Rats
Formations nouveaux utilisateurs aux gestes de bases de la manipulation souris et rats
- Formation professionnelle
Rats : 240
240 souris et 240 rats vont être utilisés pour entraîner des personnes aux gestes de manipulation, puis réutilisés, ou tués si aucune réutilisation n'est prévue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal sert de support à des contentions répétées, une injection dans l'abdomen, une injection sous la peau et une identification. Le porteur présente cette formation comme un moyen de réduire le stress infligé aux animaux non-humains lors d'expériences ultérieures. Il affirme que ces gestes ne peuvent pas être remplacés par des méthodes sans animaux vivants.
Objectifs
L'objectif de ce projet s'inscrit pleinement dans le cadre de l'article R.214-105 du Décret 2013-228 portant sur la formation des métiers qui comportent la réalisation de procédures expérimentales sur des animaux ou les soins et l'entretien de ces animaux, ainsi que la formation professionnelle continue dans ce domaine. Il s'agit en effet de s'assurer au cours d'une formation pratique, que les nouveaux utilisateurs de l'animalerie, ou le personnel compétent souhaitant un recyclage, aient bien acquis les gestes les plus utilisés sur les rats et les souris. Cette formation permettra donc une réduction du stress et de l'angoisse sur les animaux au cours des expériences ultérieures.
Bénéfices attendus
Le présent projet a pour bénéfice direct le développement de compétences et de savoir-faire du personnel impliqué dans les procédures expérimentales, contribuant à réaliser des gestes procéduraux reproductibles impliquant le moins de douleur possible à l’animal, ce qui correspond au principe de raffinement de la réglementation.
Procédures
Chaque animal aura les procédures suivantes sur une durée de 2 heures au total : 3 contentions (30 secondes chacune) ; 1 injection dans l'abdomen (15 secondes) ; 1 injection sous la peau (30 secondes), 1 identification de l'animal (30 secondes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont ceux d'une classe légère induits notamment par l'injection dans l'abdomen et sous la peau sur une courte période.
Devenir
Les animaux étant soumis à un procédure de courte durée et légère, ils pourront être ré-utilisés si indiqué ou euthanasiés si aucune réutilisation n'est prévue ou demandée.
Remplacement
Les procédures expérimentales impliquant la contention et différents modes d'injection chez le rongeur ont un caractère de stricte nécéssité pour les demandes d'autorisation et les projets de recherche de l'Institut. Elles ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants ou d'autres espèces, susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
Réduction
Les animaux utilisés pour ce projet seront des animaux issus de croisements ou pouvant être ré-utilisés après leur inclusion dans un projet classé léger ou modéré, si cela s'avère autorisé dans le projet d'origine.
Raffinement
Les animaux seront habitués en amont à la manipulation par des utilisateurs compétents. Des pauses seront instaurées pour les animaux entre chaque geste au cours de la formation. Pour les injections, des aiguilles très fines seront utilisés et chaque animal n'aura qu'une seule injection de chaque type. En cas de perte lègère de poids, l'alimentation sera supplémentée par une nourriture hypercalorique et hydratée fournie par l'animalerie. Les animaux seront également élevés selon la procédure mise en place par l'animalerie, afin de maintenir un milieu socialement riche et d’éviter tout stress supplémentaire.
Choix des espèces
Les souris et les rats ont été choisis car ce seront les espèces utilisées par les utilisateurs. Ils seront utilisés à l'âge adulte, à la fois car la majorité des utilisateurs travailleront à ce stade de développement et également pour faciliter l'apprentissage de la contention et de la préhension.
Développement de modèle de fibrose évoluant vers la cirrhose hépatique chez le rat. Application à l’évaluation de propriétés thérapeutiques de composés dans la décompensation aigue de la cirrhose.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
1 380 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 1 140 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils subissent une vingtaine de gavages, une injection de bactéries ou de LPS et une chirurgie abdominale avec ligature et perforation du caecum, pour reproduire une cirrhose décompensée et tester des composés. Le porteur indique s'attendre à des animaux en état de choc et en détresse cardio-respiratoire, et reconnaît limiter l'analgésie parce que la buprénorphine s'est révélée délétère et introduirait un biais. Il affirme que l'évaluation finale des composés reste "nécessaire" chez l'animal vivant.
Objectifs
La décompensation de la cirrhose est caractérisée par la jaunisse, l’œdème, l’ascite et des troubles du système nerveux central, elle conduit à la mort dans un délai de 5 ans. La transplantation hépatique doit être envisagée pour maintenir le patient en vie. Chez un malade chronique du foie, elle est appelée défaillance hépatique aigüe, elle provoque des défaillances d’autres organes (reins), qui sont souvent fatales. La décompensation aigue est provoquée par une inflammation induite par une infection microbienne ou prise abondante d’alcool. La recherche de moyens médicaux est nécessaire et nécessite des modèles animaux pour les développer. Notre projet vise donc à développer le modèle décrit proche de la situation vécue par les malades de cirrhose et à évaluer la capacité de nouveaux médicaments à améliorer leur état général. Pour satisfaire à la règle des 3 R, nous avons estimé le nombre d’animaux pour chaque procédure pour avoir une réponse statistiquement analysable. Les procédures seront appliquées par des personnes habilitées, dans un hébergement adapté et bénéficiant de l’enrichissement du milieu, respectant au maximum le bien-être des animaux. Afin de prévenir des souffrances non nécessaires et de ne pas altérer les résultats de l'étude, des points limites seront définis, au-delà desquels les animaux seront retirés de l'étude et mis à mort de façon éthique. Etant donné la complexité de l’évènement étudié qui produit le dysfonctionnement de plusieurs organes, il nous est impossible de totalement remplacer cette expérimentation par des expériences in vitro mais la sélection des composés est effectuée in vitro ce qui participe partiellement à l’emploi de méthodes alternatives. Ainsi le nombre total de souris prévu est de 1380 animaux sur 5 années.
Bénéfices attendus
Lors de défaillance hépatique aigue, il est nécessaire de prendre en charge les patients pour les multiples troubles qui affectent les autres organes le plus précocement possible. Aujourd’hui on utilise des traitements qui vont agir sur la pression sanguine, l’infection, les hémorragies du système digestif, ou le dysfonctionnement des reins à l’aide de corticoïdes. Le but est de préserver les fonctions vitales dans les meilleures conditions afin de conserver les chances de succès de la greffe du foie. Les traitements que nous espérons proposer visent à agir simultanément très tôy sur les mécanisme qui sont à l’origine des défaillances multiples des organes. (Infection, inflammation, immunité et métabolisme).
Procédures
Les animaux recevront 20 gavages par sonde oro gastrique (volume de 2ml/kg), chaque gavage prendra 15 secondes au cours d’une période de 12 semaines. Les animaux subiront 1 seul prélèvement sanguin intermédiaire à la fin de la période d’induction de la fibrose (en 10 semaines) et un second prélèvement sanguin à la fin de la procédure ( à la douzième semaine), ils seront pratiqués sous anesthésie, la durée totale d’un acte (anesthésie et prise de sang) prend 5 minutes. Les animaux recevront 1 injection intrapéritonéale au moment du déclenchement de l'ACLF (injection LPS ou Bactéries à la fin de la douzième semaine), elle sera pratiquée sur animaux vigiles contraints. La durée d’un acte est de 30 secondes. Les gestes suivants seront réalisés aux animaux qui subiront une chirurgie abdominale : • rasage de la fourrure (état vigile) durée 3 minutes • 1 injection péritonéale d'agents anesthésiques (la durée d’un acte est de 30 secondes) • laparotomie, ligature et percement du cécum, suture du plan musculaire et du plan cutané (sous anesthésie). La durée totale de l’acte chirurgical sur l’animal anesthésié est de 10 minutes.
Impact sur les animaux
La rupture des fonctions hépatiques représente un évènement grave chez un patient, sa survie est engagée. Le modèle d’étude développé chez l'animal présente dans sa phase finale des signes cliniques d’inconfort manifestes. On s’attend à observer des animaux en état de choc et de détresse cardio-respiratoire, avec des épisodes de troubles de la régulation de la température corporelle. Les effets cités sont observés de manière plus ou moins prononcée, ces signes constituent les critères d’atteinte des points limites. Certains animaux atteindront des stades qui nécessiteront un point d’arrêt anticipé. Pour évaluer les effets de nos composés, nous nous fixons comme objectif de reproduire une gravité qui sera jugée sévère mais qui permette de maintenir des animaux dans un état acceptable du point de vue éthique et conservant toute pertinence scientifique.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de procédure au moment du prélevement terminal pour recueil des organes en vue d'analyses.
Remplacement
La possibilité de disposer d’un modèle animal qui permet d’évaluer les effets des nouveaux composés sur tous les aspects d'une pathologie présent chez l’homme constitue une étape clé dans la lutte contre ces maladies et font de nos modèles des outils translationnels très pertinents. Bien qu'une première phase de sélection des meilleurs composés soit effectuée in vitro, contribuant ainsi à l’utilisation de méthodes alternatives visant à remplacer partiellement l’utilisation des animaux comme nous le rappelle la règle des 3R’s, l’évaluation finale du potentiel thérapeutique des produits dans des modèles animaux reste cependant nécessaire. Le recours à l'emploi d’un animal vivant permet d’évaluer la réelle efficacité des composés dans un système biologique complexe et «global », capable de métaboliser les pricipes actifs donc de déceler les effets secondaires, capable d'activer toutes les voies de signalisation qui participent à la caractérisation de ce modèle. Son remplacement à ce stade du projet scientifique (phase pré clinique) n'est pas envisageable dans une système biologique isolé ou cellulaire qui quelque soit sa nature ne pourra apporter tous les enseignements issus de l'expérimentation in vivo.
Réduction
La stratégie de réduction consiste à ne réaliser que les essais avec les composés les plus prometteurs ayant satisfait aux étapes de sélection préliminaires in vitro. La réduction du nombre d'animaux est motivée par la longueur/lourdeur des procédures expérimentales, cela nous a conduit lors d'essais pilotes ou préliminaires de cibler le juste nombre d'individus nécessaires à l'obtention de résultats pertinents. Les paramètres que nous étudions in vivo (bio marqueurs, induction/repression de gènes, effets histologiques etc) doivent être relevants. Nous écartons les paramètres dont la pertinence serait trop faible pour être statistiquement décelable qu'avec des effectifs trop importants. Ces études pilotes permettent sur la base des effets et résultats obtenus d'établir une approche statistique du choix des effectifs par un calcul de la puissance statistique.
Raffinement
L'utilisation du phénobarbital en temps qu'agent sensibilisateur à l'agent hépatotoxique à pour but d'homogénéiser, raccourcir le délai d'exposition et réduire les riques de mortalité, permettre de réduire le nombre d'animaux et la durée d'inconfort des animaux. L'établissement de points limites dans ce modèle expérimental nous permet d'écarter tout individu susceptible de subir un inconfort trop important ou de la douleur. Bien conscient que nous développons dans ce projet des modèles sévères, nous nous efforçons d'avoir recours à des moyens analgésiques adaptés et non confondants. La pathologie et les mécanismes qui la déclenchent sont en partie connus, l'emballement inflammatoire en est une composante, le recours à des moyens de lutte contre la douleur introduirait un biais expérimental. Nous avons fait l'étude des effets de buprénorphine dans un de ces modèle qui se sont avérés délétères. Dans un premier temps une étude bibliographique plus approfondie sur l'emploi de moyen analgésique d'autres classes médicamenteuses est menée. Pour le modèle chirurgical , nous employons en prémédication la lidocaine localement et la buprénorphine pour la prise en charge de la douleur causée par l'acte chirurgical, la médication permet d'améliorer le bien être de l'animal en phase post-op et de réduire la durée de la période de récupération.
Choix des espèces
Sur la base de la littérature scientifique, aucun modèle invertébré ne permet à ce jour dans le cadre de la cirrhose du foie de valider l’efficacité d’une nouvelle molécule dans le traitement de cette pathologie. Le génome du rat et celui de l'homme ont 90% de leurs gènes en commun et ces derniers sont présents dans le même ordre sur les chromosomes, ce qui fait des petits rongeurs un modèle de choix dans les études pharmacologiques. Le choix de l'espèce rat a été fait en se basant sur la littérature scientifique et sur nos connaissances des caractéristiques des molécules à tester. Très jeunes rats à l’arrivage (environs 21 jours, âge du sevrage), la taille optimale du rat pour commencer le traitement au phénobarbital a été déterminée à 100 g dans la littérature scientique.
Caractérisation in vivo des effets aigus et à long-terme des stimulations magnétiques dans un modèle rongeur d’épilepsie-absence
- Recherche appliquée
- Maladies animales
160 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 85 d'entre eux étant maintenus sous anesthésie jusqu'à leur mise à mort sans réveil. Une partie subit une trépanation et l'implantation d'un dispositif d'enregistrement cérébral, avec les risques de douleur et d'infection que le porteur mentionne, pour tester une stimulation magnétique sur un modèle d'épilepsie-absence de l'enfant. Le porteur décrit la stimulation elle-même comme indolore et renvoie l'usage en clinique au long terme. Il affirme que ces enregistrements in vivo sont "indispensables" et ne peuvent pas être remplacés.
Objectifs
Ce projet a pour but d’évaluer les effets thérapeutiques de la stimulation magnétique transcrânienne sur l’épilepsie dans un modèle rongeur d’épilepsie-absence de l’enfant, le rat GAERS (‘Genetic Absence Epilepsy Rat from Strasbourg’). Par le passé, les neurones à l’origine des crises chez le GAERS ont été identifiés, i.e. une sous-population de neurones présentant une hyperactivité et une hyperexcitabilité. Il a par ailleurs été mis en évidence chez des rats témoins que la stimulation magnétique avait pour effet de diminuer l’activité et l’excitabilité des neurones de la même région corticale que les neurones initiateurs des crises. En admettant qu’elle ait les mêmes effets inhibiteurs sur les neurones corticaux des rats épileptiques, elle pourrait bloquer la genèse des crises et ainsi constituer un nouvel outil thérapeutique prometteur pour le traitement de cette pathologie.
Bénéfices attendus
L’épilepsie-absence est une épilepsie généralisée non-convulsive affectant principalement les enfants et les adolescents. Cette épilepsie se traduit lors des crises par une perte soudaine de conscience associée à un arrêt comportemental. Les crises d’absence sont de courte durée mais surviennent très fréquemment ce qui handicape lourdement les jeunes patients qui souffrent de déficits de perception et de mémorisation. Nous espérons pouvoir corriger l’hyperexcitabilité des neurones corticaux à l’origine du déclenchement des crises d’épilepsie-absence à l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne. Notre projet consistera à mettre en évidence les effets de cette stimulation sur les crises chez l’animal vigile et d’en identifier les mécanismes cellulaires chez des animaux anesthésiés à l’aide d’enregistrements électrophysiologiques multi-échelle non réalisables sur les animaux vigiles. A long-terme, on peut envisager que ces stimulations soient utilisées en clinique pour diminuer la fréquence de récurrence des crises chez les jeunes patients.
Procédures
Pour l’étude des effets aigus de la stimulation magnétique cérébrale sur les crises d’épilepsie dans un modèle rongeur de la maladie, des enregistrements de l’activité cérébrale à différentes échelles (au sein d’une région cérébrale et au niveau des neurones individuels) seront réalisés chez des animaux sous anesthésie générale complémentée par une injection d’analgésiques avant et pendant la chirurgie. Au cours des actes chirurgicaux, les animaux seront anesthésiés. Une fois la chirurgie terminée (environ 2h), l’activité cérébrale sera enregistrée de façon à calculer le nombre, la durée et la fréquence des crises d’épilepsie et de recueillir l’activité des neurones (environ 8h). Une session unique de stimulation magnétique transcrânienne indolore sera alors appliquée et les effets de cette stimulation sur les crises d’épilepsie sera étudiée. Un total de 85 animaux sera utilisé recevant une stimulation réelle (n = 50) ou fictive contrôle (n = 35). Cette étude nous permettra d’étudier les effets potentiellement thérapeutiques de ce type de stimulation sur les neurones à l’origine des crises d’épilepsie. Pour l’étude des effets d’un traitement chronique de la stimulation magnétique sur les crises d’épilepsie dans un modèle rongeur de la maladie, les animaux épileptiques et témoins seront stimulés 10 minutes par jour pendant 10 jours. Cette procédure comprend 75 animaux au total (45 rats épileptiques et 30 rats témoins). Pour étudier les effets de ce traitement, durant les 10 jours de stimulation, seront réalisés des enregistrements (1 heure/jour) de l’activité cérébrale en temps réel sur les animaux éveillés. Pour ce faire, des électrodes d’enregistrement seront placées sur la surface du cortex sous anesthésie générale complémentée par une injection d’analgésiques avant, pendant et après la chirurgie. A l’issue de ces 10 jours de traitement par stimulation transcrânienne indolore, seront réalisés des enregistrements comme décrits précédemment. Cette partie de l’étude nous permettra de comparer les effets sur les crises d’un traitement aigu ou chronique.
Impact sur les animaux
Il n’existe pas de nuisances ou d’effets indésirables liés à la stimulation magnétique puisqu’elle est sans bruit, sans vibration et sans douleur hormis un éventuel stress lié à la manipulation des rats lors des séances de stimulation. Les nuisances ou effets indésirables liés aux chirurgies d’implantation pour les enregistrements chez les animaux éveillés sont la trépanation ainsi que les éventuels risques liés à ces chirurgies (douleur, infection, fatigue). Sont à prévoir également les contraintes liées au système d’implantation et à l’hébergement individuel une fois l’implantation réalisée. Enfin, les enregistrements quotidiens nécessiteront un changement d’environnement (aller-retour quotidien entre la cage d’hébergement et la cage d’enregistrement). Les nuisances ou effets indésirables au cours des enregistrements chez les animaux anesthésiés sont liés aux procédures chirurgicales (trachéotomie, trépanation, points d’incision et de contention), à l’anesthésie prolongée lors des enregistrements (manque ou excès d’anesthésiques) et à la mise sous ventilation artificielle après curarisation (blocage de la canule par des sécrétions, volume d’air inspiré insuffisant).
Devenir
A l’issue de ce projet, tous les animaux seront euthanasiés en raison d’analyses post mortem supplémentaires afin de déterminer les caractéristiques morphologiques des neurones enregistrés et leur localisation au sein du cortex cérébral.
Remplacement
Nos expériences d’enregistrement de l’activité cérébrale in vivo sont indispensables à la réalisation de ce projet et ne peuvent pas être remplacées puisque c’est la seule préparation permettant de caractériser de façon précise les changements d’activité et d’excitabilité induits par la stimulation magnétique transcrânienne. Cependant, les expériences que nous avons précédemment réalisées chez des rats témoins nous ont permis de déterminer la fréquence de stimulation optimale pour diminuer l’excitabilité des neurones ciblés. Nous nous servons donc de cette base d’études pour restreindre le nombre de fréquence de stimulation à tester et ainsi n’effectuer que les expériences nécessaires pour répondre aux objectifs du projet.
Réduction
Une stratégie expérimentale méthodique a été mise en place pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Ainsi, nous nous baserons sur nos études précédentes qui nous permis de déterminer la fréquence optimale de stimulation à appliquer pour réduire l’excitabilité corticale. Nous combinerons également différents protocoles (différents tests sur l’activité et les propriétés des neurones à l’échelle unitaire, enregistrements de longue durée et si possible de plusieurs neurones/animal) au sein d’une même expérience, ce qui nous permettra de n’utiliser que les animaux nécessaires à l’obtention de résultats fiables et reproductibles. Enfin, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance (160 animaux au total) et il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Après la chirurgie, l’animal sera isolé dans une cage enrichie afin d'éviter toutes morsures du connecteur par un congénère. Pour faciliter l’hydratation, de l’hydrogel et des croquettes seront placés dans la cage. Une surveillance sera effectuée durant 72h par un personnel compétent afin de s'assurer de l'absence de points limites. Nous réaliserons une pesée quotidienne des animaux pendant ces 72 h, puis de façon hebdomadaire afin d’éviter une perte de poids supérieure à 10%/24h comparé au poids précédent la chirurgie. Un antalgique sera administré après la procédure. Cependant, si des points limites étaient observés, nous mettrons en place un traitement analgésique supplémentaire. Enfin, en cas d'observation de léthargie, d’inconscience, d’immobilité ou de perte excessive (> 10 %) ou prolongée (> 3 jours consécutifs) de poids, l’animal sera euthanasié. Des enregistrements électroencéphalographiques d’une heure/jour seront effectués dans des cages d’enregistrements adaptées permettant un accès libre à l’eau et à la nourriture. Ces enregistrements seront précédés d’une période d’acclimatation de 30 minutes, afin de réduire le stress. La température de la pièce et le comportement de l'animal seront monitorés par un système d’enregistrement vidéo et pourront être visionnés à distance. En amont de la période d’enregistrement et de la chirurgie, les animaux seront habitués à la cage d’enregistrement à raison d’une heure par jour durant 5 jours. Les stimulations (indolores et sans bruit) seront appliquées 10 minutes chaque jour durant 10 jours. L’animal sera donc maintenu par l’expérimentateur. Afin d’habituer les animaux à la manipulation humaine, une semaine avant la chirurgie d’implantation, les rats seront quotidiennement manipulés à raison de 15 minutes par jour. Un soin tout particulier sera apporté à la réduction de l'inconfort, de la douleur ou du stress des animaux grâce à une surveillance constante des paramètres physiologiques (activité cérébrale, fréquence cardiaque, température, oxygénation du sang) et la mise en place de protocoles d'interventions spécifiques (utilisation appropriée d'anesthésiques généraux ou locaux et myorelaxants, analgésie) pour chaque indicateur de souffrance (sensibilité au pincement de la patte, réflexes musculaires, variation de température ou de la fréquence cardiaque, modification de l’activité cérébrale). Avant l’enregistrement, 30 à 40 minutes d’acclimatation sera observée.
Choix des espèces
Les expériences seront réalisées sur des rats épileptiques ainsi que sur des rats témoins « normaux », âgés de deux à six mois, pesant de 250 à 450 g. La souche de rat épileptique utilisée ici est reconnue comme étant un excellent modèle d’épilepsie-absence parce qu’elle présente une très forte homologie (propriétés des crises) avec la pathologie humaine. Les rats témoins constitueront les rats « contrôles » non-épileptiques. Nous utiliserons des rats GAERS adultes, stade auquel ils présentent des crises matures typiques et des rats Wistar du même âge comme contrôles pour que l’âge ne puisse pas biaiser nos résultats.
Isolement d’Ilots pancréatiques de rat
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
100 rats vont être utilisés, anesthésiés puis tués sans réveil. Chaque animal reçoit une injection anesthésiante, puis une chirurgie prélève le pancréas avant la mise à mort, pour isoler des îlots pancréatiques destinés à des études in vitro sur le diabète de type 1. Le porteur indique que l'isolement des îlots impose la destruction du pancréas, incompatible avec la survie. Il écarte les lignées cellulaires jugées trop résistantes et la faible disponibilité d'îlots humains, présentant le rat comme le modèle "le plus ressemblant" pour une future transplantation humaine.
Objectifs
L'étude d'approches thérapeutiques innovantes du diabète de type 1 avec pour objectif notamment d'améliorer la résistance et la survie des ilots de Langerhans vis-à-vis des stress inhérents au protocole de greffe. Les procédés de conversion et d'utilisation de l'énergie au niveau cellulaire et leur régulation sont à la base du bon fonctionnement des cellules et tissus. Ce métabolisme énergétique est perturbé dans de nombreuses situations physiologiques ou physiopathologiques, soit comme témoin des altérations, soit comme facteur à l'origine de ces états. Restaurer le métabolisme énergétique peut constituer une stratégie thérapeutique. Afin de pouvoir l'explorer, il est nécessaire d'avoir un bon modèle d'étude du métabolisme intermédiaire. A ce titre, les îlots pancréatiques isolés constituent un très bon modèle avec un indicateur de bon fonctionnement simple à vérifier : sa capacité à sécréter de l'insuline in vitro. Bien que certaines lignées cellulaires (INS-1 d'origine rat et Min-6 d'origine souris) sécrètent de l'insuline in vitro, leur métabolisme est altéré et les rendent peu pertinentes dans ce type d'étude. Il est donc nécessaire de recourir à l'utilisation de rats comme sources d'îlots pancréatiques pouvant ensuite être mis en culture pendant plusieurs jours en présence de facteurs expérimentaux d'intérêt avant d'être ensuite étudiés in vitro.
Bénéfices attendus
Une meilleure connaissance de l'état métabolique des ilots en réponse à différents agents est nécessaire avant de passer à l'étape pré-clinique de greffe d'ilots encapsulés et de suivre leur devenir in vivo. Cette étape in vitro permet également de limiter le nombre d'animaux à utiliser et à traiter lors de l'étape in vivo.
Procédures
1 injection pour anesthésier et analgésier les animaux, suivie d’une chirurgie pour prélever le pancréas avant mise à mort l’animal sans réveil
Impact sur les animaux
Aucun
Devenir
L'isolement d'ilots pancréatiques impose la destruction du pancréas, incompatible avec la survie des animaux
Remplacement
Les lignées Min6 ou INS1 sont des cellules bien plus résistantes que les cellules pancréatiques humaines et de ce fait inadaptées à ce projet. De plus, la disponibilité en îlots humains, dépendante du don d’organe à usage scientifique, est extrêmement limitée. Dans la problématique de nos travaux qui vise à la transplantation humaine d’îlots pancréatiques, nous avons recherché un modèle le plus ressemblant. Les îlots de rats représentent une alternative à l’utilisation des îlots humains pour la validation in vitro du projet et justifie l’utilisation des animaux dans le projet.
Réduction
La présente demande porte sur un effectif prévisionnel de 100 rats sur 2 ans (valeur maximale) mais seuls les animaux absolument nécessaires seront utilisés, en fonction des besoins expérimentaux.
Raffinement
Les animaux utilisés sont hébergés dans des conditions qui remplissent toutes les exigences réglementaires (enrichissement du milieu, plusieurs animaux par cage, cage ouvertes permettant de sentir des congénères à proximité, contrôle des variables environnementales). Une fois l'animal sélectionné, il est anesthésié à l'aide d'une mélange Xylazine/Kétamine et n'est pas réveillé. La procédure d'injection de l'anesthésique suit les recommandations de dose établies et validées lors de la visite d'agrément et par notre SBEA et pour lesquelles nous avons suffisamment de recul car aucun signe de réveil n'a jamais été observé. L'administration est réalisée par des personnes formées et compétentes pour effectuer ce geste. Le maintien de l'anesthésie est vérifié constamment par l'expérimentateur qui contrôle l'absence de signe de réveil ou de mouvement lors de l'étape de perfusion après laparotomie.
Choix des espèces
Les îlots de rat sécrètent de l'insuline dans un contexte similaire aux îlots humains, ce qui correspond au mieux au but de nos projets qui visent une transplantation humaine. Les animaux utilisés sont des jeunes adultes, entre 150g et 300g de façon à avoir une taille d'organe suffisante pour en extraire un nombre suffisant d'ilots.
Prévention du risque de cancer du côlon par réduction des nitrites ou utilisation d’antioxydants dans la charcuterie
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
192 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent une injection d'azoxyméthane, un cancérogène, puis sont nourris de charcuteries testées et placés en cage à métabolisme pendant 48 heures. Le porteur indique que l'étude s'arrête au stade des lésions précancéreuses microscopiques et qu'aucune douleur n'est attendue. Tous les rats sont tués pour prélever le côlon et le sang, afin de comparer l'effet des nitrites et d'antioxydants sur le risque de cancer.
Objectifs
La consommation de charcuteries est associée à une augmentation du risque de cancer du côlon. Sur la base de données épidémiologiques (données issues de questionnaires de volontaires humains et de santé humaine), l’organisation mondiale de la santé (OMS) a classé la charcuterie comme cancérigène avéré pour l’Homme (Classe I). Ces données ont été consolidées par des études expérimentales à l’aide de modèles animaux (rats et souris). Les mécanismes mis en jeu impliquent la production de composés toxiques par la présence de lipide dans l’alimentation et de constituants de la charcuterie tel que le rouge de la viande (fer héminique) et les nitrites ajoutés. Des travaux précédents ont démontré que les antioxydants dans le régime ou ajoutés dans la charcuterie peuvent limiter l’effet néfaste des viandes dont les charcuteries. De plus, ces travaux ont permis d’observer un déséquilibre de la flore intestinale chez le rat comparable à celle observée pendant la cancérogenèse colique. Nous proposons de modifier la production des charcuteries pour limiter le risque de cancer du côlon associé à leur consommation. Nous évaluerons l’effet d’un régime riche en charcuteries et de régimes riches en charcuteries modifiées (réduction de concentration en sel nitrité ou ajout d’antioxydant) sur la formation des composés toxiques, l’inflammation, le microbiote intestinal et la promotion de la carcinogenèse colorectale au stade très précoce. Dans ce projet, nous proposons une procédure où 192 rats Fisher 344 mâles seront nourris avec un régime contenant de la charcuterie modèle type jambon cuit et type saucisson pendant 100 jours. Leur urine et leur fèces seront récupérés séparément et leur côlon post mortem sera prélevé à la fin de l’expérimentation. Ces échantillons permettront des mesures des produits d’oxydation des lipides, de l’inflammation, du microbiote, de marqueurs de la promotion de la cancérogenèse colique et des analyses pour la compréhension mécanistique au niveau du tissu colique.
Bénéfices attendus
Nous proposons d'évaluer des indicateurs de la cancérogenèse précoce tels que le microbiote, son déséquilibre, l'inflammation, la formation de composés toxiques et les lésions précancéreuses coliques (lésions à l'échelle cellulaire). Ce projet nous permettra de comparer différentes charcuteries selon qu’elles contiennent autant de nitrite ou moins que celles du marché ou encore selon qu’elles contiennent des antioxydants ou non.
Procédures
Une injection en intrapéritonéale durant 30 secondes / Tatouage d’identification durant 5 secondes / Passage en cage à métabolisme durant 48h précédé de 3h d'habituation / Aucun prélèvement invasif n'est prévu sur les animaux, seulement la récupération des urines et des fèces, sans contention de l'animal
Impact sur les animaux
Injection d'azoxyméthane en intrapéritonéale : douleur contrôlée / Tatouage : douleur contrôlée (un seul point de tatouage à une oreille) / Passage en cage à métabolisme durant 48h précédé de 3h d'habituation : stress contrôlé / les prélèvements de fèces et urines se font sans contention et l'étude est arrêtée au stade des lésions prénéoplasiques dites précancéreuses microscopiques qui ne concernent que quelques cryptes intestinales et ne provoquent pas de douleur : pas de douleur attendue / les charcuteries ont pour majorité été testées lors d'autres études sur ce modèle rat sans observation de modification sanitaire, les antioxydants ont été testés in-vitro et sélectionnés en fonction de leur non toxicité sur les cellules : pas d’effets indésirables attendus. Cependant les animaux sont continuellement surveillés à l'aide d'une fiche de suivi (sanitaire et comportement) construite spécifiquement pour le rat F344 mâle utilisé dans cette étude (sous couvert de la SBEA qui l'a validée).
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin que le côlon et le sang soient prélevés pour analyses.
Remplacement
Les antioxydants choisis pour ce projet sont testés au préalable pour qu’ils soient efficaces au niveau de leur capacité anti effet du nitrite, antioxydante et au niveau organoleptique (couleur et goût acceptable pour le consommateur). Cependant, aucune étude in vitro ne permet d'évaluer les répercussions de ces composés, sur la physiologie et le métabolisme d'un organisme entier. L'utilisation d'animaux permet de mesurer et/ou d’examiner des atteintes dans les voies intestinales et coliques (inflammation, atteinte tissulaire). Seule une approche in vivo permet de prendre en compte la complexité de l'épithélium colique sur la physiologie intestinale et leurs rôles dans l'inflammation et l'apparition de dommages à l'ADN dans l'épithélium ainsi que les modifications possibles du microbiote intestinal.
Réduction
Dans l'objectif de réduire au strict minimum l'utilisation d'animaux de laboratoire, leur nombre a été limité au maximum (n=12 animaux/lot). Lors d’expérimentations précédentes conduites sur ce même format et confirmé par un calcul de test de puissance statistique (paramètre suivi : nombre ACF (Aberrant Crypt Foci), un nombre de 12 rats par groupe a été déterminé pour mettre en évidence une modulation significative de la carcinogenèse.
Raffinement
Les animaux auront 5 jours d'acclimatation à leur arrivée de J-12 à J-7. La nourriture, expérimentale et l'eau de boisson sont fournies ad libitum. Le change de la litière sera réalisé 1 fois par semaine au moins. Les animaux seront suivis et surveillés quotidiennement à l'aide d'une fiche de suivi sanitaire (spécifique à cet animal et à cette étude ; validée par la SBEA). Pour ne pas souffrir d'isolement, les rats seront maintenus à 2 par cage (cage conventionnelle). Elles contiendront un enrichissement. Les animaux seront hébergés dans des cages à métabolisme individuelle pendant 48h (J70) précédées de 3h d'habituation (recueil des fèces et urines séparées). Les animaux seront euthanasiés en fin d’étude par 2 (même cage conventionnelle) et dans une salle différente de la salle d’hébergement (stress contrôlé).
Choix des espèces
Depuis les années 80, l’étude de la relation entre l’alimentation et le cancer est basée sur les études épidémiologiques mais aussi sur des approches expérimentales in vivo qui reposent sur les modèles animaux. Le modèle le plus utilisé est le rat chimio-induit (par injection intrapéritonéale d’azoxyméthane) qui a l’avantage de présenter une évolution cellulaire vers le cancer colorectal du tissu colique comparable à la situation humaine. Le rat F344 chimio-induit est un bon modèle pour étudier la modulation des biomarqueurs urinaires, fécaux et coliques associés à l’effet promoteur de l’hème des charcuteries sur une durée de 100 jours. Les mâles adultes sont privilégiés pour analyser le développement des pathologies à l’âge adulte afin d’éviter les effets hormonaux liés aux cycles de la femelle (observés sur l’inflammation et carcinogenèse). L'ensemble des études précédentes ont été menées sur des rats adultes dont la fonction digestive est totalement fonctionnelle. Afin de rester en accord avec ces résultats précédents, il est important de rester au même stade de développement.
Optimisation des paramètres d’utilisation d’un nouvel équipement MicroTEP/MicroCT et d’un nouvel équipement d’Autohistoradiographie (Opti-TEP-AHR)
- Formation professionnelle
Rats : 4
8 rongeurs, quatre souris et quatre rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent des injections de produits radioactifs et des mesures de glycémie sous anesthésie, puis sont mis à mort pour prélèvement d'organes. L'objet du projet n'est pas une question biologique mais le réglage d'un nouvel appareil d'imagerie et la formation du personnel de la plateforme. Le porteur affirme que la biodistribution des traceurs "ne peut être appréhendée qu'à l'aide d'un modèle animal", le réglage sur fantômes ne suffisant pas.
Objectifs
L’acquisition d’un nouvel équipement MicroTEP/MicroCT par la plateforme d'imagerie petit animal nécessite l’adaptation et la transposition des procédures d’acquisition et de reconstruction des images de l’ancien appareil vers le nouvel équipement ainsi que sa prise en main par le personnel en charge des études précliniques. L’objectif sera de valider les paramètres optimisés au préalable sur fantômes sur l’animal et ainsi mettre en place des protocoles d’acquisition et reconstruction optimaux pour les projets futurs. La plateforme s'est également équipé d'un appareil d'autohistoradiographie (AHR) dont l'optimisation de fonctionnement est également nécessaire.
Bénéfices attendus
Les bénefices attendus sont l'optimisation des paramètres d'acquisition et de reconstruction ainsi que la formation du personnel sur les nouveaux équipements.
Procédures
Mesures de glycémie sur 4 rats et 4 souris sous anesthésie générale (4 fois au total, chacune à 3 jours d'intervalle, durée 15 secondes) Injection de produits radioactifs pour imagerie TEP sur ces 4 rats et 4 souris. 2 rats et 2 souris recevront 7 injections (3 injections d'un traceur à 3 jours d'intervalle chacune et 4 injections d'un autre traceur à 3 jours d'intervalle chacune). 2 souris et 2 rats recevront 4 injections d'un troisième traceur à 3 jour d'intervalle chacune. Durée des injections : 30 secondes
Impact sur les animaux
Les examens MicroTep/MicroCT sont des techniques non invasives qui seront realisées sous anesthésie générale par inhalation d'isoflurane (2%) n'induisant ainsi aucune douleur, stress ou inconfort de l'animal. L'injection IV du/des radiotraceur(s) dans la veine caudale n'induira également aucune nuisance puisque effectuée également sous anesthésie générale par inhalation d'isoflurane (2%). Les animaux seront pesés et surveillés quotidiennement. La surveillance quotidienne des animaux aura lieu à l’animalerie dans un environnement sécurisant pour l’animal. Les examens in vivo seront réalisés sous anesthésie générale.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes afin de réaliser des analyses post-mortem.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, le remplacement des animaux ne peut être effectué. Les paramètres d'utilisation du MicroTEP/MicroCT et de l'appareil d'autohistoradiographie (AHR) seront optimisés au mieux à l'aide de fantômes mais la vérification et une mise au point plus fine des paramètres devra être validée sur l'animal. La biodistribution des différents traceurs ne peut être appréhendée qu'à l'aide d'un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d'animaux nécessaire pour l'optimisation des nouveaux équipements et suffisant pour élaborer des protocoles d'acquisition et de reconstruction qui pourront être utilisés pour les futurs projet de la plateforme.
Raffinement
Les animaux seront suivis depuis leur arrivée, tout au long de l'expérimentation et jusqu'à leur mise à mort. Aucun antalgique ni analgésique ne sera administré aux animaux, les prodédures ne devant normalement induire aucune douleur ni souffrance. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long des expérimentations afin de s'assurer qu'aucun changement de leurs comportement (cachexie, vocalise, voussures, etc...) ne survient au cours des expérimentations. Les animaux seront également pesés avant le début des expérimentations et seront ensuite pesés quotidiennement. Si une perte de poids supérieure à 15% entre deux pesées survient ou si un changement comportemental est observé, les animaux seront mis à mort dans des conditions éthiques.
Choix des espèces
L'équipement de la plateforme d'imagerie petit animal est dédié aux rongeurs. Les rats et les souris de différentes souches sont majoritairement utilisées dans divers domaines de recherche scientifique. Des rats seront utilisés à l'âge de 8-9 semaines pour un poids d'environ 200-250g et des souris à l'âge de 3-4 semaines pour un poids compris entre 20 et 35g, poids moyens auquels ces deux espèces sont généralement utilisées pour les études TEP.
Formations réglementaires pour la pratique de l’expérimentation animale: travaux pratiques du module complémentaire dédié aux rongeurs
- Formation professionnelle
Rats : 160
560 rongeurs, souris et rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart réutilisés ensuite, une partie tuée. Lors de travaux pratiques de formation à l'expérimentation animale, chaque animal reçoit plusieurs injections par gavage, sous-cutanée, intramusculaire et intrapéritonéale, ainsi qu'un prélèvement, pour entraîner les stagiaires aux gestes techniques. À chaque session, quatre rats et quatre souris sont mis à mort devant les stagiaires pour une démonstration de mise à mort, les autres étant réutilisés dans d'autres protocoles. Le porteur décrit un enseignement "particulièrement apprécié" offrant une "confrontation au réel", sans production de connaissances scientifiques.
Objectifs
La demande s'inscrit dans le cadre de formations réglementaires de deux niveaux: - La formation des personnes appliquant des procédures expérimentales - La formation des personnes concevant et appliquant des procédures expérimentales. Le contenu de ces formations est déterminé par l' ARTICLE R. 214-130 DU CODE RURAL ET DE LA PÊCHE MARITIME. Le projet pour lequel la demande est formulée correspond aux enseignements du module complémentaire et intitulé: Procédures expérimentales faiblement invasives.
Bénéfices attendus
Cet enseignement, dispensé depuis plusieurs années est particulièrement apprécié des apprenants et présente l’avantage d’une ‘confrontation au réel’, au sein d’un cursus très théorique. Il permet un premier apprentissage des différentes techniques supports pratiquées en recherche sans utiliser de molécules et avec une vigilance éthique permanente.
Procédures
Pour le premier TP 'intervention de base', chaque rat recevra une injections par gavage, une injection en sous cutanée, une injection en intramusculaire, une injection intrapéritonéale sur une période de 3 heures. Chacune de ces interventions ne durera pas plus de 1min (contention + injection). Chaque souris recevra une injection par gavage, une injection en sous cutanée, une injection en intramusculaire, une injection intrapéritonéale, un prelevement en intraveineuse sous anésthésie gazeuse sur une période de 3 heures. Chacune de ces interventions ne durera pas plus de 1 min. Pour le TP comportement, les souris seront mises en test de comportement une seule fois durant 5min.
Impact sur les animaux
La manipulation et la contention des animaux peuvent générer un stress pour les animaux. L'injection et le prélevement peuvent générer un hématome ou saignement. Dans ce cas, une compression manuelle à l'aide d'une compresse stérile sera appliquée pour attenuer l'hématome ou le saignement.
Devenir
A la fin de chaque session de formation, 4 rats et 4 souris seront mis à mort pour réaliser une démonstration de mise à mort des animaux par les encadrants. Les autres animaux seront gardés en vie à l'issue de chaque procédure pour pouvoir etre réutilisés si possible dans d'autres études après accord du vétérinaire référent.
Remplacement
L'objectif d'un TP est de faire des travaux pratiques et donc dans notre cas, de réaliser des gestes techniques sur l'animal afin de se former au plus proche de la réalité avant de réaliser de futures expérimentations animales. Néanmoins, avant de manipuler les rongeurs et de réaliser les injections et prelevements, les stagiaires seront formés à l'aide d'un cours théorique expliquant au moyen de photos et de videos la réalisation des gestes zootechniques. Egalement, les stagiaires utiliseront lors du TP des modèles de rongeurs en plastique pour l'apprentissage des gestes techniques avant de travailler avec l'animal.
Réduction
Dans la mesure du possible, les rats et souris impliqués dans les TP seront ‘réutilisés’ : soit dans des projets de recherche incluant des procédures légères , soit d'autres protocoles d’enseignements développés à l'Université. Leur nombre est réduit au minimum en fonction du nombre de stagiaires inscrits dans les formations. Dans la mesure du possible également, ces TP regroupent les stagiaires suivant les deux types de formations : les personnes concevant et les personnes appliquant des procédures expérimentales - Ceci afin d’éviter de multiplier les séances intégrant de trop petits nombres de participants et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaires par an.
Raffinement
Les animaux sont inclus uniquement dans des TP dont les procédures sont classées légères; et dans des TP non invasifs visant à démontrer les effets comportementaux de modifications d'environnement. Les enseignements pratiques sont réalisés sous l’égide de personnels formés et compétents, pratiquant en routine des procédures expérimentales, à raison d’un encadrant pour 3 stagiaires. Dans tous les cas, si le stagiaire n'arrive pas à effectuer l'injection ou le prelevement sanguin au bout de la troisième tentative, il arretera la réalisation du geste conformément aux points limites et critères d'arrets prévus. Les animaux sont hébergés dans des conditions visant à favoriser l’expression de leurs comportements spécifiques: hébergements en groupes sociaux, enrichissement du milieu.
Choix des espèces
Les formations réglementaires permettant la pratique de l'expérimentation animale, sont notamment constituées d'un module complémentaire, focalisant ses informations sur une espèce. Ces informations intègrent les principales procédures de zootechnie. Dans les formations s'intéressant aux rongeurs, il est pertinent de proposer des travaux pratiques afin que les stagiaires soient confrontés à la réalité des difficultés rencontrées lors de la mise en œuvre de ces procédures. Les rongeurs constituent plus de 70% des animaux expérimentaux et la plupart des personnes pratiquant l'expérimentation est un jour confrontée au travail avec ces animaux. Les animaux seront des animaux adultes, c'est à dire de plus de six semaines.
Conception d’un revêtement capable de pacifier la réponse inflammatoire secondaire à l’implantation de stents aortiques 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
171 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie abdominale pour créer un anévrysme puis l'implantation d'une endoprothèse revêtue, avec prélèvements sanguins à la joue et imagerie sous anesthésie, avant analyse des tissus une semaine ou quatre mois plus tard. Le porteur teste un revêtement censé améliorer l'intégration des stents aortiques posés chez l'humain. Il affirme qu'aucune simulation fiable d'anévrysme de l'aorte n'existe et juge l'étude sur animal indispensable.
Objectifs
Actuellement, les anévrysmes de l'aorte abdominale sont traités par implantation de stents aortiques. Il existe cependant des complications nécessitant de nouvelles opérations liées à un phénomène de rejet de ces stents. En effet, ils ne sont pas complétement intégrés dans le tissu du patient. L’objectif de l’étude est de concevoir un revêtement applicable sur ces stents aortiques pour améliorer leur intégration et donc diminuer le risque de rejet. Cette étude est une étude expérimentale chez l'animal (rat) dont les résultats pourraient permettre de transposer la technique chez l'homme.
Bénéfices attendus
Un anévrysme est une déformation pathologique d'un segment vasculaire. Le risque d'un anévrysme est sa fragilisation et sa rupture, entrainant une hémorragie souvent grave. Chez l’homme, les anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA) sont traités avec des endoprothèses (stents aortiques). Ce traitement est toutefois grevé d’un nombre significatif de fuite et de migrations d’endoprothèses au cours du suivi. Ces complications pourraient être liées à un défaut d’intégration de l’endoprothèse L’objectif du projet est de développer une endoprothèse fonctionnalisée avec un revetement permettant sa meilleure intégration dans le tissu aortique. Le bénéfice translationnel est majeur avec une potentielle diminution des complications évolutives du traitement endovasculaire des AAA chez l’homme.
Procédures
Les animaux recevront de l’aspirine tout au long de la procédure pour éviter la formation de caillots (thromboses). Les animaux auront une implantation d’endoprothèses comportant des revetements anti-inflammatoires. Ces endoprothèses seront implantées chez des rats dont l’aorte est saine (pour étudier la biocompatibilité de ces endoprothèses) ou chez des rats chez qui des anévrysmes auront été créés préalablement 3 semaines plus tot pour mimer la pathologie humaine. Ces procédures d’implantation se feront par incision au niveau de l’abdomen sous anesthésie générale et antalgiques et durent 30 minutes. La procédure de création d'anévrysme est également faite par une incision au niveau de l'abdomen sous anesthésie générale et antalgiques et dure 1h. Afin de mesurer l’inflammation, des examens de sang (prélèvement veineux au niveau de la joue) et d’imagerie (echographie abdominale, TEPscanner) seront réalisés sous anesthésie générale. Ces examens d'imagerie seront réalisés dans un autre établissement utilisateur et serviront à mesurer objectivement l'inflammation et donc à comparer les groupes d'étude. Dans l'axe I, les deux examens d'imagerie (echographie et TEPscanner) auront lieu 1 semaine après implantation des endoprothèses. Pour l'axe II, ces examens d'imagerie auront lieu à 1 et 4 semaines après implantation. Concernant les prélévements sanguins, dans l'axe I il aura lieu après euthanasie. Pour l'axe II il auront lieu à 1 semaine après implantation des endoprothèses (sous anesthésie générale) et après l'euthanasie à 3 mois après implantation des endoprothèses.
Impact sur les animaux
Les effets nuisibles attendus sont la présence d'un inconfort ou d'une douleur modérée de courte durée après les procédures chirurgicales. D'autres effets peuvent survenir comme une perte de poids, une deshydratation, une diminution de la mobilité ou encore la survenue de caillots sanguins (thrombose).
Devenir
Dans l'étude I, les animaux sont euthanasiés 7 jours après implantation des endoprothèses pour analyse des tissus (étude microscopique de l'intégration des endoprothèses). Dans l'étude II, les animaux sont euthanasiés 120 jours après implantation des endoprothèses pour analyse des tissus (étude microscopique de l'intégration des endoprothèses).
Remplacement
Il n’est actuellement pas possible de simuler de facon précise l’action d'un revetement anti-inflammatoire dans un tissu aortique. Il n’existe pas non plus de simulation fiable d’anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA). L'étude chez l'animale reste indispensable. Toutefois, des expérimentations préliminaires ont permis une séléction précise du revetement anti-inflammatoire à tester chez l'animal et d’établir un protocole robuste.
Réduction
Nous avons volontairement choisi d'utiliser des examens d'imagerie non douloureuses et reproductibles dans le temps (échographie abdominale). Cela permet de suivre sur la durée les mêmes animaux sans les euthanasier. Nous avons également calculé préalablement à l'expérimentation le nombre d'animaux à inclure dans l'étude. Cela permet d'obtenir des résultats statistiques robustes tout en évitant d'inclure trop d'animaux.
Raffinement
-Les conditions d’hébergement seront optimisées au maximum : limitation des transports au strict nécessaire, enrichissement de l'environnement (mise en place de coton pour comportement de nidification, mise à disposition de baton à ronger), respect du rythme jour/nuit -Nous veillerons à réaliser un transport doux en limitant les mouvements brusques pour réaliser les procédures d'imagerie sur le site dédié. -Nous avons prédéfinis la liste d'élements de surveillance du bien-etre des animaux: tous les animaux seront surveillés quotidiennement à l'aide d'une grille standardisée de surveillance. Les animaux seront inspectés (poids, présence d'un inconfort/douleur, état de la cicatrice) et des soins adaptés comprenant des anti-douleurs seront administrés. Si une trop souffrance est constatée (présence de points limites), l'animal sera immédiatement euthanasié. -Nous utiliserons une procédure d’imagerie non invasive : l’echographie abdominale a été préférée à l’angiographie invasive. -Nous aurons recours à l’anesthésie et à l’analgésie pour toutes les procédures. - Concernant le transport entre site d'hébergement et site d'imagerie, une acclimatation avec transport la veille sur le site d'imagerie aura lieu avec manipulations douces.
Choix des espèces
-Le modèle animal (rat) a été soigneusement choisi d’après les publications internationales les plus pertinentes sur le sujet (implantation d’endoprothèses dans l’aorte saine et dans des anévrysmes). Les dimensions de l’aorte du rat Wistar permettent son analyse en imagerie (echographie et TEP scanner). Les rats seront utilisés à un stade adulte car la population humaine présentant des anévrysmes de l'aorte abdominale est adulte et agée. Les animaux utilisés seront des males car il existe une nette prédominance masculine dans la population humaine présentant des anévrysmes de l'aorte abdominale.
Etude d’une molécule pharmacologique à visée thérapeutique sur des modèles de rats du Syndrome de Down
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
164 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un gavage oral quotidien pendant 19 jours, geste pouvant causer un stress, une irritation de l'œsophage et un risque de fausse route, avant analyse de leur cerveau. Le porteur teste des doses plus élevées d'un composé censé améliorer les capacités cognitives dans un modèle rat du syndrome de Down, une étude précédente n'ayant donné qu'un effet très limité. Il affirme qu'aucune alternative n'existe pour étudier le cerveau et espère à terme relever le quotient intellectuel des patients.
Objectifs
Le syndrome de Down (SD) représente la forme la plus fréquente de retard mental. Parmi les gènes candidats jouant un rôle majeur dans le développement des déficits cognitifs associés au SD, un gène présent sur le chromosome 21 humain et donc en 3 copies chez les personnes atteintes du SD a été identifié. En effet, les souris ayant une copie supplémentaire de ce gène présentent une altération de leurs capacités d’apprentissage et un déficit de mémoire similaire à ceux observés dans le SD. Ce gène est aujourd’hui une cible privilégiée pour le développement de stratégies thérapeutiques. Des collaborateurs ont ainsi identifié et synthétisé un composé ayant les propriétés d’améliorer les capacités cognitives qui sont altérées dans le SD en ciblant l’activité de notre protéine d’intérêt. Ce composé a déjà été testé sur des modèles souris du SD permettant une amélioration de leurs fonctions cognitives sans aucun effet toxique observé. Il a également été testé sur des modèles de rat lors d’un projet précédent, cependant la dose utilisée n’a eu qu’un effet très limité avec seulement une très légère amélioration de la mémoire chez l’un des modèles testés. Cette absence d’effet peut s’expliquer de deux façons, la dose administrée au rat est probablement insuffisante. Cette dernière a été déterminée par rapport aux études faites chez les modèles souris, hors nous savons maintenant que le composé n’est pas métabolisé de la même façon entre le rat et la souris. Par ailleurs, la durée de traitement reçu par les rats avant le début de l’étude comportementale est probablement insuffisante. En effet, en utilisant une durée de traitement similaire à celle utilisée dans les études souris, le nombre de doses de traitement reçu avant le début de l’étude comportementale est plus faible chez le rat du fait d’un test comportemental plus long. Nous pensons donc que la durée de traitement devrait être adaptée en fonction de la durée de l’étude comportementale. De ce fait, nous souhaitons tester des doses plus élevées de ce composé chez nos modèles rats afin de déterminer laquelle permettra une amélioration de leurs performances cognitives. Ces doses restent bien inférieures à celles testées lors des études toxicologiques et seront donc bien supportées par les animaux. Une étude préliminaire sera d'abord mise en oeuvre sur un petit nombre d'animaux afin d'identifier la dose efficace. Une fois cette dose identifiée, une nouvelle étude sera réalisée sur un plus grand nombre d'animaux.
Bénéfices attendus
Arriver à déplacer de quelques dizaines de points le quotient intellectuel des patients atteints du SD leur permettrait d’avoir une vie plus autonome et socialement intégrée. Cela constituerait un progrès très important pour la qualité de vie des patients et de leur entourage. L’objectif de la recherche sur le SD est donc de mettre au point un traitement améliorant les fonctions intellectuelles des patients. De plus, dans le cadre de cette étude, réussir à reproduire sur des modèles rat, les résultats obtenus sur les modèles souris du SD, nous permettra une généralisation des résultats avant le passage en phase clinique du candidat-médicament.
Procédures
Dans le cadre de cette étude, un gavage oral répété sera effectué sur un total de 164 rats. Ce gavage sera réalisé sur 19 jours consécutifs à raison d’un gavage par jour. La réalisation du gavage prend 1 à 2 mins par rat par jour.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de cette étude, un gavage oral répété sera réalisé. Ce geste technique peut entraîner un stress non négligeable, une irritation de l’œsophage et il existe un risque de fausse route.
Devenir
L’ensemble des animaux prévu dans ce projet seront mis à mort afin de pouvoir réaliser des analyses moléculaires et histologiques sur le cerveau.
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 ainsi que les essais de traitement de ces pathologies requièrent 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
Dans le cadre de ce projet, une étude préliminaire sera réalisée sur un petit nombre d’animaux afin de déterminer la dose optimale de molécule à administrer aux animaux afin d’avoir une amélioration de leurs capacités cognitives. Cette étude préliminaire se base sur une analyse moléculaire post-mortem chez des animaux traités/non traités qui nécessite un nombre bien moins important d’animaux qu’une étude comportementale pour avoir des résultats scientifiquement interprétables. Cette étude nécessite ainsi 3 animaux/groupe/sexe contre 14 animaux/groupe/sexe pour une étude comportementale. C’est seulement lorsque la dose optimale à administrer sera identifiée qu’une étude comportementale sera réalisée sur un nombre plus important d’animaux. Les effectifs ont été déterminé sur la base de nos connaissances et du recul que nous avons sur ces procédures. Par ailleurs, ces études seront réalisées 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 d’effet de la molécule testée en fonction du sexe.
Raffinement
Des études pré-tox ont préalablement été réalisées par nos collaborateurs afin de s’assurer que la molécule testée n’a pas d’impact majeur sur les animaux après administration. L’administration de la molécule sera réalisée par gavage oral pendant 19 jours. Le gavage n’est pas une technique douloureuse, cependant l’animal sera surveillé après l’administration du composé. Par ailleurs, avant de débuter le gavage, une phase d’habituation à l’expérimentateur sera réalisée à raison d’une manipulation par jour pendant 5 jours pour éviter tout stress de l’animal. Les points limites seront déterminés en fonction des observations faites après le gavage de l’animal (fausse route, changement du comportement (prostration, difficultés respiratoires)). La procédure de gavage 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. Les animaux présentant des signes de mal être ou de douleur (plaies, hérissement du poil, attitude voûtée, perte de poids) seront présentés au vétérinaire. Selon l’état de l’animal, la mise en place d’un traitement pourra être envisagée (antiseptiques, antibiotiques, analgésiques), s’il n’interfère pas avec l’administration de la molécule testée et avec l’analyse comportementale. Les animaux seront ainsi évalués pour des signes de douleur suivant l’échelle de l’expression faciale. Le point limite est atteint quand l’animal présente une expression faciale indiquant une douleur sévère dans 3 des items de douleur considérés, dans ce cas l’animal sera mis à mort. 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 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. L’intérêt d’utiliser le rat est de comparer les résultats obtenus à ceux de la souris. En effet, sachant qu’il existe des différences inter-espèces, il est important de comparer les résultats entre deux espèces afin de généraliser les résultats si ces derniers sont similaires. Enfin, les meilleures capacités d’apprentissage et d’adaptation du rat comparées à la souris en font un meilleur modèle pour l’étude des déficiences cognitives associées au SD. L’étude sera réalisée chez des rats âgés de 3-4 mois, car c’est un âge auquel le comportement exploratoire et les aptitudes d’apprentissage et de mémorisation sont présents. Par ailleurs, cela correspond à l’âge auquel a été identifié un déficit d’apprentissage et de mémoire chez nos modèles rats du SD.
Mise au point de trois tests permettant l’évaluation d’effetssecondaires spécifiques de composés pharmacologiques : la formation d’ulcères, la catalepsie et la sédation.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
90 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 60 réutilisés et les autres tués pour prélèvement de tissus. Ils reçoivent des composés par voie orale ou intrapéritonéale puis passent des tests comportementaux nommés, champ ouvert pour la sédation, épreuve de la barre pour la catalepsie, et une mise à jeun destinée à provoquer des ulcères. Le porteur, société de prestation de service, met au point ces tests pour les intégrer à une offre commerciale d'évaluation des effets secondaires de médicaments. Il affirme que la douleur, définie comme une expérience à la fois sensorielle et émotionnelle, ne peut être étudiée que sur animal vigile.
Objectifs
La société est une société de prestation de service fondée par des scientifiques et spécialisée en pharmacologie in vivo de la douleur. La dimension sensori-discriminative de douleur a été largement étudiée sur une variété importante de modèles animaux et quasiment la totalité des antalgiques disponibles actuellement sur le marché ont été testés dans des modèles précliniques classiques chez le rongeur. Cependant, l’utilisation de ces antalgiques est souvent associée à de nombreux effets secondaires. De plus, une utilisation abusive s’est développée ces dernières années dans l’utilisation des opiacés mettant à jour une crise appelée « crise des opioïdes ». D’autres classes de molécules comme les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) présentent également des effets secondaires notamment, la formation d’ulcère qui est le principal effet indésirable. Les Gabapentinoides (Gabapentine, prégabaline) provoquent généralement une forte sédation, une somnolence et ont donc un impact sur la démarche et la coordination motrice. Un autre effet secondaire pouvant apparaitre après une prise d’un composé est la catalepsie. Celle-ci se caractérise par est un état comportemental de rigidité musculaire associé aux médicaments antipsychotiques aux agonistes des cannabinoïdes de type 1 (CB1) et à plusieurs autres classes de médicaments. L’objectif de ce projet est de mettre au point des tests permettant l’évaluation de ces effets secondaires cités :la formation d’ulcère, la sédation et la catalepsie. A terme ces procédures seront inclues dans un package regroupant plusieurs tests évaluant différents effets secondaires de plusieurs classes de composés pharmacologiques.
Bénéfices attendus
Ces différents tests seront à terme inclus dans un package « adverses effects » dans le but de le proposer dans notre offre de services. L’entreprise pourra ainsi offrir à ses clients la possibilité de développer de nouveaux candidats médicaments avec au préalable une évaluation des effets secondaires potentiels.
Procédures
Les animaux seront maintenus en contention et soumis à des admnistrations per os ou à des injections intrapéritonéales des composés antalgiques mentionnés. Ces interventions ne prennent que quelques minutes. Chaque animal reçoit 1 admnistration.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux par test sont les suivants : - Open Field : diminution de l’activité spontanée et locomotrice, sédation - Catalepsie : posture anormale sur la barre, difficulté à se remettre correctement sur la barre, sédation - Ulcères : apparition d’ulcères
Devenir
Une partie des animaux sera réutilisée et l'autre partie mise à mort pour prélèvement de tissus.
Remplacement
L’objectif de ce projet est le développement de modèles permettant de tester l’efficacité de candidats médicaments analgésique. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition par IASP, la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie ; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.
Réduction
Pour chaque étude, le nombre d'animaux utilisé est réduit à un minimum acceptable pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Afin de s’inscrire dans une démarche de réduction une partie des animaux provient de procédures antérieures. En fonction du design de chaque étude une analyse statistique sera réalisée.
Raffinement
Les tests comportent une valeur de cut-off à ne pas dépasser pour ne pas induire de souffrance (pour les ulcères un temps de mise à jeun est a respecter par exemple). Un soin particulier est apporté à la réduction de la souffrance et du stress des animaux au strict nécessaire et à l’amélioration de leur bien-être (enrichissement et paramètres environnementaux contrôlés tout au long de l’étude, habituation une semaine à la salle de stabulation et 24h aux salles de tests). Des points limites, précoces et spécifiques pour chaque protocole d’étude sont définis et résumé en un arbre décisionnel qui conduit si nécessaire l’interruption des expérimentations si les critères d’arrêts sont atteints. Au vu du domaine d’expertise de l'entreprise (spécialisation dans l’étude de la douleur), les expérimentateurs sont strictement formés au respect de l’animal et sensibilisés à la surveillance de signes de douleur ou de souffrance. La maitrise des gestes techniques est contrôlée régulièrement. Les animaux sont surveillés chaque jour, et un suivi spécifique est réalisé. De plus, pour réduire et limiter le stress des animaux, ils sont mis à mort sous anethésie pour le prélèvement de tissus.
Choix des espèces
La question du remplacement des rongeurs par des espèces « moins évoluées » est critique et suivie avec attention au sein de l'entreprise. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie par l’IASP est récente et les modèles d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; b) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme sont efficaces pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Pour la procédure 1 les animaux utilisés pèseront entre 200 et 250g le jour des tests, ce seront donc des adolescents (42 jours). Le choix ici se base sur un test que nous effectuons déjà dans l‘entreprise : le test d’Irwin puisqu’ à terme ces deux procédures seront intégrées à l’Irwin dans un package plus large pour évaluer les effets secondaires de molécules pharmacologiques. Pour la procédure 2 les rats utilisés, seront des rats issus de précédentes études et donc seront plus âgés. Leur âge précis ne peut être défini.
Chirurgie du système urinaire chez les rongeurs de laboratoire pour une utilisation à des fins scientifiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système urogénital
Rats : 875
1 250 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la majorité expédiée vers des laboratoires clients et les autres tués. Chaque animal subit sous anesthésie une ablation du rein, partielle ou étendue aux cinq sixièmes, ou une ligature de l'uretère, pour produire une insuffisance rénale ou une hypertension. Le porteur présente cette activité comme une prestation de service, les animaux étant opérés puis expédiés à des tiers pour leurs propres études, sans aucune analyse statistique du nombre utilisé. Il affirme qu'aucune méthode de substitution n'est réalisable puisque l'objet même du projet est de livrer des modèles animaux déjà préparés.
Objectifs
Les rongeurs sont les animaux les plus utilisés dans la recherche expérimentale étant un modèle présentant des caractéristiques proches de l'humain et une grande définition et stabilité génétique, ce qui en fait un modèle de choix pour les pathologies humaines. Ils représentent les modèles animaux de choix dans les domaines tels que les maladies cardiovasculaires, neurodégénératives et métaboliques, l'immunologie, l'oncologie, etc. Ce projet a pour but de fournir des rongeurs avec une insuffisance rénale et/ou une hypertension pour nos clients en vue de leur utilisation dans leurs études expérimentales. Plusieurs sessions sont réalisées chaque année pour nos clients sur nos animaux (rats, souris),(environ : 250/an).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise au point de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s). Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules.
Procédures
Chaque animal subira sous anesthésie, une néphrectomie (unilatérale ou 5/6 ème) ou une ligature de l'uretère pour une durée maximum de 30 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou les effets indérisables attendus sur les animaux sont la douleur pendant la chirurgie, celle en post-opératoire, également l'insuffisance rénale et l'hypertension.
Devenir
La majorité des animaux seront expédiés dans des laboratoires de recherche, pour une utilisation dans leurs projets de recherche. Les animaux aptes au transport après évaluation clinique seront expédiés, les autres seront mis à mort (pas de possibilité de continuer le projet ou d’être réutilisé).
Remplacement
Pour l’étude d’une pathologie, l’utilisation d’animaux permet de comprendre le fonctionnement d’un organisme. L'utilisation d'animaux est donc rendue nécessaire car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les réactions du corps vivant entier (ensemble complexe). 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. Des méthodes alternatives (ex: in vitro) ne sont pas réalisables, l'objectif du projet étant de fournir des modèles animaux préparés utilisés dans des études expérimentales
Réduction
Nous réalisons ce protocole avec nos partenaires avec qui nous échangeons sur le nombre minimal et suffisant d’animaux utilisés. Aucune approche statistique ne sera réalisée.
Raffinement
Une surveillance des animaux est faite quotidiennement pour déceler tout signe clinique anormal et atteinte des points limites tout au long du projet. L’observation est basée sur l’utilisation d’une grille d’évaluation spécifique au modèle. Les chirurgies seront réalisées par un personnel formé et expérimenté avec un protocole anesthésique et analgésique adapté et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adapté afin de permettre une bonne récupération des animaux.
Choix des espèces
Les rongeurs sont des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit candidat médicament car les rongeurs ont un système nerveux développé et d'autres systèmes métaboliques proches de celui de l'Homme. Leur génétique est parfaitement connue ce qui permet d'avoir des résultats reproductibles permettant d'élaborer des conclusions fiables. Le choix de l'espèce au sein de l'ordre des rongeurs est conditionné par les besoins de nos partenaires suivant les éléments cibles de l'organisme. Le projet commencera avec des animaux à partir de l’âge de 4 semaines (âge minimum). L'âge exact est déterminé par la demande de notre partenaire en fonction de son axe de recherche. Le choix du stade de développement des animaux est donc justifié dans sa demande de projet.
Maintien modèles de rat du Syndrome de Down présentant des phénotypes dommageables
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
7 030 rats vont être utilisés pour maintenir des lignées génétiquement modifiées reproduisant la trisomie 21, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ces animaux naissent porteurs de phénotypes que le porteur qualifie lui-même de dommageables, lésions cutanées, diabète, insuffisance rénale, tumeurs mammaires, détresses respiratoires ou épilepsie, suivis toute leur vie. Les reproducteurs trop âgés sont tués faute de pouvoir être adoptés, les autres sont transférés vers d'autres projets expérimentaux. Le porteur affirme qu'aucune alternative n'existe pour étudier le cerveau et conclut que ces modèles restent précieux malgré les atteintes qu'il décrit.
Objectifs
Le syndrome de Down (SD) ou Trisomie 21 touche 1 naissance sur 700 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 rat ont été créés afin de pouvoir étudier les mécanismes physiopathologiques du SD et de la MA dans un contexte de SD. Ces modèles sont porteurs de duplication de régions homologues au chromosome 21 humain ou de gènes spécifiques, qui semblent jouer un rôle important dans le développement du SD. Les premières caractérisations de ces modèles ont ainsi mis en évidence que certains d’entre eux présentaient des phénotypes dommageables. Malgré cela, ces modèles restent très précieux. En effet, leur caractérisation pourrait nous apporter des éléments clés pour une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques du SD ou de la MA dans un contexte de SD. Par ailleurs, l’étude de ces modèles combinée à la caractérisation des autres modèles que nous avons (ne présentant pas de phénotype dommageable) pourrait nous permettre de déterminer quel région/gène est impliqué dans tel ou tel déficit. Enfin, ces modèles pourraient constituer des modèles de choix pour tester de potentiels nouveaux traitements. L’objectif de ce projet est donc de nous permettre de maintenir ces modèles à phénotypes dommageables afin d’étudier le SD et la MA dans un contexte de SD.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est de permettre le maintien de modèles de rats présentant des phénotypes dommageables. Il s’agit de modèle de rats du SD et de la MA combinés. Leur maintien nous permettra de les caractériser dans le but de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques du SD et de la MA dans un contexte de SD. Par ailleurs, les mécanismes impliqués dans le développement de la MA dans le SD pourraient également s’appliquer aux personnes de la population générale affectée par la MA. A long termes, cela pourrait permettre d’identifier des cibles thérapeutiques pour ces deux pathologies. Au-delà de leur caractérisation, ces modèles peuvent également nous permettre de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques, avec une application potentielle à l’Homme.
Procédures
Dans le cadre de ce projet qui vise au maintien de modèles rat à phénotypes dommageables la seule intervention prévue est la mise en place d’un traitement en cas d’apparition d’une pathologie. Ce traitement devra être adapté au cas par cas en fonction des observations faites chez l’animal. Nous pouvons ainsi avoir recours à différents types de traitements : antiseptique, crème cicatrisante, antibiotiques en crème, à mettre en eau de boisson ou injectable, insuline et anti-inflammatoires à mettre en eau de boisson ou injectable. Suivant la pathologie observée, le traitement pourra être réalisé 1 à 2 fois par jour et prendra en moyenne 2-3 minutes par rat. Il sera ainsi réalisé quotidiennement jusqu’à guérison de l’animal.
Impact sur les animaux
De manière générale, l’apparition de phénotypes dommageables va induire un mal-être chez l’animal. Ainsi, les lésions cutanées liées à une sensibilité aux infections et les conjonctivites vont induire des démangeaisons, l’apparitions de rougeurs ou un gonflement, voire de la douleur dans les cas de lésions cutanées les plus sévères. Dans le cas du diabète, l’animal aura une consommation excessive d’eau et présentera une perte de poids à un stade avancé. De la même façon, les animaux qui développent une insuffisance rénale présenteront une perte de poids. Concernant les tumeurs mammaires, suivant leur localisation, elles peuvent induire une gêne pour l’animal notamment lors de ces déplacements. Les hématuries, correspondant à la présence de sang dans les urines, peuvent induire une gêne, voire une douleur chez l'animal. Enfin, les détresses respiratoires et cardiaques, ainsi que l’épilepsie, induisent des signes de mal-être et de douleur chez l’animal. Par ailleurs, la manipulation quotidienne de l’animal pour l’application/injection de son traitement, à raison de 1 à 2 fois par jour, peut induire un stress très bref chez l’animal.
Devenir
Les animaux ayant servi pour la reproduction qui sont trop âgés ou qui ne donnent plus de portées et qui ne peuvent pas rentrer dans un projet seront mis à mort. En effet, s’agissant d’organismes génétiquement modifiés, ils ne peuvent pas être adoptés. Les animaux produit dans le cadre de projets expérimentaux seront transférés vers le projet concerné.
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, ainsi que les essais de traitement de ces pathologies, requièrent 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
Dans le cadre de ce projet, nous avons estimés à 7030 le nombre d’animaux à phénotypes dommageables qui seront produit au cours des 5 prochaines années. Cela inclus les animaux nécessaires à la maintenance des lignées, les 2 sexes pouvant être utilisés, ainsi que les animaux qui seront utilisés dans le cadre d’études comportementales/cellulaires/moléculaires. Dans le cadre de ces études, afin d’utiliser l’ensemble des animaux produits et de prendre en compte une éventuelle variabilité sexuelle nous utiliserons des mâles et des femelles. Ce nombre a ainsi été déterminé sur la base de nos connaissances et du recul que nous avons sur les lignées qui permettent de générer ces modèles. Par ailleurs, dans le cadre des projets expérimentaux, nous avons pris en compte le nombre minimal d’animaux nécessaire pour avoir des résultats scientifiquement interprétables du fait d’une variabilité inter-individuelle attendue.
Raffinement
Du fait de leurs phénotypes dommageables, ces animaux font l’objet d’une attention particulière afin de pouvoir détecter le plus précocement possible tous problèmes pouvant altérer leur bien-être. Les animaux seront ainsi suivis quotidiennement tout au long de leur vie. Les animaux présentant des signes de mal être ou de douleur (plaies, hérissement du poil, attitude voûtée, perte de poids) seront présentés au vétérinaire puis, si un traitement est envisageable, il sera mis en place (antiseptiques, antibiotiques, analgésiques). A noter que le traitement utilisé devra être adapté au cas par cas en fonction des symptômes rencontrés. Si aucun traitement n’est envisageable, l’animal sera mis à mort. Les points limites seront déterminés en fonction des observations quotidiennes faites chez l’animal tout au long de sa vie (changement de comportement (prostration, agressivité, akinésie), perte de poids continue, résistance aux antibiotiques, taille de la tumeur). Si ces points limites sont atteints, l’animal sera mis à mort. De plus, les animaux seront évalués pour des signes de douleur suivant l’échelle de l’expression faciale (Sotocinal et al. 2011, The Rat Grimace Scale : a partially automated method for quantifying pain in the laboratory rat via facial expressions). Le point limite est atteint quand l’animal présente une expression faciale indiquant une douleur sévère dans 3 des items de douleur considérés, dans ce cas l’animal sera mis à mort. 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. De plus, les régions homologues au chromosome 21 humain sont retrouvées sur 2 chromosomes chez le rat contre 3 chez la souris. L’obtention d’un modèle de trisomie complète est donc plus simple à obtenir chez le rat. Par ailleurs, les meilleures capacités d’apprentissage et d’adaptation du rat comparées à la souris en font un meilleur modèle pour l’étude des déficiences cognitives associées au SD et à la MA. Pour les accouplements, les animaux sont utilisés jusqu’à 1 an selon leur fertilité afin d’optimiser le taux de natalité et le nombre d’animaux utilisés. Lorsque des animaux sont gardés en vieillissement pour des projets, ils peuvent avoir jusqu’à 18 mois afin d’étudier la MA dont certains phénotypes pourraient apparaitre que chez les vieux animaux.