux durant la période périopératoire ne devrait pas dépasser un niveau de contrainte équivalente au traitement d'une simple fracture. Le risque d'infection et de douleur postopératoire sera anticipé par la prise d'antibiotique et de medicament antidouleur. Une grille d'évaluation de l'état général de l'animal, son apparence et son comportement, révélateurs du niveau de douleur ressentie sera tenue 2 fois par jour pendant les premiers jours postopératoires, puis 1 fois par jour pendant la deuxième semaine, puis 1 fois par semaine à partir de la 3ème semaine postopératoire. En cas d'altération de l'état général de l'animal ou d'une douleur sévère non contrôlable, la mise à mort de l'animal sera anticipée.

Choix des espèces

Le modèle choisi est considéré comme un modèle de référence pour l'étude des matériaux destinés à la régénération osseuse. De nombreuses espèces animales ont été utilisées dans ce modèle de défauts osseux, notamment chez les rongeurs. Ce modèle est particulièrement bien décrit et validé chez le rat adulte. Le gabarit de l’animal par rapport à la souris permet une technique chirurgicale reproductible. Le choix du rat adulte permettra de cribler différents matériaux ou membranes avant de passer à des animaux plus grands en cas de résultats encourageants. De plus, ce modèle d’expérimentation animale dans cette espèce n’entraine pas de souffrances importantes selon nos expériences antérieures. Plusieurs souches de rats ont été utilisées dans la littérature, notamment les rats Wistar. L’animalerie dispose de l’agrément pour l’espèce et la souche choisie.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 2475
Souffrances
▲ -
▲ 900
▲ 1575
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 2475

2475 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Dès le deuxième jour après la naissance et jusqu'à douze mois, ils subissent des séances répétées d'échographie, d'IRM et d'électrocardiogramme sous anesthésie, ainsi que des injections intrapéritonéales toutes les 72 heures, pour étudier une valvulopathie cardiaque reproduite par une lignée génétiquement modifiée. Un second axe repose sur une déplétion en macrophages, que le porteur reconnaît pouvoir provoquer infections, perte de poids et baisse de mobilité. Après chaque procédure, les rats sont tués pour analyser l'atteinte des valves, et le porteur décrit le recours au modèle animal comme "primordial".

Objectifs

Le prolapsus valvulaire mitral (PVM) est l’une des pathologies cardiovasculaires les plus fréquentes, et est associé à un haut taux de morbidité et de mortalité. A l’heure actuelle, aucun traitement pharmacologique n’est disponible pour les patients porteurs d’un PVM, la seule option étant la chirurgie valvulaire mitrale, une approche thérapeutique très invasive. Notre projet a pour objectif d'analyser et d’identifier les mécanismes physiopathologiques impliqués dans la survenue du PVM, mais aussi de la cardiomyopathie associée à cette maladie valvulaire que nous avons récemment décrite chez les patients. Ce projet s’appuie sur l’étude du modèle unique de rat généré dans l’équipe : le rat KI FlnA-P637Q.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques impliqués dans le développement et la progression du PVM, ainsi que l’identification de potentielles cibles thérapeutiques pour traiter les patients.

Procédures

Des approches d’imagerie (échocardiographie et IRM) ainsi que des électrocardiogrammes de surface sont réalisés. Ces approches non invasives sont réalisées, sous anesthésie, dès le jour 2 après la naissance jusqu’à 12 mois (nombre maximal par animal = 8). Des injections répétées toutes les 72h en intrapéritonéal chez les rats sont réalisées : entre 7 jours post naissance et 13 semaines, ainsi qu’entre les semaines 26 et 39.

Impact sur les animaux

Aucune nuisance ou effet secondaire n’est attendu lors de la réalisation de l’Axe 1. La déplétion en macrophages (Axe 2) peut être associée à des effets indésirables de type infection, perte de poids, réduction de la mobilité ou changement de comportement des animaux, même si les données de la littérature restent rassurantes. Ces potentiels effets indésirables seront suivis quotidiennement, et les animaux présentant des point limites seront sacrifiés et le protocole adapté au besoin.

Devenir

Après chaque procédure, les animaux sont sacrifiés afin de caractériser l’atteinte valvulaire, par différentes approches complémentaires (histologie, cytométrie, RNA-seq sur cellules triées)

Remplacement

La modélisation in vitro ou in silico de la pathologie valvulaire cardiaque est limitée. En effet, les valves subissent à chaque cycle cardiaque des stress mécaniques multiples (tension, pression, flux) et répétitifs, qu’il est impossible de modéliser. De plus, le retentissement sur le myocarde de la pathologie, ne peut lui non plus être modélisé in vitro ou in silico. Une approche de physiologie et pathophysiologie intégrée est donc nécessaire pour répondre aux questions auxquelles nous faisons face.

Réduction

Des analyses intermédiaires (comparaison des animaux KI FLNA-P637Q et WT par t-test ou test de Mann-Whitney) seront réalisées et permettront selon les résultats obtenus de réduire le nombre d’animaux par conditions.

Raffinement

Les rats sont hébergés en cages ventilées enrichies en tunnel et frisottis, avec un accès à l’eau et la nourriture en continue. Les procédures d’imagerie et d’ECG proposées sont non invasives et permettent de suivre un même animal longitudinalement. Elles sont réalisées sous anesthésies à l’isoflurane. Pour ce qui est du protocole pharmacologique, un suivi quotidien durant la phase de traitement sera effectué afin de répertorier l’apparition de points limites. Cette approche permettra de modifier/raffiner le protocole expérimental.

Choix des espèces

De nombreux processus et systèmes biologiques inter-régulés et intégrés sont décrits dans le PVM. Il est donc impossible de substituer ou modéliser par des approches in vitro ou ion silico l’ensemble de ces processus. Le recours au modèle animal est donc primordial. De plus, les potentielles cibles thérapeutiques pourront être testées sur le rat FlnA-P637Q qui récapitule la complexité des processus physiopathologiques en jeu. Rappelons que le modèle de rat est particulièrement bien adapté à l’exploration des valves, qui sont des tissus très petits et difficiles à imager sur les souris. Nos données préliminaires suggèrent la présence de la pathologie valvulaire dès 7 jours post naissance. Nous devons déterminer le stade précis où la pathologie est présente afin d’étudier les mécanismes initiateurs. De plus, l’évolution de la pathologie a un intérêt thérapeutique. Nous allons donc utiliser les rats entre la naissance et l’âge de 12 mois.

Formation du personnel

(NTS-FR-594446v1 – 19/09/2023)
  • Formation professionnelle
Souris : 600
Rats : 140
Cochons d'Inde : 180
Hamsters dorés : 200
Gerbilles de Mongolie : 80
Chats : 225
Chiens : 210
Furets : 130
Souffrances
▲ 350
▲ 1325
▲ -
▲ 90
Devenir
 382
 -
 285
 1098

1 765 animaux non-humains vont être utilisés pour former le personnel, dont des souris, rats, cobayes, hamsters, gerbilles, chats, chiens et furets, une partie tuée, une partie réutilisée ou adoptée. Ils servent à s'exercer à la manipulation, la contention, l'administration de substances et les prélèvements, mais aussi à l'anesthésie et à l'euthanasie. Le porteur indique que les gestes mal assurés peuvent causer inconfort et stress, et que les rongeurs sans réutilisation possible sont tués à l'issue. Il justifie l'ensemble par la qualité des gestes, présentée comme garante du "bien-être" des animaux non-humains, et décrit la formation comme un prérequis "obligatoire".

Objectifs

Toute personne entrant dans un établissement utilisateur doit suivre un programme de formation pour travailler sur les animaux puis doit faire l’objet d’une formation continue. Elle doit également être formée et qualifiée avant de mettre en pratique toute nouvelle technique sur animaux. De plus, pour certaines nouvelles procédures ou après une période longue sans pratique de la technique, une formation est nécessaire. Ce pré-requis est obligatoire pour garantir la qualité des gestes réalisés et donc le bien-être animal.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont en lien avec les 3R : - Raffinement : diminution du stress, de l’inconfort et de la durée des manipulations. - Réduction : Bien faire du premier coup pour ne pas refaire d’étude et donc réduire le nombre d’animaux utilisés. Ils seront matérialisés par la qualification du personnel en charge des gestes techniques sur animaux et assureront des résultats fiables et répétables dans les études.

Procédures

Dans le cadre de la formation du personnel, les animaux seront utilisés pour l'apprentissage, la manipulation, la contention, l'administrations de substances par différentes voies (sous-cutanée, orale...), et les prélèvements (sanguins, urinaires, écouvillons). Le personnel se formera également à l'anesthésie et à l'euthanasie des animaux.

Impact sur les animaux

Aucun effet indésirable n’est attendu lors des formations. Cependant, lors de l’apprentissage, un geste technique mal assuré peut entraîner de l’inconfort chez l’animal qui pourrait alors exprimer un stress ou un comportement anormal. Dans ce cas, le formateur pourra à tout moment interrompre la séance s’il le juge nécessaire.

Devenir

Mise à mort: - lorsqu’il y a des risques de dommages persistants chez l’animal. - rongeurs : lorsqu’il n’y a pas de réutilisation possible des animaux après les séances de formation. Réutilisation: Une fois le prélèvement effectué, les animaux réveillés sont replacés dans leurs locaux usuels d’hébergement. Placement: dans tous les autres cas lorsque le placement répond aux conditions décrites dans le décret

Remplacement

La formation commencera toujours par la prise de connaissance des documents internes en vigueur (instructions) permettant de réaliser le geste technique à apprendre. Ensuite des formations théoriques, plus spécifiques relatives à l’anatomie, la physiologie, aux points limites avec reconnaissance des signes de douleur et de stress, à l’observation quotidienne des animaux et à la maîtrise de l’environnement sont réalisées. Enfin une observation sur le terrain d’une personne qualifiée sera mise en place avant toute pratique sur animaux.

Réduction

Les animaux peuvent être réceptionnés spécifiquement pour la formation des personnes, mais la préférence sera toujours à la réutilisation des animaux chaque fois que cela est possible. Les formations seront mutualisées pour limiter le nombre d’animaux utilisés. Seul le strict minimum d’animaux sera utilisé pour la formation.

Raffinement

Tous les animaux utilisés sont hébergés dans un environnement enrichi afin de leur permettre d'exprimer un maximum de leurs comportements naturels. Des points limites spécifiques et précis sont mis en place afin d'arrêter toute procédure qui engendrerait une souffrance inutile dans l'atteinte des objectifs de formation. Dans tous les cas, si le geste technique peut provoquer de la douleur chez l’animal, il sera réalisé sous anesthésie. Chez les carnivores domestiques, le renforcement positif est systématiquement appliqué après une manipulation, une récompense est distribuée et des gestes d’affection sont réalisés (ex: caresses, prise dans les bras…). Afin de limiter le stress des animaux, une période d'habituation à la contention et aux gestes techniques est mise en place (si nécessaire) avant le début de la formation. Dans le cas de formation à une technique d’administration de produit, l’apprentissage du geste technique sera réalisé avec un produit neutre type sérum physiologique. Lors de la formation, d’autres produits pourront être utilisés, par exemple injection d’un anesthésique puis vérification de l’endormissement de l’animal.

Choix des espèces

Il s'agit de toutes les espèces notées dans l'agrément et utilisées au sein de l'unité animale Animaux sevrés et adultes peuvent être utilisés car représentés dans les études. Il est utile de se former sur de jeunes animaux sevrés, car les techniques de prélèvement, notamment, peuvent être plus difficiles à réaliser du fait du petit format des animaux