Rats
Évaluation pharmacologique de différentes approches thérapeutiques dans un modèle de tumeurs pulmonaires chez le rongeurs (rat/souris)
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 400
800 souris et 400 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. On leur injecte des cellules tumorales dans la veine de la queue, puis on administre des traitements et de la radiothérapie, avec imagerie et prélèvements sanguins sous anesthésie, pour évaluer des candidats médicaments contre le cancer du poumon. Le porteur reconnaît que les tumeurs peuvent provoquer nécrose, cachexie et perte de poids et que la radiothérapie entraîne diarrhées et saignements, les animaux étant euthanasiés pour prélèvement d'organes. Il décrit objectifs et bénéfices en une phrase chacun et affirme que l'animal constitue un "passage obligatoire" faute de méthode de substitution.
Objectifs
Le projet consiste à évaluer les effets anti-tumoraux de différentes nouveaux traitements dans des modèles de cancer du poumon.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter les cancers du poumons.
Procédures
Les animaux recevront 1 injection de cellules tumorales par injection intraveineuse au niveau de la queue (durée estimé à 1 min). Application / Administrations des traitements (moins de 2min pour les injections et environ 5 min pour la radiothérapie). En cas de prélèvement de sang (moins de 2min) ceux-ci seront réalisés sous anesthésie et limités à 1 par semaine et à un volume inférieur à 10 %. Un suivi par imagerie pourra être réalisé sous anesthésie comme par exemple par Bioluminescence (durée moyenne < 10 min) ou encore par IRM (durée moyenne = 30 min).
Impact sur les animaux
Stress lié à l’anesthésies par agent chimique en inhalation et/ou injection lors des administrations / imageries. Stress lié à la contention pour l'implantation de cellules tumorales dans la veine caudale et lors des suivis clinique. Le développement de tumeurs chez la souris pourra à terme être associé à des effets délétères (ex: présence d'une tumeur associé ou non à de la nécrose, cachexie, perte de poids). Traitements par différentes voies d'administration (douleur équivalente à la piqure d’une aiguille) - De même, l’utilisation de traitement novateur pour lesquels par définition nous ne connaissons pas tous les effets, pourront également induire des effets délétères. Les effets de la radiothérapie, notamment sur les aspects digestifs (diarhée, saignement).
Devenir
Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal. Euthanasie des animaux suite aux effets indésirables provoqués le développement de la tumeur ou encore par le produit / modèle chez les animaux.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez la souris ou le rat car il n’existe pas de méthode de substitution pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur les cancers pulmonaires. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris et le rats sont les espèces les plus adaptées à ce type d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques (test de comparaison entre les différents traitements).
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • des conditions d'hébergements garantissant la non-contamination des animaux immunodéficients, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le suivi des signes cliniques et la détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse.
Choix des espèces
Les rats et les souris font parties des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées notamment pour évaluer l’efficacité de traitements anti-tumoraux, de par leurs facilités d’entretien, de stabulation, de manipulation, et leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Animaux adultes (à partir de 6 semaines). Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement. En effet le cancer du poumon atteint le plus souvent les personnes de 50 ans et plus; en 2007, 95,5 % des nouveaux cas ont été diagnostiqués chez les personnes de ce groupe d'âge.
Étude des conséquences métaboliques d’un traitement par ORY-1001, inhibiteur de lysine demethylase KDM1A (Multisite 2/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
32 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections quotidiennes pendant quarante-deux jours, des prélèvements sanguins hebdomadaires et des tests de tolérance au glucose et à l'insuline, pour étudier une molécule contre le diabète et l'obésité. Le porteur précise que l'étude porte d'abord sur des animaux sains, une étude sur animaux diabétiques pouvant suivre, et attend un ralentissement de la prise de poids. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ne peut remplacer l'étude du métabolisme in vivo, et les tue pour prélever tissu adipeux et pancréas.
Objectifs
Le projet a pour but d’étudier une nouvelle stratégie thérapeutique dans le traitement des pathologies comme l'obésité ou le diabète de type 2. Actuellement, les enjeux actuels de la prise en charge de ces maladies sont de trouver de nouveaux traitements pouvant agir sur la perte de poids et sur le contrôle glycémique. De nombreuses études se sont penchées sur la régulation des hormones secretée par l'estomac qui stimulent la sécrétion d'insuline après le repas. Le traitement qui sera étudié peut augmenter la secretion d'insuline après le repas en augmentant la sensibilité à ces hormones secretées par l'estomac. L’objectif de notre étude est d'étudier ce nouveau traitement en vue de l'utiliser comme un traitement du diabète ou de l'obésité.
Bénéfices attendus
Ce travail permettra d’étudier dans un premier temps les effets de ce nouveau traitement sur la glycémie, le poids et différents marqueurs des maladies métaboliques comme le diabète et l'obésité. Au décours de cette première étude sur des animaux sains, une étude similaire sur des animaux diabètique pourra être réalisée. Ainsi l'ensemble de ce travail pourrait ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques dans les maladies métaboliques telles que le diabète et l'obésité.
Procédures
- A l’âge de 8 semaines, les animaux seront divisés en deux sous-groupes : "Traitement" et "Placebo". Les animaux traités recevront le traitement 7 jours sur 7. Le groupe placebo recevra un soluté salé isotonique. Ces traitements seront administrés par injection pendant 42 jours. - Le poids des animaux sera relevé et un prélèvement biologique sera réalisé tous les 7 jours. - Avant l’arrêt du traitement, un test de tolérance glucidique et un test de sensibilité à l’insuline espacés de 72h incluant différents prélèvements toutes les 15 minutes pendant 120 seront réalisés. - Les paramètres morphologiques métaboliques seront étudiés dans des cages métaboliques dont l’objectif est d’étudier la prise d’eau de et de nourriture, ainsi que le dépense énergétique des animaux.
Impact sur les animaux
L'administration du traitement et les prises de sang pourront être source de douleur au moment de l'injection qui sera prevenu par l'utilisation d'une anesthésie locale avant les injections et avant les prises de sang. Une prise de poids en fonction de l'âge moins importante pourra être observée dans le groupe recevant le traitement (nous estimons cette différence entre 10 et 20 % par rapport à un animal recevant un placebo).
Devenir
A l’issu de ces deux procédures, les animaux seront euthanasiés afin d’étudier les conséquences de l’administration du traitement sur les tissus cibles de ce traitement tel que le tissu adipeux et le pancréas.
Remplacement
L’utilisation de modèles animaux dans l’étude du métabolisme est nécessaire pour reproduire au mieux le métabolisme humain. Il n'existe à ce jour aucune méthode alternative ou substitutive qui permette un remplacement in vitro et l’étude de nouvelles stratégies thérapeutiques doit nécessairement être faite in vivo. Le métabolisme et l’homéostasie glucidique représentent des systèmes intégrés qui ne peuvent être étudié uniquement in vitro : en effet, l’utilisation d’animaux permettra d’étudier de manière simultanée les conséquences de l’inhibition de KDM1A sur différents tissus essentiels à l’homéostasie métabolique comme le pancréas, le tissu adipeux, et le foie.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en utilisant un test statistique utilisant les études de faisabilité du traitement afin de garantir l'observation d'un effet du traitement. Grâce à ce test, nous obtenons n = 16 animaux par groupe. Les animaux seront suivis de manière longitudinale et les mesures répétées au cours du temps permettant de diminuer le nombre d'animaux à inclure.
Raffinement
La prise de poids des animaux et les prélèvements biologiques qui auront lieu tous les 7 jours seront réalisés simultanément pour limiter au maximum le stress des animaux. La tolérance des animaux sera évaluée quotidiennement. Les injections et les prelevements seront précédés d'une anesthesie locale afin de diminuer au maximum la douleur pouvant être engendrée par la procédure. Les cages sont pourvues de tubes ainsi que du coton de nidation et des bâtonnets de bois raffinant ainsi les conditions de vie des animaux.
Choix des espèces
Nous utiliserons des rats Wistar Han largement disponibles et dont le métabolisme se rapproche du métabolisme humain. Ces animaux representent un modèle d'étude polyvalent. Les procédures seront débutées à l’âge de 8 semaines (âge adulte des animaux).
Evaluation du comportement de dispositifs médicaux dermatologiques de comblement injectés chez le rat, le cobaye et le lapin.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Cochons d'Inde : 400
Lapins : 400
1 200 animaux non-humains, 400 rats, 400 cobayes et 400 lapins, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent sous anesthésie des injections de produits de comblement sous la peau, dans le derme ou le muscle, suivies de séances répétées de scanner et d'imagerie optique, pour évaluer des dispositifs injectables destinés à la médecine esthétique et reconstructrice. Le porteur justifie l'étude par la progression du marché de la chirurgie esthétique et la recherche de produits "plus performants et plus persistants". Il affirme qu'il n'existe pas de méthode fiable sans animaux pour modéliser un produit injecté, et les tue pour analyser les sites d'injection.
Objectifs
Le marché mondial de la chirurgie reconstructrice ne cesse de progresser ces dernières années. Selon l’Observatoire Mondial du Marché et de la Profession, ce marché a bondi de 10% en un an, en 2012. En France, les technologies non chirurgicales, à base de produits injectables progressent, au point que ces interventions dominent aujourd’hui ce marché (correction des cicatrices d'acné, restauration et correction des signes de perte de graisse faciale (lipoatrophie) chez les personnes atteintes du VIH, ...). Certains produits de comblement se résorbent naturellement avec le temps nécessitant pour les patients de répéter les injections, il est donc nécessaire d'améliorer la persistance de ces produits. La recherche de nouveaux produits, performants et sains pour le patient, est donc plus que jamais nécessaire. Ce projet a pour objectif de tester et évaluer des dispositifs médicaux injectables de comblement sur différents modèles animaux. Il comporte plusieurs protocoles visant à évaluer leur comportement (persistance et potentielles réactions locales de type inflammatoire) après injections sous la peau, sous le derme, sous le muscle ou dans le muscle chez les rongeurs ou le lapin. Lors de ce projet, l’imagerie médicale sera utilisée afin de suivre l’évolution (volume et forme) des produits injectés au cours du temps. Un effet inflammatoire des produits pourra également être mis en évidence, notamment par imagerie optique (bioluminescence/fluorescence) ou par analyse histologique.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à la mise sur le marché de nouveaux produits dans le but de proposer des produits plus performant et plus persistant.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés (anesthésie volatile ou fixe) afin de réaliser l'injection ou les injections en sous-cutané, en intradermique, en intramusculaire et/ou en sous musculaire en respectant les volumes d'injections recommandés. Ces injections seront réalisés en maximum 10 minutes (anesthésie comprise). Des examens scanners ou d’imagerie optique seront également réalisés sous anesthésie générale. Un examen scanner dure jusqu’à 20 minutes et les examens d'imagerie optique en moyenne 5 minutes (anesthésie comprise). La fréquence des examens d'imagerie optique sera de : -maximum 10 acquisitions par jour le premier jour puis, - maximum 3 acquisitions par jour pendant les 3 jours suivants puis, - maximum 1 acquisition par jour jusqu’au 10ème jour puis, - maximum 2 acquisitions par semaine jusqu’à la fin de l’étude. La fréquence des examens scanners sera de : -maximum 3 acquisitions par jour le premier jour puis, - maximum 1 acquisitions par jour pendant les 15 jours suivants puis, - maximum 1 acquisition par semaine pendant les 2 premiers mois puis, - maximum 1 acquisition par mois jusqu’à la fin de l’étude.
Impact sur les animaux
Les animaux seront manipulés régulièrement pour la réalisation des différents actes techniques: injection des produits, réalisation des acquisitions d'imagerie et suivi clinique avec pesée. Les injections des produits et la réalisation des acquisitions d'imagerie seront réalisés sous anesthésie. Ces manipulations bien que réalisé avec le plus grand soin par du personnel formé sont susceptibles d'induire un stress.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin du protocole. Les sites d'injection pourront être prélevés après mise à mort de l’animal afin de réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
Afin de répondre aux objectifs de ce projet, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire car il n’existe pas à l’heure actuelle de méthode alternative permettant de modéliser de manière fiable le comportement de produits injectés dans un organisme entier vivant. Ce comportement dépend de très nombreux facteurs tels que la zone d’injection, les tissus environnants, l’activité de l’animal, etc.
Réduction
Le suivi de la persistance (volume et forme) des produits injectés sera réalisé par imagerie médicale sur les mêmes animaux au cours du temps. Cette méthode d'analyse permet de conserver les animaux tout au long de l'étude et donc de diminuer le nombre d'animaux impliqué dans chaque procédure. Afin d'obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d'étudier la performance et/ou la persistance du produit au cours du temps (à court/moyen et long terme), des groupes de minimum 6 sites d'injection seront constitués (en fonction de l'espèce plusieurs sites d'injection peuvent être réalisés sur un même animal réduisant également le nombre d'animaux à utiliser : par exemple 8 sites intradermiques pourront être réalisé sur 1 lapin).
Raffinement
Une période d'acclimatation de 2 jours minimum sera respectée pour les rongeurs et de minimum 4 jours pour les lapins. Les rongeurs seront hébergés en cage et les lapins en parc de manière collective durant toute la durée de l'étude (sauf exception en cas de bagarre ou blessure) avec des enrichissements appropriés en fonction de l'espèce (abris, matériel de nidation, bois à ronger, balles, ...). Au cours de l'étude les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tout signe clinique anormal et ainsi prendre le plus rapidement possible, les mesures nécessaires : mesure de soutien (désinfection de plaies, isolement, réchauffement, etc…) ou la mise à mort des animaux ayant un état clinique jugé moribond. Le poids des animaux sera contrôlé régulièrement tout au long de l'étude et un suivi clinique approfondi pourra être réalisé afin de détecter les signes suivants: signes cliniques généraux = comportement général de l’animal pour déceler une éventuelle apathie, la réponse à la stimulation, l’état de son pelage (soyeux ou en piloérection), présence d’écoulement nasaux et oculaires, difficultés respiratoires ou en lien avec l’administration de produit = inflammation, lésion, nécrose du site d’injection. Toute anomalie clinique sera rapportée au vétérinaire responsable du suivi. Les signes cliniques observés seront pris en charge (injection de fluides, analgésiques, antibiotiques, etc…) dans la mesure où les actions n’interfèrent pas avec les produits injectés (en fonction des connaissances des produits).
Choix des espèces
Les rongeurs ont été choisis afin de tester les différentes techniques d’injections et de comparer les modèles entre-eux. L’espèce sera choisie en fonction du type d’injection (volume, fréquence, localisation, etc.) et d’imagerie : - Le cobaye est aujourd’hui une espèce référence en terme d’injection intradermique, tandis que le rat sera privilégié pour les injections sous-cutanées (volumes injectables plus importants que chez la souris, permettant un suivi en imagerie médicale). - Le lapin a quant à lui été choisi afin de tester des volumes plus importants et ainsi mimer les volumes d’injections les plus importants réalisés chez l’humain. Les rats et les cobayes seront utilisés au stade de jeune adulte (environ 7 semaines). Les lapins pourront être utilisés à partir de 10 semaines. Le stade de développement jeune adulte est celui habituellement utilisé (pas de contrainte spécifique lié à l’âge - animaux avec un système immunitaire mature).
Etude de l’efficacité de molécules candidates pour le traitement de pathologies cardiaques sur des modèles rongeurs. (2023-B-024)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Rats : 1452
1 976 rongeurs, 524 souris et 1 452 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, la plupart dans des procédures classées sévères, une partie opérée sous anesthésie sans réveil. Ils subissent la pose d'une sonde dans le cœur par la carotide, un électrocardiogramme et un cathéter veineux, avant extraction du cœur, pour tester l'efficacité de molécules candidates contre des pathologies cardiaques. Le porteur indique que ces gestes chirurgicaux entraînent douleur et stress, et qu'une perte de poids de plus de 20 % en 24 h déclenche la mise à mort. Il présente la souris comme un moyen pour des "clients" disposant de peu de composé de tester tout de même leur molécule.
Objectifs
Selon l’organisation mondiale de la santé, les maladies cardiaques sont la première cause de mortalité dans le monde. Le cœur, qui est un organe vital, peut présenter des problèmes à la fois de contractilité du muscle cardiaque, de rythme mais aussi de conduction, toutes ces pathologies pouvant amener au décès des patients. Ce projet a pour but de développer différents types de modèles qui miment ces mêmes symptômes chez l’animal afin de tester et de démontrer l’efficacité de molécules en développement. Pour l’ensemble de ces modèles, différents paramètres cardiaques tels que l’électrocardiogramme (paramètre permettant de lire le rythme cardiaque), la pression ventriculaire gauche (paramètre permettant de comprendre comment fonctionne cette partie du cœur) et la pression sanguine seront enregistrés selon le modèle étudié. Ces différents modèles animaux permettront de tester des candidats médicament et de trouver des traitements pouvant améliorer la prise en charge des patients atteints de ce type de maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester l’efficacité de molécules en développement afin de trouver un candidat médicament susceptible de traiter des pathologies cardiaques et ainsi d’améliorer la prise en charge / le pronostic de ces patients.
Procédures
Au cours de sa vie, un animal ne pourra être impliqué que dans une procédure de cette étude. Pour tous les animaux l’identification dure 30 secondes. Le temps pour effectuer une injection d'analgésique est estimé à 30 secondes. Pour les procédures comportant l’anesthésie chimique, le temps d’injection de l’anesthésique est estimé à 30 secondes. Les différents types d'administration prendront moins d'une minute par animal. Les temps d’intervention sur l’animal estimés pour chaque procédure sont les suivants : - Mise en place de la sonde dans le cœur en passant par la carotide ou mise en place d’une sonde reliée à un capteur de pression (20 min), mise en place d’un électrocardiogramme (10 min), mise en place d’un cathéter en vaisseau veineux (15min), extraction du cœur de l'animal (15min).
Impact sur les animaux
Toutes les procédures de ce projet incluant des gestes chirurgicaux, un certain niveau de douleur et de stress sont attendus nécessitant une anesthésie et analgésie préopératoires appropriées. Des signes cliniques dus au traitement par un candidat médicament (en amont des mesures de paramètres cardiaques), pourront être observés (exemple : perte de poids, prostration, yeux mi-clos, …) et feront l’objet d’un suivi spécifique. Pour les animaux ayant un phénotype dommageable, une attention particulière sera portée sur leur suivi. Des points limites spécifiques seront définis pour ces animaux en fonction des données scientifiques connues sur cette lignée et des recommandations de l'éleveur.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin des deux procédures car leur cœur sera prélevé afin de réaliser des analyses des tissus et/ou des colorations afin de visualiser les lésions au niveau du cœur.
Remplacement
L'efficacité de molécules en développement ainsi que les analyses histologiques que nous souhaitons réaliser par la suite, ne peuvent être étudiées que sur des organismes entiers pour tenir compte des interactions interorganes, cellulaires et moléculaires. Le rat et la souris sont des modèles de choix car les procédures sont bien connues et la physiologie cardiaque de ces animaux est comparable à celle de l'Homme.
Réduction
Une mise au point des modèles préalable aux études permettra une réduction du nombre d’animaux impliqués dans les études. C’est pour cette raison qu’une procédure dédiée à la mise au point des modèles d’efficacité en cardiologie et à l’acquisition des gestes techniques, a été incluse dans ce projet. Nous utiliserons dans la mesure du possible des animaux surnuméraires (naïfs de toute expérimentation) ce qui rentre dans le cadre d’une réduction du nombre d’animaux utilisés. La seconde procédure figurant dans ce projet sera réalisée sur un nombre limité d’animaux utilisés mais suffisants pour pouvoir réaliser des tests statistiques pertinents en fonction de l’effet attendu de la molécule testée.
Raffinement
L’expérimentateur s’assurera que toute manipulation sera conforme à la réglementation en vigueur et entrainera un minimum de stress ou de douleur chez l’animal. Préalablement à toute expérimentation, des points limites (exemples : détresse respiratoire, perte de poids supérieure à 20% sur 24h, perte sanguine abondante, etc …) sont définis en accord avec la littérature scientifique et la réglementation en vigueur . La mise en place des points limites permettra un meilleur suivi des animaux lors de la réalisation des différentes procédures de ce projet mais également de maintenir leur bien-être tout au long de l’expérimentation ainsi que la mise en place d’une prise en charge précoce et adaptée de l’animal si cela est nécessaire. Dans le cas où le bien-être de l’animal serait dégradé après 48h de traitement, une mise à mort sera réalisée immédiatement sur décision du directeur d’étude et /ou du vétérinaire désigné. Avant tout acte de chirurgie, l’anesthésie (type, dose, fréquence) ainsi que l’analgésie (type, dose, fréquence) nécessaires au suivi pré opératoire de l’animal devront être validées par le vétérinaire désigné. Pendant la chirurgie, les animaux seront placés sur couverture chauffante avec rétrocontrôle de la température afin qu’ils soient maintenus à 37°C. L’ajout de système de réchauffement complémentaires pourra être utilisé en cas de baisse de température de l’animal (exemple : bouillotes, etc..). Afin de limiter le stress dû à l’hébergement en cage individuelle (par exemple : individualisation des animaux pour mesure de la consommation hydrique et/ou alimentaire) et de maximiser le bien-être de l’animal, de l’enrichissement spécifique à chaque espèce sera utilisée (exemple : igloo, bûchette, coton, etc…), de plus, ils garderont un contact visuel et olfactif. Lors de traitements en intrapéritonéal ou en sous-cutanée, une rotation des sites d’injection sera réalisée afin de minimiser l’impact de l’injection sur le bien-être des animaux. Pour les animaux ayant des caractéristiques de la maladie, une attention particulière sera portée sur leur suivi. Des points limites spécifiques seront définis pour ces animaux en fonction des données scientifiques connues sur cette lignée et des recommandations de l'éleveur. Dans le cas de signes cliniques et/ou notables, une décision sera prise selon l'arbre décisonnel.
Choix des espèces
Le rat sera utilisé car il s’agit d’une espèce bien décrite dans la littérature scientifique et qu’il est plus aisé de pratiquer la chirurgie sur cette taille de rongeur. La souris sera utilisée car il s’agit d’un animal plus petit permettant à des clients ayant peu de composé disponible de pouvoir tout de même tester l’efficacité de leur molécule. C'est pour cette raison que nous souhaitons inclure ces deux espèces dans notre projet. Ce type de modèle de maladie est réalisé chez des animaux adultes car il s’agit de reproduire des pathologies de l’Homme adulte.
Evaluation de l’efficacité de molécules contre les modifications physiologiques et comportementales induites par un stress chronique chez le rat adulte (acronyme : STCH-2023).
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
48 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Trente-six d'entre eux subissent un stress chronique de 2 h 30 par jour pendant 21 jours, un traitement oral quotidien et cinq prises de sang sur animal vigile, pour tester des molécules contre le stress et l'anxiété. Le porteur héberge les rats stressés seuls, sans enrichissement, et précise qu'aucun analgésique ni anti-inflammatoire ne sera administré, tout en affirmant qu'aucune procédure n'engendrera de douleur. Il affirme que le remplacement n'est "pas envisageable" et que la complexité des mécanismes ne peut être appréhendée qu'in vivo.
Objectifs
Les troubles anxieux et les troubles liés au stress sont particulièrement fréquents dans les pays industrialisés. Il est estimé que 13 à 22% des habitants de ces pays développeront une pathologie anxieuse au cours de leur vie. Par ailleurs, le stress est impliqué dans l’apparition de pathologies d’ordre psychiatrique telle que la dépression, avec, au-delà de l’aspect individuel, un coût important pour la société. Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la dépression concerne 300 millions de personnes dans le monde et 800 000 personnes meurent en se suicidant chaque année. Les traitements disponibles concernant l’anxiété et le stress présentent de nombreuses limites dues aux effets secondaires importants et/ou à l’efficacité limitée. Dans le cas de stress chronique, différents traitements médicamenteux peuvent être prescrits mais l’indication de ces traitements n’est pas toujours prioritairement l’effet anti-stress et ils ne sont pas dénués d’effets secondaires. Dans ce contexte, la recherche de nouveaux produits plus efficaces représente donc un enjeu sociétal et économique majeur.
Bénéfices attendus
L’enjeu de ce projet est d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements dans la lutte contre le stress et l’anxiété qui pourront être développés pour une utilisation chez l’Homme.
Procédures
Dans cette étude, les 48 animaux seront tout d’abord soumis à un test de préférence au sucre pendant 3 jours (1h de test par jour), après mise à jeun pendant 1 heure chaque jour, et placement en cage individuelle afin d’avoir une mesure de la consommation hydrique pour chaque individu. Ensuite, 36 des 48 animaux seront soumis à un stress chronique pendant 21 jours (2,5 heures par jour). Un traitement sera administré sur les 48 animaux vigiles par voie orale pendant 23 jours (environ 1 minute par jour). Un prélèvement sanguin effectué en 1 minute environ sera réalisé sur ces 48 animaux à l’état vigileà 5 reprises au cours de l’étude. Des tests comportementaux seront réalisés à l’issue de l’étude sur 2 jours, avec une durée maximale de ces tests de 5 à 20 minutes par jour pour évaluer les effets des traitements sur le stress induit. Enfin, à la fin du projet, un ensemble d’organes sera prélevé pour analyses. Aucune procédure n’engendrera de douleur.
Impact sur les animaux
L’hébergement en cage individuelle des animaux est nécessaire durant la totalité du projet pour les groupes soumis au stress chronique. Le stress chronique induit tout au long de ces 21 jours peut entrainer une aggressivité, il est donc préférable de limiter les interactions avec leurs congénères. Les traitements par voie orale s’effectuent sur animal vigile afin d’éviter les fausses routes et aucune médication, analgésique ou anti-inflammatoire ne sera utilisée. Pour le test de préférence au sucre, une mise à jeun des animaux est nécessaire 1h avant les mesures afin de garantir le bon déroulé du test. Les séries de prélèvements sanguins comme les tests comportementaux s’effectuent sur animal vigile sans aucune médication, analgésique ou anti-inflammatoire pour ne pas perturber l’activité des animaux et les dosages qui seront réalisés.
Devenir
Tous les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet seront mis à mort 24 jours après le début de l’induction du stress chronique, c’est-à-dire à la fin de l'unique procédure expérimentale.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Les études in silico ou in vitro ne permettant pas de prédire ou d’évaluer les effets antistress d’un traitement. Le modèle rat est utilisé régulièrement par les industriels pour évaluer l’efficacité de produits contre le stress. La complexité des mécanismes mis en jeux ne sont actuellement pas modélisés par des méthodes alternatives alors qu’ils sont présents de façon similaire chez le rat. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut donc être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Les données de la littérature ainsi qu’une étude de puissance statistique en amont, et notre expérience du modèle, permettent de nous assurer que nous utiliserons le nombre minimal d'animaux pour pouvoir conclure d’un effet ou non des traitements testés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes. Les rats du groupe Contrôle non stressé seront 3 par cage avec des feuilles de papier kraft et des briques en bois en guise d’enrichissement. Les rats des autres groupes soumis au stress chronique seront hébergés en cage individuelle sans enrichissement pour assurer le bon déroulé de l’étude. Les animaux auront un accès non restreint à la nourriture et à l’eau pendant toute la durée du projet sauf lors des 3 sessions de test de préférence au sucre où une mise à jeun d’une heure est nécessaire. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5 jours sur 7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Lors des séances d’induction du stress, à la sortie du dispositif, une attention particulière sera apportée à l’animal pour vérifier l’absence de blessure. Une attention toute particulière sera portée aux animaux pendant les tests comportementaux. Un expérimentateur surveillera en permanence l’écran vidéo situé dans le couloir jouxtant la salle de test afin d’intervenir en cas de nécessité. Les traitements oraux et les prélèvements sanguins seront effectués par du personnel ayant les compétences requises et une observation régulière des animaux sera effectuée après réalisation de chaque traitement oral ou prélèvements, week-end et jours fériés inclus. Des points limites adaptés sont fixés, si nous constatons le dépassement d’un de ces points limites, l’animal sera mis à mort dans des conditions éthiques.
Choix des espèces
Le modèle rat est utilisé régulièrement par les industriels pour évaluer l’efficacité de produits contre le stress. De plus, ce modèle est déjà très utilisé dans les tests visant à étudier les comportements de type anxieux et dépressif. Dans cette étude et afin d’être le plus représentatif possible, nous utiliserons des rats des deux sexes. Les animaux utilisés seront des rats mâles et femelles Sprague Dawley de 30 jours à l’arrivée au laboratoire (125-150 g). Nous effectuerons notre modèle sur de jeunes rats afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles dans la littérature scientifique sur les modèles de stress chronique.
Etudes moléculaires chez des modèles de rat combinés du Syndrome de Down et de la Maladie d’Alzheimer
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
96 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Modèles combinant trisomie 21 et maladie d'Alzheimer, ils sont mis à jeun six heures puis anesthésiés pour un prélèvement de sang, avant la mise à mort pour prélever cerveau, foie, tissu adipeux et muscle. Le porteur affirme qu'il n'existe "aucune alternative" à l'animal pour l'étude du cerveau, qui exigerait un organisme "dans son intégrité et sa globalité". Les cibles thérapeutiques annoncées pour l'Alzheimer restent renvoyées au long terme.
Objectifs
Le Syndrome de Down (SD) ou Trisomie 21 touche 1 naissance sur 800 et représente la forme la plus fréquente de retard mental. Par ailleurs, les personnes atteintes du SD développent de nombreuses comorbidités parmi lesquelles la maladie d’Alzheimer (MA). Ainsi, plusieurs modèles de rats ont été créés afin de pouvoir étudier les mécanismes physiopathologiques de la MA dans un contexte de SD. Les premiers résultats obtenus chez ces modèles sont très prometteurs. En effet, ils mettent en évidence des atteintes de l’apprentissage et de la mémoire chez certains de ces modèles. Nous avons également mis en évidence une augmentation de l’expression d’un marqueur de la MA. Nous souhaitons donc poursuivre/approfondir la caractérisation de nos modèles avec pour but d’identifier les mécanismes impliqués dans le développement de la MA dans le SD. Pour cela, nous voulons réaliser des analyses moléculaires sur des échantillons de sang/plasma ainsi que sur différents tissus (cerveau, foie, tissu adipeux, muscle). Les résultats d’une des analyses que nous souhaitons réaliser sont sensibles à la prise alimentaire des animaux. De ce fait, il est nécessaire de réaliser une mise à jeun des animaux afin de contrecarrer les effets de la prise alimentaire, cette dernière étant très aléatoire d’un individu à l’autre. Les animaux seront donc soumis à une privation alimentaire avant d’effectuer un prélèvement sanguin qui sera réalisé sous anesthésie générale profonde.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est de permettre une meilleure caractérisation de modèles SD-MA chez le rat. Le but est de nous permettre d’identifier/comprendre les mécanismes physiopathologiques du développement de la MA dans un contexte de SD. Les mécanismes identifiés pourraient également s’appliquer aux personnes de la population générale affectées par la MA. A long termes, cela pourrait potentiellement permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour la MA et ces modèles pourraient alors être utilisés pour tester de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Dans le cadre de cette étude, les animaux seront soumis à une privation alimentaire en vu d’une mise à jeun. Cette privation alimentaire sera d’une durée de 6h. Elle sera réalisée une seule fois par rat et sur la totalité des animaux du projet, soit 96 rats. Ces animaux seront ensuite anesthésiés pour pouvoir réaliser un prélèvement sanguin. Pour cela, un mélange anesthésique sera administré par voie intrapéritonéale, cette injection est réalisée en 1 à 2 mins par rat. Un prélèvement de sang sera ensuite réalisé, il se fait en 1-2 mins. A noter que l’injection d’anesthésique et le prélèvement de sang sont réalisés qu’une seule fois par rat. Par ailleurs, les animaux seront soumis à la pose d’une bague à numéro unique permettant de les identifier, ainsi qu’au prélèvement d’une biopsie d’oreille afin de déterminer quels animaux sont porteurs de la modification génétique. Ces deux actes sont réalisés une seule fois par animal et de façon successive en 2-3 mins.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à une privation alimentaire afin de réaliser une mise à jeun. Cette privation alimentaire peut induire un stress léger chez l’animal. Par ailleurs, le prélèvement sanguin nécessite d’anesthésier l’animal au préalable via une injection d’anesthésique par voie intrapéritonéale. Cette injection n’induit qu’une douleur minime et très brève au site d’injection liée à l’introduction de l’aiguille. Elle peut également induire un stress de courte durée chez l’animal du fait de la contention nécessaire pour pouvoir effectuer l’injection. Concernant la pose d’une bague à numéro unique et du prélèvement d’une biopsie d’oreille, ces deux actes, réalisés de façon successive, ne génèrent qu’une douleur minime et un stress léger chez l’animal.
Devenir
L’ensemble des animaux prévu dans ce projet seront mis à mort afin de pouvoir réaliser des analyses moléculaires sur différents tissus (cerveau, foie, tissu adipeux, muscle).
Remplacement
Il n’existe à l’heure actuelle aucune alternative à l’utilisation des animaux pour les études concernant le cerveau. La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires des pathologies génétiques et neurodégénératives requiert l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité. Il n’existe donc pas de méthode autre que l’étude in vivo.
Réduction
Cette demande concerne la réalisation de prélèvements sanguins et de différents tissus sur des animaux mis à jeun en vu de réaliser des analyses moléculaires. Le recul et les connaissances que nous avons sur la mise en œuvre de ces analyses nous permettent d’estimer que le nombre d’animaux nécessaire est de 12 animaux/génotype/sexe. Cet effectif a été déterminé afin d’avoir un nombre minimal d’animaux tout en ayant des résultats scientifiquement interprétables et ce en prenant en compte une variabilité inter-individu attendue. Par ailleurs, cette étude sera réalisée sur des mâles et des femelles afin d’utiliser l’ensemble des animaux produits et de vérifier qu’il n’y a pas de différence en fonction du sexe.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à une mise à jeun qui n’est en rien délétère pour l’animal. En effet, elle est réalisée sur une période très courte (6h) et pendant la phase de jour, période pendant laquelle les rats dorment principalement et mangent peu, ils ne seront donc que peu perturbés. Il n’y a donc pas de point limite concernant la mise à jeun. Par ailleurs, un prélèvement de sang sera réalisé sous anesthésie/analgésie générale profonde. Ainsi, aucune douleur n’est attendue. Le prélèvement de sang ne commencera qu’après la perte totale des réflexes de retrait lors du pincement de la patte et des réflexes de fermeture palpébrale témoignant d’une anesthésie profonde. Les points limites seront donc déterminés en fonction des observations faites pendant l’anesthésie/analgésie (évaluation du rythme cardiaque, variation de la température de l’animal). La procédure d’anesthésie sera arrêtée si ces points limites sont atteints. Par ailleurs, les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien permettant de s’assurer de leur bien-être et de leur santé. Si les animaux présentent des signes de mal être ou de douleur (plaies, hérissement du poil, attitude voûtée, perte de poids, altération de la respiration, comportement anormal (perte de réactivité, animal prostré)), ils seront placés sous surveillance accrue et présentés au vétérinaire. Si un traitement est envisageable, il sera mis en place (antiseptiques, antibiotiques, analgésiques). A noter que le traitement utilisé devra être adapté au cas pas cas en fonction des symptômes rencontrés. Si aucun traitement n’est envisageable et que l’état de l’animal persiste ou se dégrade au cours de la journée, il sera mis à mort. Ainsi, l’atteinte de points limites concernant le bien-être et la santé des animaux sera déterminée sur la base des observations quotidiennes de nos animaux. Par ailleurs, tout au long de leur vie, les animaux seront hébergés par deux, le rat étant une espèce très sociable, et disposeront d’un bâton à ronger en guise d’enrichissement.
Choix des espèces
La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires des pathologies génétiques et neurodégénératives requière l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité. Le rat est physiologiquement et génétiquement plus proche de l’Homme que ne l’est la souris. A ce jour, l’anatomie, la physiologie et la génétique du rat sont bien connues. Par ailleurs, l’évolution de l’ingénierie génétique permet maintenant de réaliser facilement des modifications génétiques chez le rat. Enfin, les meilleures capacités d’apprentissage et d’adaptation du rat comparé à la souris en font un meilleur modèle pour l’étude de la maladie d’Alzheimer et des déficiences cognitives associées au Syndrome de Down. L’étude sera réalisée chez des rats âgés de 14-16 mois, car c’est l’âge auquel ont été faites les analyses moléculaires que nous avons réalisées jusqu’à présent. Ce projet visant à complèter et approfondir ses analyses.
Essai d’une thérapie cellulaire chez le rat avec des précurseurs de photorécepteurs édités génétiquement
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Chaque rat reçoit, sous anesthésie générale, une injection sous la rétine de chacun de ses yeux, de cellules dérivées de cellules souches humaines ou d'une solution tampon, puis jusqu'à six séances d'imagerie de la rétine et d'électrorétinogramme, chacune sous anesthésie. Les 325 rats, d'une lignée immunodéficiente atteinte d'une dégénérescence de la rétine qui les rend aveugles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et passent aussi des tests de vision éveillés : test optomoteur et test d'évitement de la lumière. Le porteur prévoit une "douleur oculaire" après l'opération, puis justifie l'injection du second œil en affirmant que "La rétine ne possède pas de récepteurs spécifiques de la douleur". Tous sont mis à mort à la fin de chaque procédure pour l'analyse de leur rétine.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de valider le potentiel de restauration visuelle de cellules rétiniennes appelées photorécepteurs rendues artificiellement sensibles à la lumière grâce à la présence d’un canal ionique. Ces photorécepteurs sont obtenus in vitro à partir de cellules souches humaines, appelées cellules iPS. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer dans un modèle de rats présentant une perte visuelle provoquée par une dégénération de la rétine similaire à celle observée chez l’homme et immunodéficient, le potentiel thérapeutique de ces cellules modifiées après transplantation. L’utilisation de cellules rendues artificiellement sensibles à la lumière vise à contourner les difficultés rencontrées par différents groupes, et rapportées dans différentes études, d’obtenir une restauration fonctionnelle.
Bénéfices attendus
Les travaux de thérapie cellulaire développées ces dernières années utilisant des photorécepteurs dérivés de cellules souches pluripotentes ont permis d’obtenir un certain succès en termes de survie et d’intégration dans le tissus hôte des cellules transplantées. En revanche, la plupart des études témoignent d’une absence ou d’une faible récupération fonctionnelle, liée notamment à un défaut de maturation des cellules transplantées. L’approche proposée ici vise à contourner cet obstacle à l’aide de cellules rendues photosensibles artificiellement par une approche d'édition du génome qui devrait permettre d’observer une récupération fonctionnelle beaucoup plus importante. Les bénéfices attendus sont donc une restauration au moins partielle de la vue chez les animaux modèles aveugles. Ces résultats pourraient permettre à terme de proposer à des patients souffrant de cécité irréversible une thérapie visant à rendre au moins partiellement la vue ; les seuls traitement disponibles à l’heure actuelle permettent au mieux un ralentissement de la perte visuelle avant la cécité complète.
Procédures
Trois groupes d’animaux subiront une procédure chirurgicale sous anesthésie générale qui consiste en l’injection intraoculaire (sous la rétine) de cellules en suspension (2 groupes pour deux types de cellules différentes), ou de solution tampon (1 groupe) ; cette opération dure 15 à 20 minutes et est réalisée une seule fois dans chaque œil de l’animal. Tous les animaux feront l’objet d’un examen par imagerie permettant l’observation de l’anatomie et la structure de la rétine (tomographie par cohérence optique) et d’un examen électrophysiologique (Electrorétinogramme) qui permette l’étude de la fonction de ce tissu; ces examens qui nécessitent l’immobilité de l’animal se fera sous anesthésie générale ; Les examens d’imagerie ont une durée de 10 à 15 minutes; l’électrorétinogramme a une durée de 30 minutes environ. Ces examens seront réalisés une fois par mois (maximum de 6 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). Les animaux réaliseront également des tests comportementaux à l’état vigil sans contrainte particulière. Ces tests de la fonction visuelle sont rapides (5 à 10 minutes environ). Ces examens seront réalisés une fois par mois (maximum de 6 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). Aucun prélèvement ne sera réalisé sur les animaux vivants.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables possibles de l’étape chirurgicale consistant en la transplantation cellulaire dans l’espace sous-rétinien sont une douleur oculaire et péri-oculaire dans une courte période post-opératoire. Les procédures post-opératoire (tests visuels, imagerie) n’ont pas d’effets indésirables avérés. L’animal étant déjà anesthésié pour la procédure chirurgicale, par conséquent il n’y aura pas d’impact significativement négatif sur le fait de pratiquer une injection intra-oculaire dans chaque œil. La rétine ne possède pas de récepteurs spécifiques de la douleur et, par conséquent, une injection dans l’œil contralatéral n'aura pas d'impact significatif sur la santé globale de l'animal. Dans de rares cas, une inflammation anormale de l’œil peut être observée en post-opératoire.
Devenir
A la suite de chacune des procédures, les animaux sont euthanasiés pour permettre des analyses histologiques ou fonctionnelles (électrophysiologiques) des tissus (rétine). Ces explorations sont nécessaires pour évaluer le bénéfice de la transplantation au cœur du projet et le devenir des cellules transplantées (survie cellulaire ; différenciation et intégration aux tissus de l’hôte ; réponse à la lumière des cellules transplantées ; reconnexion avec les autres types cellulaire).
Remplacement
Le projet consiste à évaluer la capacité d’une greffe de cellules à permettre une récupération fonctionnelle visuelle. Cette évaluation ne peut donc pas être faite par des approches in vitro. Ce projet ne peut être réalisé que chez l’animal.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, les transplantations seront réalisées dans les deux yeux. Par ailleurs, la majorité des actes peut être réalisée sur les mêmes animaux permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le nombre total d’animaux pour cette étude est de 325 réparti en trois groupes distincts. Nous avons réduit le nombre d’animaux par groupe au minimum requis en tenant compte de la variabilité plus importante des mesures effectuées (en raison d’un taux d’échec évalué à environ un quart des expérimentations (chirurgie, rejet de greffe, opacification du cristallin, etc..). Cet effectif a été déterminé à l’aide d’un calcul de puissance permettant une analyse statistiquement robuste et ainsi l’interprétation fiable des données obtenues.
Raffinement
Les animaux sont élevés en cages de stabulation avec éléments d’enrichissement pour toute la durée du protocole ; nourriture et abreuvement à volonté. Les procédures prévoient une surveillance de leur état physique général (et particulièrement du système oculaire). Les procédures utilisées comportent plusieurs tests comportementaux d’évaluation de la fonction visuelle (OCT, test optomoteur, test de comportement d’évitement de la lumière, ERG), qui n’ont pas d’effets indésirables avérés ou documentés et ne génèrent pas de douleur avérée. Le risque d’une légère irritation de la surface oculaire ne pouvant pas être totalement exclue pour certains examens (imagerie, ERG) les animaux feront l’objet d’une surveillance accrue pendant les 24h suivant ces différents actes. Le geste chirurgical, qui peut générer une nuisance ou une douleur temporaire est géré en pré et post-opératoire par un traitement analgésique puis un anti-inflammatoire non stéroïdien à durée d’action longue. Les signes de comportement anormal, signe de possible souffrance, seront également surveillés. Les points limites adaptés sont définis de manière adaptée aux procédures mises en œuvres et inclus une surveillance de l’état physique et comportemental de l’animal. L’observation d'un de ces points limites entraînera l’euthanasie immédiate de l’animal selon les méthodes adaptées et réglementaires.
Choix des espèces
Le rat est une espèce couramment utilisée dans les études précliniques. Ce choix permettra une comparaison des résultats obtenus avec ceux de la littérature. La taille de l’animal rend le geste technique (transplantation sous-rétinienne) moins difficile que chez la souris par exemple, ce qui réduira significativement le risque d’échec de la procédure et donc le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Nous utiliserons une lignée particulière, chez laquelle le système immunitaire est altéré, Ce modèle permet l’étude de xénogreffes (greffe entre donneur et hôte d'espèces différentes) sur le long-terme en réduisant drastiquement le rejet des cellules transplantées normalement provoqué par une forte réponse immunitaire (xénogreffe). Il permet également d’éviter les traitements anti-rejets potentiellement toxiques à long terme ; Les animaux sont inclus dans l’étude à l’âge de 3 mois, stade auquel la dégénérescence de la rétine est effective et l’ensemble des procédures s’étalera sur une durée de 6 mois (étude jusqu'à 6 mois post-transplantation) donc jusqu’à un âge maximal de 9 mois.
Travaux pratiques sur rongeur dans le cadre de la formation réglementaire opérateur de projet.
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Rats : 150
450 rongeurs, 300 souris et 150 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Des stagiaires s'exercent sur eux à la contention, aux injections et aux prélèvements de sang, non pour produire des connaissances mais pour valider une formation réglementaire. Le porteur mobilise des mannequins et des vidéos, mais affirme que le contact avec l'animal vivant reste "incontournable" pour des gestes comme les prélèvements rétro-orbitaires. Les animaux sont tués juste après les manipulations, pris en partie sur des surplus d'élevage déjà destinés à l'euthanasie.
Objectifs
Le projet a pour but d’appliquer les recommandations de la commission nationale de la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques (dite CNEA) proposant précocement aux étudiants qui seraient amenés à utiliser des animaux à des fins scientifiques de suivre des formations réglementaires a minima de niveau applicateur. De plus, les mauvais gestes de prélèvement ou d’injection chez les petits animaux peuvent engendrer des dommages ou du stress pour l’animal. Ces perturbations peuvent avoir un impact significatif sur le bien-être animal et sur la valeur scientifique des résultats. Les travaux pratiques de cette formation enseignent les bonnes pratiques de préhension, de contention, de prélèvement et d’administration chez la souris et le rat dans le respect des principes d’éthique et de la réglementation en vigueur.
Bénéfices attendus
Ce projet fait appel à différentes procédures expérimentales à visée éducative. Il a pour but de familiariser les stagiaires avec les rats et les souris, raffiner les procédures de prélèvement et d'injection afin d’éviter la souffrance des animaux, de réduire le nombre d’animaux et d’obtenir des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles.
Procédures
Aucun prélèvement ne sera pratiqué sur des animaux vigiles (les animaux seront analgésiés et anesthésiés avant chaque procédure de prélèvement) Des injections (intrapéritonéale, sous cutanée, intradermique) seront faites sous anesthésie locale sur animaux vigiles (rat et souris). Nous fixons le seuil d’une voie d’administration (durée d’environ une minute) et de deux voies de prélèvements par animal qui durent environ deux minutes (une minute par voie de prélèvement).
Impact sur les animaux
Douleur suite à l’introduction des aiguilles dans les sites d’injection et de prélèvement. Les pratiques de contention et de manipulation peuvent engendrer de stress pour les animaux.
Devenir
A la fin de chaque séance de formation, les animaux ayant subi des interventions d’injection et/ou de prélèvement ne seront pas conservés en vie pour éviter des souffrances inutiles.
Remplacement
Nous allons remplacer l’utilisation de l’animal vivant par des modèles d’imitation rat et souris pour initier : à la contention, l’injection dans la veine caudale et le gavage. En outre la familiarisation des stagiaires avec les animaux nécessite un contact direct avec les animaux, en plus il n’est pas possible de pratiquer certains gestes techniques sur des mannequins ou des tissus artificiels comme les prélèvements rétro-orbitaires ou sub-mandibulaires. L’usage de l’animal est incontournable.
Réduction
Les études statistiques requises habituellement dans les études scientifiques ne peuvent pas être appliquées car le projet sera réalisé dans un but éducatif. Le nombre total des animaux dépend du nombre de participants qui est limité à 50. Les stagiaires seront répartis en 5 groupes de 10 et chaque groupe réalisera 1 TP sur les souris et 1 autre TP sur les rats. Le TP1 sur les bonnes pratiques de préhension, de contention, de prélèvement et d’administration chez la souris pour lesquelles 12 souris seront nécessaires (2 souris pour l’enseignant et une souris par stagiaire). Le Tp2 sur les bonnes pratiques de préhension, de contention, de prélèvement et d’administration chez le rat pour lesquelles 6 rats seront nécessaires (1 rat pour l’enseignant et un rat pour 2 stagiaires). Soit au total 60 souris et 30 Rats par an pour la formation de 50 stagiaires. Le nombre total d’animaux pour les 5 années est donc de 150 rats et de 300 souris. Néanmoins le projet a été pensé de manière à mettre en place plusieurs dispositions pour réduire l'effectif d’animaux nécessaire : -L’utilisation des modèles d’imitation souris et rats. -Des vidéos éducatives sur l’ensemble des gestes techniques. - l’utilisation des animaux de réforme destinés à l’euthanasie.
Raffinement
Avant les procédures, les animaux sont hébergés en groupes sociaux, dans des micro-environnements enrichis par la présence de tunnels en carton pour les rats, des maisonnettes en plastique et dômes pour les souris, au sein d’une animalerie exempte de pathogènes spécifiques et dont les paramètres physiques et sanitaires sont strictement contrôlés. L'alimentation et l'eau seront distribuées à volonté. Tous les animaux recevront une analgésie adéquate avant les manipulations. Les injections seront faites sous anesthésie locale avec du sérum physiologique qui sera réchauffé à l’aide d’un bain-marie ou tapis chauffant afin d’éviter la diminution de la température corporelle lors de l’administration. Les prélèvements sanguins seront faits sous anesthésie générale. Les animaux seront contrôlés systématiquement avant le début des TP et si nous constatons qu'un animal présente une blessure ou des signes d'inconfort (baisse d'activité, diminution des interactions, réduction de la prise alimentaire), il sera mis à mort sans rentrer dans la procédure. Pendant la procédure les encadrants mettent en place un environnement pour le contrôle des procédures d’injection et prélèvement par les stagiaires et de la souffrance animale. Les animaux n’auront pas le temps d’exprimer des signes de douleur ou d’inconfort car ils seront mis à mort directement après les procédures.
Choix des espèces
Les souris et les rats sont les principales espèces utilisées au sein de notre université Dans le but de faciliter la contention la manipulation pour les participants, nous utiliserons des souris et rats adultes (de 25 à 35 g pour les souris et de 300 à 350 g pour les rats).
Rôle de la vasopressine et de l’apeline dans la prééclampsie chez le rongeur
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 4664
Livrées supposées gestantes au deuxième jour de gestation pour les rates, accouplées sur place pour les souris, 4 664 rates et 2 420 souris, soit 7 084 femelles, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chacune subit une chirurgie, pose d'une pompe osmotique sous la peau ou ligature des artères utérines, un recueil d'urine de 18 heures en cage spéciale, douze jours de mesure de la pression au brassard sur la queue, et des injections quotidiennes sous la peau pendant 4 à 21 jours ou une injection intraveineuse. L'équipe déclenche une prééclampsie, entre autres par perfusion de vasopressine ou de dDAVP, puis teste des peptides censés la traiter sans traverser le placenta. Toutes sont mises à mort pendant le dernier tiers de leur gestation, et le résumé ne dit rien du sort des fœtus, alors qu'une procédure mesure le passage des molécules vers eux.
Objectifs
La prééclampsie est une maladie qui survient pendant la grossesse et qui provoque une hypertension artérielle chez la mère. Les complications pouvant être graves pour la mère et le fœtus, la prééclampsie peut nécessiter le déclenchement prématuré de l’accouchement, entraînant des risques potentiels pour le nouveau-né. Les femmes ayant souffert de prééclampsie et les adultes nés prématurément ont un risque augmenté de maladies cardiovasculaires. Il n’existe pas de traitement spécifique de la prééclampsie. Des études cliniques ont mis en évidence une augmentation (avant même le diagnostic) de la vasopressine (ou AVP) et une diminution de l’apeline circulant dans le sang des mères atteintes de prééclampsie, suggérant fortement que l'AVP et l'apeline jouent un rôle dans le développement de la maladie. De plus, des études chez le rongeur suggèrent un rôle spécifique d’un récepteur, le V2R, dans la maladie et montrent que l'administration préventive d'apeline améliore les symptômes liés à la prééclampsie. Le premier objectif sera donc de comprendre le rôle de l'AVP et de l'apeline dans la physiopathologie de la prééclampsie chez le rongeur. Pour cela, i) nous évaluerons le rôle de chacun des récepteurs de l'AVP dans la prééclampsie en comparant le modèle préexistant par infusion d'AVP (qui active les trois récepteurs de l'AVP) à un nouveau modèle par infusion de dDAVP (qui a une affinité très élevée pour le V2R), et ii) nous étudierons le rôle du récepteur de l'apeline dans la prééclampsie en utilisant l'antagoniste MM 54, et nous décrirons le rôle de chaque ligand endogène du récepteur de l'apeline. Le second objectif sera d'évaluer le potentiel impact thérapeutique d’un antagoniste du V2R ou/et d’un agoniste du récepteur de l'apeline chez le rongeur atteint de prééclampsie. Pour ce faire, nous utiliserons des peptides qui ne traversent pas la barrière placentaire, c’est-à-dire sans risque pour le fœtus, et qui présentent une haute affinité et une sélectivité absolue pour le V2R ou le récepteur de l'apeline.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre de mieux comprendre la physiopathologie de la prééclampsie qui demeure, à ce jour, incertaine. En particulier, ce projet va clarifier le rôle des récepteurs de la vasopressine et l’apeline dans la prééclampsie. Malheureusement, il n’existe pas de traitement spécifique de la prééclampsie, ce qui nécessite le déclenchement prématuré de l’accouchement, entraînant des risques potentiels pour le nouveau-né. Ce projet va donc chercher à développer une stratégie thérapeutique contre la prééclampsie.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule intervention chirurgicale qui consistera soit en une intervention courte de 5-10 minutes de pose d’une pompe osmotique sous-cutanée soit en une intervention plus longue de 20 minutes de ligature des artères utérines. Les animaux seront également soumis à un seul prélèvement urinaire qui aura lieu durant 18 heures dans des cages spéciales permettant de recueillir les urines. Les animaux seront aussi soumis à un enregistrement de la pression artérielle par une méthode non-invasive (une fois par jour pendant 30 minutes maximum) durant une période de 12 jours consécutifs. Enfin les animaux seront soumis soit à des injections sous-cutanées répétées (une fois par jour) s’étalant sur 4 à 21 jours maximum, soit à une seule injection intraveineuse.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables relatifs aux chirurgies (implantation d’une pompe osmotique sous-cutanée ou ligature des artères utérines) sont potentiellement une douleur relative à la chirurgie, une infection et/ou une mauvaise cicatrisation au niveau du site chirurgical. Ces effets débuteront lors de la chirurgie, soit 7 jours après la livraison des rongeurs, et ne devront pas s’étendre au-delà de 72h après la chirurgie. Pour éviter ces effets indésirables la zone sera désinfectée abondamment avec de la Vétidine, un analgésique local injectable sera appliqué au niveau du site chirurgical (Lidocaïne/Laocaïne) et un antidouleur global à action diffuse par voie sous-cutanée (Buprénorphine) sera injecté. Cependant, si une infection est décelée et perdure au-delà de 72h, l’animal sera exclu de l’étude et pris en charge par le vétérinaire de l’installation. Les effets indésirables relatifs au geste quotidien d’injections sous-cutanées sont potentiellement une douleur au niveau du site d’injection et un stress lié à la contention des animaux. Ces effets débuteront 7 jours après la livraison des rongeurs jusqu’au dernier tiers de leur gestation. Pour éviter ces effets indésirables i) une pommade analgésique local sera appliquée, au préalable, sur le site d’injection, ii) la localisation du site d’injection variera quotidiennement et iii) les injections seront faites dans une pièce au calme sans passage. Les effets indésirables liés aux molécules administrées (inhibiteur de nitrique oxyde synthase, antagoniste du récepteur de l’apeline, AVP, dDAVP, antagoniste du récepteur de l’AVP, agoniste du récepteur de l’apeline) sont décrits dans la littérature et dans nos précédentes études « preuve de concept » et de « toxicité ». Les doses sélectionnées dans ce projet ont été choisies afin de ne pas induire d’effets indésirables chez les animaux.
Devenir
Les rates seront mises à mort durant le dernier tiers de leur gestation à la fin de chacune des procédures expérimentales. Les souris seront mises à mort durant le dernier tiers de leur gestation à la fin de chacune des procédures expérimentales.
Remplacement
Nous avons étudié in vitro des molécules d’intérêts pour traiter la prééclampsie (antagonistes du récepteur de l’AVP de type 2 et agonistes du récepteur de l’apeline) afin de sélectionner le plus petit nombre possible de molécules à tester in vivo. Il est indispensable de mener cette étude in vivo au niveau d’un organisme entier car il n’existe pas de modèle in vitro de prééclampsie et car cette étude s’inscrit dans le cadre d’une phase préclinique d’un nouveau traitement d’une pathologie chez l'Homme.
Réduction
Le projet s’intéresse au développement de la préécleampsie dont le paramètre caractéristique est la pression artérielle. Or, la pression artérielle est un paramètre très variable. De ce fait, le nombre minimum d’animaux par groupe calculé afin d’obtenir la puissance statistique nécessaire s’élève à 8 rates ou 15 souris par condition différentes, les difficultés de mesures étant plus importantes chez la souris. Une des procédures expérimentales a pour but de mesurer la capacité des molécules d’intérêt à passer la barrière materno-fœtale et donc de sélectionner les molécules non-toxiques pour l’embryon, c’est-à-dire celles ne franchissant pas cette barrière. Les résultats sont considérés comme statistiquement significatifs à partir de 5 rongeurs par type d’analyse pour cette procédure. Pour réduire le nombre d’animaux, les doses de molécules thérapeutiques qui vont être étudiées ont été sélectionnées grâce à des études in vitro et in vivo antérieures afin d’être réduites à leur stricte minimum. De plus, nous allons essentiellement réaliser notre étude sur des modèles déjà publiés et bien décrits dans la littérature de prééclampsie, ce qui permettra de réduire le nombre d’animaux à utiliser pour la mise au point de modèles. Enfin, si une des doses de molécule étudiée parait adéquate, toutes les doses indiquées ne seront pas nécessairement testées afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Dès leur arrivée, les animaux seront hébergés en groupe dans un milieu enrichi pendant 7 jours. Une surveillance quotidienne des animaux par des personnes habilitées et formées sera effectuée. Pour réduire ou supprimer la douleur et le stress relatifs aux administrations sous-cutanées quotidiennes, une pommade analgésique sera appliquée localement sur le site d’injection, la localisation du site d’injection variera quotidiennement et les injections seront réalisées dans une pièce au calme sans passage. Afin de diminuer la douleur occasionnée par les chirurgies, une analgésie locale injectable par voie sous-cutanée (laocaïne) sera utilisée accompagnée par un analgésique global à action diffuse par voie sous-cutanée (buprénorphine). Pendant toute chirurgie, les animaux seront placés sur une plaque chauffante à 37°C, leur rythme respiratoire sera observé avec attention, et ils seront réhydratés avec du sérum physiologique. À leur réveil, les animaux seront remis dans une cage propre en groupe dans un milieu enrichi et étroitement surveillés. Pour réduire ou supprimer la douleur relative aux enregistrements de pression artérielle, nous utiliserons une méthode non-invasive qui consiste à mesurer la pression artérielle et le rythme cardiaque des rongeurs à l’aide d’un brassard placé au niveau de la queue des rongeurs. Cette méthode non-invasive est toutefois légèrement stressante pour l’animal. Pour réduire ou supprimer le stress relatif à cette méthode nous entrainerons donc les animaux quotidiennement entre le treizième jour et le vingtième jour de gestation pendant un temps n’excédant pas 30 minutes par jour. Enfin, bien qu’il n’y ait pas, à priori, de douleur, de souffrance et d’angoisse associées à l’administration des composés, une étroite surveillance quotidienne des animaux sera réalisée à l’aide d’une grille de scoring associée.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont des espèces pertinentes pour l’étude de la prééclampsie car plusieurs modèles préexistants ont déjà été publiés et sont largement décrits. De plus, nous avons déjà étudié chez le rat et la souris dans des études « preuve de concept » et dans des études de « toxicité » les molécules d’intérêts que nous souhaitons utiliser pour traiter la prééclampsie. Les animaux utilisés seront des rates et souris gestantes. Les rates seront commandées et livrées supposées gestantes au deuxième jour de gestation. Les rates seront ensuite utilisées 7 jours après leur livraison, soit entre le neuvième jour et le vingtième jour de gestation, c’est-à-dire jusqu’au dernier tiers de leur gestation. Les souris seront commandées et livrées non-gestantes. L’accouplement se fera sur place à l’animalerie. Les souris seront ensuite utilisées 7 jours après leur livraison soit de la semaine précédant leur accouplement jusqu’au dix-neuvième jour de gestation, c’est-à-dire jusqu’au dernier tiers de leur gestation.
Impact des mutations du gène Orai1 sur le développement de l’hypertension pulmonaire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
240 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une hypertension pulmonaire leur est provoquée par une substance toxique ou par trois semaines d'hypoxie, avec échographies, prélèvements de sang et un cathétérisme cardiaque droit et gauche, avant la mise à mort pour analyse du cœur et des poumons. Le porteur décrit des atteintes pulmonaires aiguës, essoufflement et fatigue, comme effets attendus. L'étude cherche à savoir si le canal calcique Orai1 constitue une "cible thérapeutique", perspective encore à établir.
Objectifs
Nous souhaitons explorer le rôle du canal calcique Orai1 dans les mécanismes responsables du remodelage vasculaire pulmonaire au cours de l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) en utilisant des rats déficients pour Orai1. Nous étudierons si l’absence d’Orai1 peut réduire le développement de l’HTAP afin de déterminer si il s’agit d’une potentielle cible thérapeutique.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet permettra de comprendre l'implication du canal calcique Orai1 dans le développement de l’hypertension artérielle pulmonaire, et permettra de déterminer si ce canal Orai1 peut être envisagé comme une nouvelle cible thérapeutique dans le développement de cette pathologie. Au vu de l'absence de thérapeutique curative pour lutter contre le développement de l'hypertension artérielle pulmonaire, ce projet présente une utilité majeure dans la prise en charge de ces malades.
Procédures
60 animaux seront exposés à la monocrotaline à J0 sous anesthésie avec des aiguilles Stériles de 25G. 60 animaux seront en hypoxie (O2 à)10%) durant 3 semaines. Tous les animaux auront une echographie sous anesthésie à J7, J14 et J21 (20 min par animal). Les prélèvements sanguins à la veine caudale sous anesthésie seront réalisés à J21 au moment des échocardiographies (5 min par animal). A J21 tous les animaux subiront un cathétérisme cardiaque droit et gauche sous anesthésie (30 min par animal).
Impact sur les animaux
Développement d'une hypertension artérielle pulmonaire dont les effets secondaires importants sont des atteintes pulmonaires aigües (essouflement à l'effort, fatigue).
Devenir
Euthanasie de tous les animaux pour analyses post-mortem sur le coeur et les poumons.
Remplacement
L’objectif de recherche est d’étudier et de comprendre le rôle du canal calcique Orai1 dans le développement de l'hypertension artérielle pulmonaire. Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique. Il se justifie par l'impossibilité de simuler ex vivo la mise en place de l'hypertension artérielle pulmonaire qui est un processus multifactoriel complexe.
Réduction
Afin de réduire encore le nombre d’animaux utilisés, les animaux sont mis à mort en fin d'expérimentation après un dernier bilan (cathétérisme) de leur fonction cardiaque, et les tissus prélevés sont partagés afin de minimiser encore le nombre d'animaux utilisés. Plusieurs approches expérimentales seront utilisées par différents expérimentateurs sur le même animal afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des expériences de biochimie et de biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le test statistique adéquat permet de bien définir le nombre d’animaux nécessaires à cette étude.
Raffinement
Toutes les procédures seront pratiquées en utilisant des anesthésiques et des analgésiques. De l'enrichissement (rouleau, coton) sera ajouté dans les cages des animaux. Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux ne subissent aucun stress.
Choix des espèces
Les rats sont des modèles standards de maladies cardiovasculaires. Ils présentent une anatomie vasculaire et des caractéristiques hémodynamiques similaires à celles de l’homme. De plus notre équipe travaille en routine avec des modèles expérimentaux utilisant des rats pour l’étude de maladies vasculaires pulmonaires. Nous avons donc l’expérience et le matériel adapté pour travailler avec le rat. Jeune adulte (6 à 8 semaines, 100-200g). A ce stade de développement (pleine phase de croissance) l’induction de l’hypertension artérielle pulmonaire est plus rapide
Evaluation de l’efficacité de candidats médicaments de thérapie génique sur des troubles neuromusculaires dans des modèles de neuropathies chez les rongeurs
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 460
3 880 rongeurs, 3 420 souris et 460 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, dont 348 en gravité sévère. Ils subissent des chirurgies du nerf sciatique, une induction de neuropathie et, pour certains, un diabète db/db provoquant obésité morbide et hyperglycémie, avec un risque d'automutilation après section nerveuse. Le projet sert aussi à la formation de personnels, au-delà de la seule recherche, et tous les animaux sont tués pour prélever leurs nerfs. Le porteur annonce des essais chez l'humain entre 2024 et 2026 et une mise sur le marché entre 2026 et 2029, retombées lointaines face à des atteintes immédiates.
Objectifs
Le système nerveux périphérique (SNP) est composé des nerfs qui commandent les mouvements et renvoient au cerveau les sensations ressenties par le corps. Par exemple, le nerf sciatique étudié dans ce projet est situé dans les pattes arrière permettant à la fois de les faire bouger et de ressentir des sensations perçues au niveau de ses pattes (toucher, douleur, température…). Les nerfs sont composés de fibres (les axones) et des cellules de Schwann formant une membrane autour des axones, la gaine de myéline, qui est isolante, protectrice et nutritive. La plupart des maladies du SNP ont pour origine la perte progressive de la gaine de myéline (démyélinisation) ou celle des axones engendrant des troubles moteurs et sensoriels handicapants. Contrairement à la perte axonale, la démyélinisation est un phénomène réversible. Ces maladies sont soit innées, c’est-à-dire d’origine génétique (héréditaire), comme les maladies de Charcot-Marie-Tooth (CMT) ou l’hypersensibilité héréditaire à la pression ou bien acquises, comme la neuropathie (maladie des nerfs) diabétique (causée par le diabète) et la neuropathie traumatique (causée par une blessure). Il n’existe actuellement aucun traitement. Cependant, des études réalisées sur des cultures cellulaires et chez les animaux ont mis en évidence des cibles sur lesquelles agir pour arrêter le processus de démyélinisation engagé dans ces maladies. L’objectif du projet est de valider notre approche thérapeutique, basée sur une thérapie génique qui utilise des vecteurs viraux, pour introduire dans les cellules des nerfs des patients, des candidats médicaments au potentiel anti-démyélinisant pendant plusieurs années lors desquelles les troubles moteurs existants et la progression de la maladie seront diminués. Ces vecteurs sont inoffensifs et ne partagent pas leur matériel génétique avec celui des patients. Afin de savoir si nos traitements seront efficaces aux stades précoces et tardifs de la maladie, nous administrerons les traitements soit en amont, soit après l’apparition des premiers symptômes dans des modèles de rongeurs de ces maladies. D’autre part, nous analyserons les nerfs prélevés sur les animaux à la fin de chaque procédure afin d’évaluer l’effet des candidats médicaments sur l’état de myélinisation des nerfs malades.
Bénéfices attendus
Avantages à court-terme Ce projet doit nous permettre de valider notre stratégie thérapeutique pour réaliser par la suite des essais cliniques et créer une banque de tissus pour des analyses ultérieures. Les résultats seront publiés. Avantages à long terme Cette approche thérapeutique permettrait d’administrer une fois tous les 10 ans, un traitement non toxique et stable aux patients. Il n’existe pas encore de traitement pour ces maladies et nous cherchons à en développer un qui diminuerait les symptômes existants et empêcherait la maladie d’évoluer. Nous prévoyons les premiers essais chez l’Homme entre 2024 et 2026 et l’approbation pour la mise sur le marché entre 2026 et 2029.
Procédures
Nuisances - Stress : hébergement individuel des femelles gestantes jusqu’à la mise bas (une semaine) car les cages jetables sont plus petites que les cages standards lavables. - Chirurgies en suivant les recommandations des bonnes pratiques vétérinaires. - Douleurs post-opératoires (4 jours) - Maladie : douleurs neuropathiques légères à modérées, diminution légère à modérée de la mobilité (6 à 10 semaines) - Tests comportementaux : léger stress (15 min par jour) - Nuisance associée au diabète : obésité, hyperglycémie, myocardie et retard de cicatrisation (6 à 10 semaines et une évolution progressive). -Deux types de chirurgies oLa première chirurgie sera réalisée une seule fois par animal sous anesthésie générale par du personnel formé et compétent chez la majorité des animaux car elle consistera à administrer un candidat médicament directement dans les nerfs sciatiques. Elle durera 30 min, la finesse des aiguilles de verre permet de limiter les dommages du nerf. Après injection au niveau du nerf, la peau sera suturée. Aucun autre organe que la peau ne sera incisée. oLa deuxième chirurgie d’induction de neuropathie périphérique traumatique sera réalisée une seule fois sous anesthésie générale par du personnel formé et compétent chez 504 souris au maximum. Elle durera 30 minutes. -L’électrophysiologie du nerf sciatique sera réalisée une seule fois chez tous les animaux sous anesthésie générale. Aucune incision n’est nécessaire. Elle dure 30 minutes. -Les trois tests comportementaux seront réalisés chez tous les animaux une fois tous les quinze jours sur des animaux vigiles. Chaque session de chaque test dure 15 min maximum.
Impact sur les animaux
Nuisances : - Stress : hébergement individuel des femelles gestantes jusqu’à la mise bas (une semaine) car les cages jetables sont plus petites que les cages standards lavables. - Chirurgies en suivant les recommandations des bonnes pratiques vétérinaires. - Douleurs post-opératoires (4 jours), biopsie (oreilles) - Maladie : douleurs neuropathiques légères à modérées, diminution légère à modérée de la mobilité (6 à 10 semaines). -Tests comportementaux : léger stress (15 min par jour). Effets indésirables : -Effets indésirables du diabète, souris db/db : obésité morbide, une hyperglycémie, une myocardie et un retard de cicatrisation (6 à 10 semaines et une évolution progressive). -Automutilation (nerf coupé lors d’une chirurgie) d’une durée maximale de quelques heures car nous euthanasierons l’animal si nous en faisons le constat. Les données historiques montrent que 1,5% des animaux pourraient être concernés. Les différents modèles animaux présenteront une faiblesse musculaire d’intensité légère à modérée au niveau des pattes arrière qui ne se voit pas par simple observation de l’animal et ne sera mise en évidence que dans nos tests comportementaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure car nous prélèverons leurs nerfs pour étudier l’effet du traitement sur leur pathologie.
Remplacement
La biologie de notre système d'étude qui repose principalement sur une profonde collaboration entre les cellules de Schwann et les axones qu'elles couvrent rend difficile la modélisation in silico et la reproduction in vitro du système. Il existe des méthodes pour étudier la myélinisation in vitro mais la myéline obtenue par ces méthodes reste très fine et immature. Etant donné l’immaturité de la myéline en culture, il est clair que les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation, la dégénération, la régénération du nerf périphérique ne sont reproduits que partiellement in vitro. L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques reste donc le seul véritable moyen d'aborder ces problèmes et de trouver des solutions aux maladies humaines du nerf.
Réduction
En nous basant sur la littérature et nos données internes, nous avons réalisé des tests statistiques afin de déterminer le nombre d'animaux pour chaque groupe expérimental et limiter ainsi le nombre d’animaux aux stricts besoins des procédures en place. Le test statistique utilisé pour l’analyse des résultats sera une one-way ANOVA suivie d’un test-post-hoc de comparaison multiple Dunnett. Les deux sexes seront utilisés dans tous les modèles rongeurs de ce projet car il n’a pas été montré de différences significatives dans l’expression de la maladie entre les deux sexes pour les âges et les tests que nous allons étudier. Une autre manière de réduire le nombre d’animaux nécessaire sera de les commander chez les fournisseurs ou de les générer par FIV (fécondation in vitro).
Raffinement
Les rongeurs auront une période d’acclimatation d’une semaine à l’animalerie lors de laquelle une habituation à la contention (gentle handling) sera effectuée tous les jours durant une minute par les expérimentateurs avant de débuter les tests comportementaux en vue de diminuer le stress.
Choix des espèces
Nous avons sélectionné des modèles animaux reconnus pour modéliser fidèlement les symptômes sensorimoteurs des neuropathies périphériques étudiés dans ce projet et dans lesquels nos produits, construits pour reconnaitre des cibles à la fois humaines et de souris, seront actifs. D’autre part, les premières études de preuves de concept de nos candidats médicaments ont été apportées chez le rongeur justifiant de poursuivre nos recherches avec ces espèces. Notre objectif est de tester l’efficacité des traitements au début de l’apparition des symptômes, pour stopper la démyélinisation pathologique (stade précoce), ou une fois ceux-ci bien installés (stade tardif) afin d’essayer de stimuler la régénération. Rat/souris : juvéniles et adultes Nouveau-nés : J1 à J4 pour les souris, J6 à J7 pour les rats Femelles gestantes pour fournir les nouveau-nés : elles arrivent pendant le dernier tiers de gestation et sont gardées jusqu’au sevrage de leur portée
Effet de la consommation de farines produites à partir de graines de protéagineux et d’oléoprotéagineux enrichies en acides gras polyinsaturés sur le métabolisme musculaire du rat âgé.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
60 rats âgés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont hébergés seuls pendant 65 à 70 jours, un isolement que le porteur reconnaît comme un stress et un hébergement non adapté à l'espèce, puis placés en cage métabolique et soumis à des mesures de composition et de fonction musculaires. Tous sont tués pour prélever muscles et sang, afin de comparer des farines végétales enrichies en oméga-3 à des protéines animales. L'objectif est de documenter la valeur nutritionnelle de protéines végétales pour les séniors, un enjeu présenté comme lié à la démographie mondiale.
Objectifs
La croissance démographique mondiale pose la question de la disponibilité des ressources alimentaires et notamment des protéines. Une des solutions est d’augmenter les protéines végétales et de réduire les protéines animales dans la ration alimentaire. Toutefois, l'essor des protéines végétales nécessite une meilleure connaissance de leur valeur nutritionnelle, de leur cinétique de digestion et de leur biodisponibilité (capacité des protéines à fournir réellement tous les acides aminés nécessaires pour les synthèses protéiques corporelles). En effet, il est important d’étudier les qualités nutritionnelles des protéines végétales avant de pouvoir recommander leur consommation comme source protéique de substitution aux protéines animales, notamment pour certaines populations spécifiques comme les séniors. Le vieillissement est associé à une perte de la masse et des fonctions musculaires, appelée sarcopénie, qui se traduit par une augmentation du risque de chutes, une perte d’autonomie et une réduction de la qualité de vie. Aussi, préserver la masse et les fonctions musculaires est un objectif clé pour prolonger les capacités fonctionnelles des personnes âgées. Pour tenter de prévenir la sarcopénie, il faut notamment augmenter la quantité de protéines ingérée, limiter la consommation de graisses saturées et assurer un apport suffisant en acides gras polyinsaturés Omega 3 (w3). Les sources alimentaires végétales à la fois riches en protéines et en acides gras w3 présentent donc un intérêt certain pour l’alimentation du sujet âgé. De par leur richesse en protéines et / ou en acides gras w3, les protéagineux (20 à 35 % de protéines - Pois, lentilles, féverole, lupin…) et les oléoprotéagineux (15 à 35 % de protéines - Colza, tournesol) pourraient être une option intéressante pour la définition de nouveaux aliments végétaux adaptées à la population âgée. Les farines d’oléagineux disponibles commercialement proviennent des tourteaux qui sont des coproduits obtenus après extraction de l’huile. Ces tourteaux contiennent très peu d’huile résiduelle. Pour tester l’effet combiné de leurs protéines et de leurs acides gras w3, il faudra rajouter des acides gras polyinsaturés à la farine de tourteaux. Dans ce contexte, le projet vise à étudier la digestibilité de régimes riches en protéines végétales de protéagineux et d’oléagineux enrichies ou non avec des acides gras w3, et leur impact sur la fonction et le métabolisme musculaires dans un modèle de rats âgés.
Bénéfices attendus
L’une des solutions pour répondre au besoin accru en ressources alimentaires et notamment en protéines, est d’augmenter les protéines végétales et de réduire les protéines animales dans la ration alimentaire. Pourtant, il manque encore des preuves scientifiques qui permettent de considérer les protéines végétales comme source protéique de substitution aux protéines animales notamment pour certaines populations spécifiques comme les séniors. Les études décrites dans la littérature portent majoritairement sur les protéines issues de graines de légumineuses (pois, lentilles), ou issues du soja mais peu s'intéressent à la valeur nutritionnelle des protéines provenant d’oléoprotéagineux tels que le colza ou le tournesol. De plus, aucune d'entre elles n’envisage un éventuel effet synergique des lipides et des protéines issues des oléoprotéagineux tant sur leur digestibilité que sur leurs effets santé. Les plantes oléagineuses offrent un double intérêt nutritionnel car elles apportent des protéines mais également des lipides, notamment des acides gras polyinsaturés qualifiés d'acides gras indispensables car le métabolisme de l'Homme et des animaux est inapte à les synthétiser. Seule l'alimentation est capable de fournir à l'organisme, ces acides gras indispensables à un certain nombre de fonctions physiologiques. Du fait de leur forte teneur en lipides, les plantes oléoprotéagineuses sont principalement cultivées pour la production d’huiles végétales. Les procédés d'obtention de l'huile conduisent à un coproduit appelé tourteau. Ce dernier ne contient qu'une faible teneur en matières grasses résiduelles, mais est concentré en d'autres nutriments, notamment en protéines. Cette caractéristique fait des tourteaux d’oléagineux un des principaux ingrédients protéiques pour l’alimentation animale. Le présent projet fournira des données scientifiques nouvelles qui permettront d'apprécier l'intérêt de sources végétales comme les oléoprotéagineux qui combinent les protéines et les lipides tant sur la valeur nutritionnelle des protéines que sur leur éventuels bénéfices santé, résultant d'une synergie entre le métabolisme des lipides et des protéines. Ce projet pourrait donc à terme permettre de développer à partir de ces tourteaux, des "ingrédients" riches en protéines végétales (concentrats, isolats, et hydrolysats de protéines) et enrichis ou non avec des acides gras polyinsaturés w3, qui pourraient présenter un intérêt chez la personne âgée.
Procédures
L'ensemble des interventions décrites ci-après concernent l'ensemble des 60 rats. Les rats seront hébergés en cage individuelle pour contrôler précisément leur consommation alimentaire pendant toute la durée du protocole depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à leur mise à mort soit 8 semaines plus 10 jours d'acclimation. Les 60 rats subiront diverses interventions au début et à la fin du protocole. Elles auront pour but de : (1) mesurer la composition corporelle sur animal vigile via une technique non invasive peu stressante réalisée 2 fois et d’une durée de 2 minutes à chaque fois. (2) mesurer la fonctionnalité musculaire de façon non invasive et sur animal vigile. Cette mesure fait intervenir 3 appareils. Ces mesures seront réalisées sur la base du « volontariat » car il est impossible d’obliger les animaux à réaliser les exercices. L’appareil 1 servira à mesurer la force et sera utilisé 2 fois pour une durée de manipulation de l’animal de 30 secondes à chaque fois. L’appareil 2 permettra d’évaluer l’équilibre et la coordination motrice et sera utilisé 2 fois. La durée dépendra de l’endurance et de la volonté du rat à réaliser l’exercice (5 minutes au maximum). Enfin, l’appareil 3 permettra d’appréhender l’activité ambulatoire totale et ne sera utilisé qu’à la fin du protocole. L’expérience dure 10 minutes et est non stressante. (3) mesurer la rétention azotée (azote ingérée – azote excrétée) au niveau corps entier. Cette mesure nécessite la récupération de la totalité des fèces et de l’urine produits. Les rats seront alors seront hébergés dans une cage métabolique conçue pour permettre cette récupération. La durée du passage sera réduite au maximum (4 jours au total) sans compromettre les résultats du projet. (4) mesurer la synthèse protéique dans les muscles squelettiques en fin de protocole. Après avoir été mis à jeun la veille, les 60 rats subiront, le matin, une injection permettant de mesurer la synthèse protéique 50 minutes avant l’euthanasie. Tous les rats seront ensuite mis à mort sous anesthésie générale gazeuse.
Impact sur les animaux
-isolement des animaux pendant 65-70 jours ce qui constitue un stress et un hébergement non adapté pour l’espèce. -hébergement des animaux pendant les 4 derniers jours du protocole dans une cage métabolique ce qui occasionnera un stress. -mesures de la composition corporelle et de la fonctionnalité musculaire sur animaux vigiles ce qui engendrera de légers stress liés aux appareils et à la manipulation par les expérimentateurs. -injection d’une molécule non toxique n’induisant pas de douleur par elle-même diluée dans du sérum physiologique, par voie sous cutanée. Cette injection induira un stress lié à l'injection elle-même (douleur de la piqure) et à la phase de contention de l'animal.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser les analyses sur les différents tissus prélevés qui permettront de répondre aux objectifs du projet. En effet, le prélèvement des muscles squelettiques est nécessaire pour mesurer le niveau de synthèse protéique au sein de ce tissu. De même, l'ensemble du sang des animaux doit être prélevé pour pouvoir mesurer le statut inflammatoire des rats et réaliser leur bilan sanguin.
Remplacement
L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas de mesurer simultanément la digestibilité des différentes sources de protéines (protéagineux ou oléoprotéagineux) enrichies ou non avec des acides gras polyinsaturés w3, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant. En l’état, ce projet ne peut pas non plus être mené directement chez l’Homme. En effet, actuellement, les farines, isolats ou concentrats protéiques issus de tourteaux de colza ou de tournesol disponibles commercialement ne sont destinés qu’à l’alimentation animale et ne peuvent pas être utilisé pour la consommation humaine. Il est à noter qu’avant de réaliser les régimes fournis ensuite aux rats les farines, concentrats ou isolats protéiques seront analysés d’un point de vue nutritionnel et microbiologique garantissant leur innocuité.
Réduction
Les résultats d’études antérieures menées sur des rats nourris avec des farines produites à partir d'autres végétaux (céréales) ont permis de réduire le nombre d’animaux utilisés à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Le nombre total de rats nécessaires à la réalisation de ce projet est de 60. Pour analyser les résultats des différents paramètres mesurés, nous utiliserons plusieurs tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages adaptées à leur poids. Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur un cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Une grille d'évaluation définissant des points limites sera mise en place. Elle permettra d'identifier des points limites notables et des points limites graves. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum.
Choix des espèces
Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi le rat comme modèle animal et plus particulièrement le rat Wistar car ces animaux présentent différents avantages pour les études de vieillissement, notamment au niveau des modifications métaboliques et nutritionnelles. Le rat Wistar a une prévalence de développement tumorale et d’insuffisance d’organe (rein, foie, cœur) plus faible que les autres souches de rat, le rendant plus adapté à l’étude du vieillissement. De plus, ces vieux animaux présentent des modifications anthropomorphiques et morphologiques proches de celles observées chez l’Homme avec l’avancée en âge (augmentation de la masse grasse, diminution de la minéralisation osseuse et réduction de la masse musculaire squelettique). Le projet a pour objectif d’étudier l’impact de protéines végétales issues de protéagineux ou d’oléoprotéagineux sur le métabolisme musculaire dans un contexte de vieillissement. Les animaux seront livrés à l’animalerie à l'âge de 22 mois. Après 10 jours d'acclimatation, ils seront soumis à différents régimes pendant 8 semaines et auront donc 24 mois à la fin du protocole.