Rats
Impact de l’hyperactivité amygdalienne au cours du développement sur l’apprentissage émotionnel (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour étudier comment une hyperactivité de l'amygdale à l'adolescence dérègle les émotions, 288 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées sévères. Chaque animal reçoit une injection de virus dans le cerveau, subit un conditionnement par chocs électriques aux pattes, des séances d'IRM sous anesthésie et une restriction alimentaire de deux mois et demi pour le motiver à une tâche. Le RNT reconnaît que cette étude longitudinale cumule les nuisances de chaque étape sur le même animal, de la chirurgie aux électrodes implantées. La mise à mort, par perfusion intracardiaque pour une partie des rats, sert à analyser leur cerveau.
Objectifs
Chez l’humain, l’hyperactivité d’une structure cérébrale particulière, l'amygdale, est souvent corrélée avec des dysfonctionnements émotionnels. De plus, l’adolescence correspond à une période du développement particulièrement sensible au stress dont l’impact pourrait être observable chez l’adulte. L’objectif scientifique de ce projet, mené en collaboration par deux établissements multisites, est de manipuler l’activité de cette structure au cours du développement post-natal, grâce à l’augmentation de l’activité d’une voie de signalisation intracellulaire et d’analyser son impact sur le comportement d’anticipation temporelle d’un stimulus aversif et ses corrélats neuronaux dans la connectivité de cette structure avec d’autres structures cérébrales. Nous chercherons à perturber l’activité de cette structure chez le rat au stade juvénile ou au début de l’adolescence grâce à l’injection d’un lentivirus qui a pour but d’augmenter l’activité d’une voie de signalisation ubiquitaire dans les neurones principaux de cette structure. Nous étudierons l’impact de cette suractivation sur les comportements émotionnels chez les jeunes animaux et chez les adultes, ainsi que sur l‘activité du réseau pendant les comportements émotionnels, par IRM fonctionnelle et enregistrements électrophysiologiques in vivo. Le but de notre recherche à long terme est donc de comprendre les mécanismes impliqués dans des dérèglements émotionnels déclenchés avant et pendant l’adolescence et ayant des conséquences importantes chez l’adulte.
Bénéfices attendus
Chez l’humain, l’hyperactivité de l’amygdale est souvent corrélée avec des dysfonctionnements émotionnels et l’adolescence correspond à une période du développement particulièrement sensible au stress dont l’impact pourrait être observable chez l’adulte. Ce projet vise à comprendre la dynamique de l’impact d’une modification de l’amygdale par le virus anti-Tsc2 pendant la période critique de l’adolescence sur la connectivité du circuit neuronal sous-tendant le comportement de la peur à l’adolescence jusqu’à l’âge adulte. Au niveau fondamental, ce projet apportera des informations sur la dynamique développementale des circuits sous-tendant les processus émotionnels, le traitement temporel des événements aversifs et leurs corrélats neuronaux, ainsqi que le contrôle par l’amygdale de la maturation de ces circuits et leur connectivité au cours de l’adolescence. Ce projet pourra constituer un modèle animal d’étude des mécanismes sous-tendant la prédisposition à certains syndromes psychiatriques chez l’Homme à la jonction entre la pathologie autistique associée à TSC2 et le stress post traumatique (PTSD).
Procédures
Tous les animaux subiront une chirurgie pour injection virale chez le jeune (juvénile ou adolescent) dans l’amygdale, procédure invasive qui nécessite une anesthésie générale (~1h) et un suivi post-opératoire après réveil. A la fin de l’adolescence, ils seront ensuite soumis à un conditionnement aversif (1 séance d’une heure), puis 24-48h plus tard testés (1 à 2 séances d’une heure). Ils seront ensuite transportés vers l’EU 2 dans un véhicule agréé avec des cages dédiées (eau à volonté, pas de modification des groupes sociaux, présence d'enrichissement, durée du transport ~ 10 min), afin de réaliser une session d’acquisition IRM sous anesthésie légère (durée maximale de 2 heures). Ils seront ensuite transportés dans les mêmes conditions vers l’EU 1 pour être à nouveau testés pour leur mémoire du conditionnement, puis entraînés à réaliser une tâche comportementale à la fois appétitive et aversive qui nécessite un apport de nourriture contrôlé (~2,5 mois) à raison d’une séance d’une heure à une heure et demi par jour au moins 5 jours sur 7. Une nouvelle session d’acquisitions IRM sera réalisée (durée maximale de 2 heures), impliquant un aller-retour vers l’EU 2 et une anesthésie légère. Puis ils seront ré-entrainés pour subir ensuite une intervention chirurgicale sous anesthésie générale (durée environ 1h30) pour implanter des électrodes dans trois régions d’intérêt. Après une semaine de récupération, ils seront ré-entrainés à la même tâche comportementale et enregistrés pendant la réalisation de cette dernière (~2,5 mois). Ils seront tous euthanasiés sous anesthésie, suivi pour certains d’une exsanguination par perfusion intracardiaque permettant de fixer le cerveau.
Impact sur les animaux
La chirurgie (injection de virus, implantation des électrodes) engendre dans certains cas une douleur post-opératoire. Le conditionnement Pavlovien aversif nécessite de donner de légers chocs électriques de durée brève (500ms) au niveau des pattes de l’animal, ce qui peut provoquer un léger stress initialement. Cependant, avec l’apprentissage, le fait qu’un stimulus prédise l’arrivée du choc diminue rapidement ce stress et ne laisse plus qu’un comportement d’immobilité lors du stimulus en préparation de la réception du choc, avec un léger sursaut de l’animal. La tâche comportementale appétitive n’est pas stressante en soi, mais nécessite que l’animal ait une certaine motivation pour chercher le renforcement positif (récompense alimentaire). L’alimentation est contrôlée, en donnant la nourriture immédiatement après la séance comportementale en quantité suffisante (90-95% de la ration normale), de façon à ce qu’il n’y ait pas de reste de nourriture le lendemain, mais que l’animal ait une légère sensation de faim garantissant la motivation des animaux. Cette restriction est en partie compensée par la nourriture obtenue au cours de la tâche comportementale et impacte très peu leur bien-être. L’IRM étant une modalité de neuroimagerie non-invasive et non-irradiante, les potentiels effets indésirables sont liés au fait que l’examen est réalisé sous anesthésie légère. Une légère perte de poids peut être observée le lendemain, suite au stress potentiellement induit par la combinaison IRM et transport des animaux vers l’établissement où sont réalisées les IRM, même s’il est très proche. Une légère douleur peut faire suite au placement de l’animal dans des barres d’oreille lors de l’examen IRM. Le fait que cette étude soit longitudinale induit un cumul des nuisances de chaque étape (chirurgie, conditionnement aversif, nourriture contrôlée, IRM) chez le même animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure (pour analyse des cerveaux).
Remplacement
Ce projet de recherche fondamentale s’inscrit dans le champ des Neurosciences Comportementales. L’évaluation des réseaux neuronaux et comportementale au cours du développement post-natal jusqu'à l'adulte nécessite l’utilisation d'animaux vivants possédant les structures et les connectivités neuronales requises. Cela ne peut donc pas être réalisé in silico ou en cellule isolée ou chez les invertébrés.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera minimisé autant que possible. Nous avons calculé le nombre de rats minimal par groupe pour obtenir des résultats significatifs et exploitables, en tenant compte de la perte de certains animaux (perte à la chirurgie, mauvaise localisation de l’injection virale et/ou des électrodes, mauvais signal d’enregistrement). Pour l’ensemble des données, une analyse statistique classiquement utilisée dans la littérature pour ce type de données sera effectuée. L’étude, prévue chez les mâles et femelles, commencera avec l’injection chez les rats mâles, en raison des données pilotes déjà obtenues sur les coordonnées des sites d’injection et les enregistrements électrophysiologiques in vivo simultanément dans les trois structures cérébrales (coordonnées d’implantation déjà validées). Cela permettra de focaliser ensuite les expériences avec les analyses pertinentes pour une comparaison avec les femelles. De plus, les deux virus actifs sont censés produire les mêmes effets. Nous commencerons avec la comparaison d’un des virus actifs avec le virus contrôle pour caractériser les effets. Si les premières données montrent que les deux virus actifs ont des effets similaires, nous pourrons alors poursuivre l’étude sur des mâles et femelles, mais en ne comparant que deux groupes (Contrôle et virus actif) au lieu de trois, ce qui réduira grandement le nombre d’animaux.
Raffinement
Afin de maximiser l’acclimatation et réduire le stress des animaux, leur naissance sera faite dans la salle dédiée adjacente aux salles de chirurgie pour injection virale. Après sevrage, les rats sont manipulés et pesés fréquemment (au moins 1j/3) jusqu’au début de l’expérience, afin de les habituer à l’expérimentateur. Pour la chirurgie, des protocoles appropriés d’analgésie et d’anesthésie seront appliqués. Le suivi postopératoire sera effectué quotidiennement par l’expérimentateur ou les zootechniciens pour s’assurer de la récupération complète des rats. Des points limites associés à des actions sont identifiés pour le cas où les mesures de prises en charge de la douleur et de l’inconfort pouvant résulter de la chirurgie ne seraient pas suffisantes. Une grille de score sera utilisée pour évaluer la douleur et l’inconfort des animaux notamment pendant le suivi post-opératoire. Nous avons aussi optimisé les équipements comportementaux pour permettre aux animaux porteurs d’implants cérébraux de se mouvoir avec le maximum de confort (mangeoire de haute taille pour minimiser le risque de cogner l’implant). De plus, nous utilisons un cache des implants permettant de loger les animaux à deux par cage et nous avons des supports d’implants cérébraux améliorant le confort des animaux en réduisant les possibilités d’accroches dans l’environnement de test. L’enrichissement des rats implantés est aussi modifié (maison en carton à la place des tunnels de plastique) pour réduire les risques de se coincer l’implant. Les transports entre les deux bâtiments d’expérimentation se faisant face se feront par transporteur et véhicule agréés. Le confort et la sécurité des animaux seront garantis durant toute la durée du transport (eau à volonté, sans modifications des groupes sociaux, présence d'enrichissement). Une période d'acclimatation à l'arrivée sera observée pour garantir aux animaux une période de repos. L’IRM est réalisée sous anesthésie, dans un berceau chauffé, avec contrôle de la respiration et de la température et si la respiration sort des limites prévues, l’examen est immédiatement interrompu et l’animal mis sous surveillance accrue jusqu’à sa récupération. Chaque animal sera suivi tout au long de l’expérience afin de détecter tout indicateur de souffrance et déterminer si besoin l’arrêt de l’expérimentation en accord avec les conseils vétérinaires.
Choix des espèces
D’une façon générale, les rongeurs sont un bon modèle d’étude des circuits neuronaux des processus cognitifs, largement conservés le long du phylum. Le rat est le modèle de choix du laboratoire, car les structures cérébrales étudiées ici chez le rat ont leur correspondant chez l’humain et l’animal permet un accès à des méthodes invasives ne pouvant être faites chez l’humain. La taille supérieure du rat nous permet de réaliser des interventions plus spécifiques au niveau central (en particulier pour l’injection chez le juvénile). La littérature scientifique pertinente à ce projet, en particulier les analyses des comportements anxieux, est riche en études réalisées sur le rat. Nous bénéficierons et nous contribuerons donc d’une base de données importante. Il est connu que la période de l’adolescence est associée à une susceptibilité au stress et un développement important des structures impliquées, notamment l’amygdale, dans les réponses à la peur. Toutefois de nombreuses structures, dont le cortex préfrontal, qui sont impliquées dans la majorité des comportements émotionnels sont encore immatures à l’adolescence. Nous voulons modifier l’activité de l’amygdale à deux stades du développement, le stade de préadolescence (juvénile) et dès le début de l’adolescence, qui correspondent à des périodes critiques dans le processus de connectivité de cette structure avec d’autres structures du réseau. Les expériences commenceront donc dès que les virus sont incorporés dans les neurones principaux de l’amygdale, soit ~10 jours après l’injection et se poursuivront jusqu’à l’âge adulte, avec des analyses comportementales et d’IRM en fin d’adolescence, puis chez l’adulte au niveau comportemental et en corrélation avec des analyses au niveau fonctionnel par IRM et enregistrements électrophysiologiques.
Etude de la toxicité combinée de la cocaine et du fentanyl chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
- Système respiratoire
912 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Selon les groupes, ils subissent l'implantation chirurgicale d'une sonde respiratoire, cardiaque ou cérébrale portée sept jours, puis reçoivent de la cocaïne et du fentanyl avant des enregistrements pouvant durer jusqu'à 48 heures. L'étude vise à mieux comprendre la surmortalité des overdoses associant les deux drogues et à optimiser un antidote, application renvoyée à l'humain. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou informatique ne peut remplacer le rat, dont le fonctionnement cardio-respiratoire serait proche du nôtre.
Objectifs
Le fentanyl est un antidouleur puissant dont le surdosage entraîne une difficulté à respirer pouvant rapidement entrainer la mort, parfois associée à une rigidité musculaire. Les données récentes montrent que les surdosages impliquant le fentanyl sont fréquemment associés à des drogues stimulantes, notamment la cocaïne. Les mécanismes d'interactions entre les drogues sur leur distribution dans le corps, sur leurs effets physiques ou comportementaux, ainsi que leur contribution à la surmortalité observée, demeurent toutefois mal caractérisés. Par ailleurs, l’efficacité d'un antidote pourrait être altérée en contexte de prise des 2 drogues en meme temps. Cette étude analysera différents effets du traitement sur l'organisme, notamment la respiration, le système nerveux et le cœur. Elle examinera également la façon dont la substance se répartit dans le corps et est éliminée, ainsi que ses effets sur le comportement. Enfin, elle évaluera son efficacité et la possibilité d'inverser ses effets a l'aide d’une antidote. L’objectif final est d’améliorer la compréhension des mécanismes de la toxicité combinée fentanyl- cocaïne et d’optimiser la prise en charge aiguë chez l’humain.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront d’apporter une analyse intégrée et mécanistique de la toxicité combinée du fentanyl et de la cocaïne, depuis les interactions de distribution et d'élimination jusqu’aux conséquences respiratoires, neurologiques et comportementales. En effet, les co-intoxications fentanyl- stimulant et leur surmortalité sont une problématique de santé publique majeure à l’heure actuelle. L’identification précise des déterminants de la synergie toxique et de la surmortalité associée à cette co-intoxication contribuera à une meilleure compréhension de la physiopathologie. Ces données expérimentales constitueront une base nécessaire pour optimiser l’utilisation d'un antidote en contexte d'utilisation simultanée de plusieurs drogues, affiner les stratégies de prise en charge aiguë des overdoses et, à plus long terme, orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblées.
Procédures
Une première partie des animaux aura : une chirurgie sous anesthésie générale pour l’implantation d’une sonde (10 minutes), + port de cette sonde pendant 7 jours, puis une injection de drogue et une mise en enceinte de mesure respiratoire pendant 6 heures. Une deuxième partie des animaux subira : une chirurgie sous anesthésie générale (40 minutes) avec implantation d’un cathéter veineux et d’une sonde cérébrale+ port d’un cathéter et d’un guide pendant 7 jours, puis une injection de drogue et des prélèvements répétés sur animal vigile pendant 7 heures. Une troisième partie des animaux (si nécessaire en fonction des expériences précédentes) subira : une chirurgie sous anesthésie générale (35 minutes) pour l’implantation d’une sonde au niveau du diaphragme et port d’une sonde pendant 7 jours, puis une injection de drogue et un enregistrement musculaire respiratoire pendant 24 heures. Une quatrième partie des animaux (si nécessaire en fonction des expériences précédentes) subira : une chirurgie sous anesthésie générale (35 minutes) pour l’implantation d’une sonde cardiaque, + port d’une sonde et d’un cathéter de 7 jours, puis une injection de drogue et un enregistrement cardiaque sur 24 heures. Une cinquième partie des animaux (si nécessaire en fonction des expériences précédentes) subira : une chirurgie sous anesthésie générale (35 minutes) pour l’implantation d’électrodes cérébrales, port d’une sonde pendant 7 jours, puis une injection de drogue et un enregistrement de l’activité cérébrale sur 48 heures. Une sixième partie des animaux subira des administrations quotidiennes, ainsi que des taches comportementales de locomotion, perception du danger et impulsivité, avec observation seule.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront être soumis à un stress transitoire lors des manipulations et des injections. Les études fonctionnelles nécessiteront un isolement temporaire des rats dans des dispositifs expérimentaux (enceintes pour l'enregistrement respiratoire ou pour les prélèvements sanguins) pendant plusieurs heures, susceptible d’induire une contrainte environnementale modérée. Les rats seront hébergés en cage individuelle à la suite de la chirurgie jusqu'à la fin de l'experience. Un faible risque de complications locales est attendu, notamment thrombose ou infection du site d’implantation. L'administration de fentanyl pourra induire une sédation, une réduction de l'activité motrice, des modifications de la régulation de la température, une raideur des muscles, ainsi qu'une modification de la respiration. L'administration de cocaïne pourra induire une agitation, des problèmes neurologiques ou cardiaques. L’intensité et la durée de ces effets indésirables sont susceptibles de varier en fonction de la molécule administrée, des doses utilisées et des associations testées. Les taches comportementales peuvent également etre accompagnées de modifications comportementales (activité motrice augmentée avec cocaine et sédation avec fentanyl).
Devenir
Pour l’ensemble des expériences la réutilisation des animaux est impossible en raison de la récupération après le décès des appareillages de mesure, l'atteinte d'un point limite qui requiert la mise à mort des animaux et pour les taches comportementales en raison du prélèvement cérébral prévu en fin d'experience.
Remplacement
L’ensemble des expériences ne sont pas remplaçables par des expériences sur des modèles mathématiques ou sur des cellules. Le rat constitue un modèle nécessaire à cette étude en raison d’une étude des conséquences sur le système cardio-respiratoire comparable à celle de l’être humain. De plus, il offre la possibilité de caractériser le comportement en termes de distribution et d'élimination par le corps des diverses molécules, dont les différentes phases ne peuvent être pleinement évaluées qu'en utilisant des rats dont le volume sanguin est compatible à une étude longitudinale sur le même animal. Pour les études respiratoires, cardiaques et neurologiques, la pose des sondes est plus aisée sur le rat et donc les résultats seront plus reproductibles.
Réduction
Les effectifs ont été determinés selon les expériences comme nécessitant 10 à 14 rats par groupe à l’aide de tests statistiques permettant une analyse des résultats obtenus adaptée. De plus, si aucun effet ventilatoire significatif n’est observé à la suite des associations de drogues, la suite des expériences ne seront pas réalisées dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
L’ensemble des expériences sont réalisés par un personnel compétent. Pour améliorer leur bien-être, les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des cages contenant de l’enrichissement. La surveillance quotidienne des animaux sera assurée par un personnel qualifié, et des points limites spécifiques adaptés aux différentes experiences seront mis en place pour détecter et réduire toute souffrance ou douleur. Si nécessaire, des analgésiques seront administrés, tout en veillant à ne pas perturber le déroulement de l'expérience. En cas de besoin, des méthodes réglementaires de mise à mort anticipée seront appliquées. Toutes les interventions chirurgicales prévues dans ce projet seront réalisées sous anesthésie générale et accompagnées d'une gestion adéquate de la douleur pendant la période périopératoire. De plus, une ouate en silicone sera utilisée après la chirurgie pour favoriser une meilleure cicatrisation et une prise en charge plus rapide en cas de saignement.
Choix des espèces
Le rat, est un modèle de référence dans notre champ d’étude du fait de son fonctionnement cardio-respiratoire très proche de l'humain. En plus de sa taille adéquate qui permet une facilité et une répétition des prélèvements, son métabolisme est très semblable à celui de l’humain, ce qui facilitera la translation des données. L’objectif de ce projet étant d'appliquer les résultats à l'etre humain, les modèles animaux doivent représenter au mieux les patients auxquels s’appliqueront les résultats de celui-ci. Les données en vie réelle montrent que les intoxications aiguës aux opioïdes concernent dans la grande majorité des cas des sujets masculins et d’âge jeune inférieur à 30 ans. Des rats jeunes adultes (7 à 8 semaines) sont utilisés dans ce projet afin de disposer d’animaux ayant atteint une maturité complète, tout en conservant un fonctionnement respiratoire, cardiovasculaire et métabolique stable. Ce choix permet de limiter la variabilité liée à l’immaturité biologique observée chez les animaux plus jeunes, ainsi que les altérations de fonctionnement et les maladies chez des animaux plus âgés.
Étude de l’effet d’une molécule visant à protéger le cœur et les muscles dans la dystrophie musculaire de Duchenne chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
119 rats atteints d'une forme de myopathie de Duchenne vont être utilisés, tous tués à l'issue, un groupe étant laissé vivre la maladie jusqu'au décès autour de douze mois. Selon les groupes, ils reçoivent une pompe implantée sous la peau renouvelée toutes les quatre semaines, un capteur cardiaque, des échographies sous anesthésie et cinq prélèvements sanguins. Le niveau de souffrance déclaré va de modéré à sévère, 32 animaux étant opérés sous anesthésie et tués sans réveil. Le projet teste un dérivé d'oméga-3 censé protéger le cœur et les muscles, bénéfice renvoyé à d'éventuels essais chez l'humain.
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (ou myopathie de Duchenne) est une maladie génétique grave causée par une mutation sur le gène codant pour la dystrophine, une protéine essentielle au bon fonctionnement des muscles. Elle touche uniquement les garçons et entraîne une faiblesse musculaire progressive, affectant à la fois les muscles du corps et le cœur. Avec le temps, ces faiblesses conduisent généralement à un décès prématuré causé par une insuffisance cardiaque et respiratoire. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant de guérir la maladie, bien que plusieurs approches thérapeutiques soient en cours de développement. De nombreuses études ont montré que certaines graisses nommé « oméga-3 », issus de l’alimentation, ont des effets bénéfiques sur l’organisme. Ils aident à réduire l’inflammation et à améliorer certains paramètres sanguins, en particulier en diminuant des lipides comme les triglycérides. Ces oméga-3 protègent le cœur et les muscles, notamment en maintenant un bon équilibre du calcium à l’intérieur des cellules. Plus récemment, notre équipe a mis en évidence qu’un dérivé d’un oméga-3, possède des propriétés protectrices. Ce dérivé est capable de réduire les troubles du rythme cardiaque, l’inflammation et certains problèmes musculaires, en particulier au niveau du diaphragme. Dans le cadre de la myopathie de Duchenne, les atteintes musculaires et cardiaques ont, notamment un mécanisme commun les altérations de la régulation du calcium. L’objectif de ce projet est donc de déterminer si les effets d’un traitement avec la molécule peuvent limiter l’évolution d’un modèle de rat atteint de myopathie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Si les améliorations observées chez ces animaux concernant la mobilité, les fonctions respiratoires et cardiaques sont confirmées, ces résultats pourraient potentiellement ouvrir la voie à des études chez l’humain et servir de base au développement de futurs traitements. Au-delà des avancées scientifiques, ce projet pourrait apporter des bénéfices concrets aux patients et à leurs familles, en orientant la recherche vers des stratégies thérapeutiques capables d’améliorer la qualité de vie, ce qui contribuerait à prolonger l’espérance de vie.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront répartis en plusieurs groupes et suivront différentes procédures expérimentales. Un premier groupe de 32 animaux recevra une injection. Un second groupe de 18 animaux sera équipé d’un petit dispositif implanté sous la peau, permettant d’administrer le traitement de manière continue et contrôlée. Deux groupes de 23 animaux chacun recevront à la fois ce dispositif d’administration du traitement (une pompe osmotique) et un petit capteur implanté permettant de suivre à distance l’activité du cœur (un capteur télémétrique). Ces animaux bénéficieront également d’examens d’imagerie du cœur (des échocardiographies) réalisés sous anesthésie, ainsi que de prélèvements sanguins, effectués cinq fois au total, dans le cadre de procédures à court et moyen terme. Un dernier groupe de 23 animaux sera suivi sur une période plus longue. Le dispositif d’administration du traitement sera renouvelé toutes les quatre semaines, jusqu’au décès de l’animal. Les interventions sont brèves : les injections durent moins de 5 minutes, les imageries cardiaques environ 15 minutes, les mesures d’activité respiratoire et de force 30 min, et la mise en place des dispositifs implantés moins de 30 minutes. Toutes les procédures invasives sont réalisées sous anesthésie. Un suivi régulier est assuré afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude.
Impact sur les animaux
Les rats malades qui ne reçoivent pas de traitement vont vivre la maladie, présentant un niveau de stress plus élevé, dont les premières manifestations cliniques apparaissent généralement à partir de 3 semaines. Pour ces animaux, la maladie progressant, leur état devrait se détériorer entre 6 et 10 mois jusqu’au décès autour de 12 mois, au plus tard. Des effets peuvent survenir lors de l’implantation unique du capteur télémétrique et de la pompe osmotique, ainsi qu’au cours des anesthésies gazeuses nécessaires aux échocardiographies. Ces effets incluent principalement un inconfort ou une douleur légère au site d’implantation, une inflammation locale passagère, ainsi qu’un stress lié aux manipulations. Les anesthésies gazeuses peuvent entraîner une fatigue, une désorientation brève au réveil et une baisse de la température corporelle. L’ensemble de ces manifestations est généralement de courte durée et disparaît spontanément, sans séquelles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure afin de prélever les échantillons nécessaires aux analyses biochimiques, histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les dystrophies musculaires notamment de Duchenne touchent plusieurs organes (les muscles, le cœur, le cerveau ...). Avant toute expérimentation animale, ce traitement a fait l’objet d’études approfondies sur des cellules, assurant une compréhension des mécanismes biologiques impliqués. L’administration de la molécule a déjà montré des effets bénéfiques sur le muscle et le cœur validés dans des modèles expérimentaux rigoureux, chez la souris ensuite chez le cochon, pour des applications proches (une altération du diaphragme). Cette démarche progressive garantit que l’utilisation d’animaux est strictement limitée aux questions scientifiques qui ne peuvent être résolues autrement, tout en respectant les principes éthiques.
Réduction
L’équipe de recherche possède une solide expérience sur cette lignée animale. Des analyses statistiques ont été réalisées pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires grâce aux essais déjà obtenus, tout en garantissant la robustesse des résultats. Pour ce projet, nous avons conçu une série de procédures complémentaires, chacune optimisée pour limiter l’utilisation d’animaux. En effet, les expériences sont planifiées pour combiner plusieurs mesures sur un même animal. Chaque animal est suivi précisément, ce qui réduit le risque de perte et donc le besoin d’en utiliser plus. Les procédures sont répétées uniquement si nécessaire. Certaines procédures reposent sur un suivi au long terme permettant que chaque animal soit observé à plusieurs moments et puisse être comparé, ce qui augmente la précision statistique sans avoir besoin d’en utiliser davantage.
Raffinement
Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à un contact doux et régulier afin de limiter le stress lié aux manipulations. Chaque jour, un temps d’interaction est prévu pour maintenir une relation calme et positive avec les intervenants. De plus, des séances de jeux dans des espaces plus larges seront ponctuellement effectuées. Ils sont hébergés en groupe dans un environnement confortable favorisant leur bien-être La prise en charge de la douleur est assurée tout au long des procédures, de façon préventive et curative si nécessaire, grâce à l’administration de médicaments destinés à l’anesthésie et au soulagement de la douleur. Pour détecter rapidement tout signe de souffrance, des critères de suivi du bien-être ont été établis et évalués quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Ces critères concernent l’apparence générale des animaux (pelage, yeux), leur comportement (mobilité, interactions) et leur état physique (masse corporelle). En cas de signe de douleur ou de gêne, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement : surveillance renforcée et traitement médicamenteux pour réduire ou éliminer la douleur.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère proche de l’être humain sur le plan biologique, ce qui en fait un bon modèle d’étude. Il partage de nombreux aspects avec l’humain, concernant la structure et le fonctionnement des organes ainsi que les processus métaboliques. Grâce aux avancées récentes en génétique, il est aujourd’hui possible de reproduire chez le rat certaines maladies humaines, notamment les troubles musculaires, de manière très fidèle. Ce modèle conserve par ailleurs les avantages propres aux rongeurs : une courte durée de gestation, une taille adaptée aux études expérimentales et une durée de vie compatible avec l'observation dans un temps raisonnable d'effets à long terme des médicaments testés sur des individus âgés. Il est un excellent complément aux autres modèles. Les animaux seront suivis dès 5 semaines afin d’évaluer l’effet du traitement sur la durée, en observant les signes cliniques de la maladie, notamment la motricité, la respiration et le fonctionnement cardiaque.
Identification de virus adéno-associé pour édition du génome des cellules satellites du muscle squelettique
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Une partie des 224 rats utilisés porte une mutation du gène Dmd qui reproduit la dystrophie musculaire de Duchenne. Tous sont tués, dans des procédures classées en souffrance légère, après une injection unique de virus adéno-associé sous anesthésie et, pour 48 d'entre eux, des tests de force répétés. Les rats malades sont mis à mort entre 1 et 3 mois, avant l'apparition des atteintes les plus lourdes du phénotype. La mise à mort sert à prélever les muscles pour repérer quelles capsides virales atteignent le mieux les cellules souches, en vue d'une future thérapie génique.
Objectifs
Les cellules satellites du muscle squelettique sont essentielles pour la régénération, et peut-être la population cellulaire clé pour les thérapies géniques pour lutter contre des myopathies, comme la dystrophie de Duchenne (DMD). Les cellules satellites sont entourées par plusieurs types de cellules. Les thérapies pour certaines maladies musculaires pourraient être améliorées en ciblant ces cellules souches, et en évitant l’expression du transgène (gène thérapeutique qui remplace le gène défectueux causant la maladie) dans d’autres cellules, qui pourraient déclencher des réponses immunitaires. Aujourd’hui la thérapie génique repose fortement sur l’utilisation de virus adéno-associé (AAV). Les différents variants du virus ont des capacités différentes d’infecter des organes et populations cellulaires spécifiques. En modifiant les protéines de surface des virus, les capsides, des équipes autour du monde cherchent à trouver des variants d’AAV encore plus spécifiques que ceux trouvés dans la nature. Nous allons utiliser des AAV avec des capsides variées pour identifier les meilleurs variants qui peuvent cibler les cellules satellites du muscle squelettique. Des rats d'une souche type sauvage ou avec une dystrophie provoquée par mutation du gène Dmd recevront une injection du virus par traitement qui circule dans tout le corps. On vérifiera que les cellules satellites sont bien ciblées en les isolants du tissu, en les examinant individuellement et en analysant leur ADN et ARN. Quelques virus seront également testés pour leur capacité de guérir la dystrophie.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à identifier des capsides qui permettent une expression de transgène spécifique pour les cellules souches du muscle squelettique. Une telle capside n’est pas connue à ce jour, donc l’identification sera une avancée importante pour la thérapie génique du muscle. Du point de vue clinique, ces capsides seraient essentielles pour des thérapies géniques ciblées pour les cellules souches, pour éviter des effets hors-cible et des réponses immunitaires.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule injection qui dure environ 30 minutes avec anesthésie. 48 animaux seront soumis à des tests de force, qui durent également environ 30 minutes. Cinq mesures successives seront effectuées, avec un temps de repos minimum de cinq minutes entre chaque essai.
Impact sur les animaux
Nous attendons une douleur légère liée avec les injections systémiques et intramusculaires, qui ne nécessite pas de traitement analgésique. Les rats DMD ne présentent pas des effets délétères majeurs du phénotype avant l’âge de 10 mois, et dans ce projet, ils seront mis à mort entre 1 et 3 mois.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les variants d’AAV ont déjà été testés dans d’autres modèles, dont la souris. Plusieurs expériences seront avec des bibliothèques de variants, ce qui permet de tester des millions de variants dans un seul animal. La complexité de la niche des cellules souches du muscle ne peut pas être reconstitué in vitro, et c'est donc essentiel que ces expériences soient faites dans des rats, pour examiner la spécificité des capsides.
Réduction
Le nombre d’animaux soumis aux expérimentations avec AAV est nécessaire pour la cytométrie en flux, l’extraction d’ADN, et les coupes histologiques. Nous avons optimisé la correction des données avant analyse statistique. Le calcul de puissance statistique nous recommande d’utiliser 8 rats par groupe. Ce nombre a été validé avec d’autres projets similaires terminés. Les données seront analysées avec des tests ANOVA.
Raffinement
Les animaux sont élevés en portoirs à cages ventilées, dans des pièces dont la température et l’hygrométrie sont contrôlées, monitorées et fidèles à la règlementation. Pour le bien-être des rats, nous avons fait le choix des plus grandes cages disponibles sur le marché, de sorte qu’ils peuvent marcher, courir et se dresser sur leurs pattes arrière. Cet exercice spontané quotidien est pleinement justifié pour des rats dont nous évaluons les capacités locomotrices. Les animaux ont un accès à volonté à la nourriture et à l’eau. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères, avec un nombre par cages adapté à leur taille. L’isolement n’existe jamais et le milieu est enrichi avec des lanières de papier Kraft, des bâtons de bois à ronger, des balles rondes, des tunnels ou des carrés de coton compacté. Pour éviter une réponse de stress induite par les divers tests, les animaux seront habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés régulièrement, le plus en douceur possible. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel par ailleurs compétent pour reconnaître, quantifier, atténuer ou supprimer les signes de douleur ressentie chez les animaux. Une grille d’évaluation critériée de la douleur et des points limites pour cette lignée a été établie. Les rats seront constamment évalués en observant individuellement les animaux, week-ends et jours fériés inclus. Toute atteinte des points limites sera suivi d’une action correctrice précisée sur la grille. En cas d’absence de bénéfice (trouble irréversible), nous procéderons à la mise à mort compassionnelle de l’animal avant qu’il ne souffre.
Choix des espèces
Nous avons choisi le rat pour des raisons multiples. Le rat est un mammifère et la conservation des fonctions et protéines entre mammifères suggère qu'un AAV qui peut infecter les cellules satellites du muscle de rat aura une capacité similaire d'infecter les cellules satellites du muscle humain. Les AAVs seront injectés à 4 semaines d’âge, quand le muscle se forme toujours, parce que les cellules satellites sont plus accessibles au virus à ce stade.
Caractérisation de modèles génétiques de cardiomyopathies hypertrophiques et évaluation préclinique de nouveaux traitements.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 5850
Traités avec les molécules de clients industriels, 16 770 rats et souris porteurs de mutations cardiaques reçoivent des composés une à deux fois par jour, des pompes implantées sous la peau et un cathéter posé dans la carotide en fin de protocole. Ces animaux, dont 12 780 dans des procédures classées sévères, sont tous tués pour prélever le cœur et le sang. Le projet évalue l'efficacité de candidats médicaments contre les cardiomyopathies, maladies génétiques touchant une personne sur 200. Le RNT annonce vouloir réduire les effectifs mais ne justifie pas ce total de près de 17 000 animaux, dont beaucoup manipulés dès leurs premiers jours de vie.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité mondiale, il est primordial de poursuivre la recherche dans ce domaine afin d’identifier et d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels. Les atteintes cardiaques peuvent se manifester de différentes façons avec, entre autres, les cardiomyopathies qui se caractérisent par des anomalies fonctionnelles et structurelles du cœur. Elles touchent 1 personne sur 200 dans la population générale et sont, dans la majorité des cas, de causes génétiques/héréditaires. Elles touchent toutes les tranches d’âge, depuis l’enfance jusqu’à l’âge adulte. Il existe différentes formes de cardiopathies. Cette classification est basée sur les différences structurelles du cœur et les manifestations fonctionnelles associées. Il est donc nécessaire de caractériser le développement des cardiomyopathies, de comprendre les mécanismes mis en jeu pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Le développement de modèles prédictifs et robustes, ainsi que leur utilisation en recherche pré-clinique permettront d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels dans la prise en charge des cardiomyopathies.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, le prise en charge des cardiopathies consiste à traiter les symptômes et les complications en modifiant l’hygiène de vie des patients (alimentation, arrêt du tabac, activité physique) ou avec des médicaments. Ces mesures n’étant pas toujours suffisantes, la prise en charge de la maladie va, dans certains cas, nécessiter l’implantation de dispositifs tels que des stimulateurs ou des défibrillateurs ou encore des interventions chirurgicales. Afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie il est nécessaire de développer des modèles précliniques au plus proche de la physiopathologie humaine, afin de comprendre les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie, et leur temporalité au cours du développement de l’animal. Le but est d’identifier de nouvelles cibles potentielles qui pourraient devenir de nouveaux leviers dans la prise en charge des cardiomyopathies. Ainsi, l’ensemble des expériences effectuées dans ce projet ont pour but de valider ou non l’efficacité de nouveaux médicaments. Les animaux seront traités avec les molécules de nos clients aux doses qu’ils auront déterminées.
Procédures
Pour reproduire les atteintes cardiaques des patients atteints de cardiomyopathies, des modèles rongeurs présentant des modifications génétiques seront utilisés afin d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Ces maladies se développant à des stades précoces, des expérimentations seront réalisées sur animaux dès leurs premiers jours de vie. Pour les animaux adultes, les composés à tester seront administrés une à deux fois par jour par différentes voies sur animal anesthésié ou vigile. L'administration dure 1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié. Des pompes permettant une diffusion du composé en continu pourront être implantées sous la peau des animaux (chirurgie de 10 à 15 minutes). Pour les animaux non sevrés (avant 21 jours), les composés à tester seront administrés une fois par jour sur animal vigile à partir du 7ème jour de vie. Après le sevrage, des prélèvements de sang (uniques ou répétés) seront réalisés (toutes les 3 semaines au maximum). Avant le sevrage, un seul prélèvement sera réalisé (entre 10 et 21 jours). Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Avant le sevrage, les animaux seront soumis à des suivis de l'évolution de la fonction cardiaque sous anesthésie gazeuse (15 minutes maximum) tous les 3 jours maximum à raison de 5 fois maximum sur 21 jours. Après le sevrage, les animaux seront soumis à des suivis longitudinaux de la fonction cardiaque et vasculaire sous anesthésie gazeuse (15 minutes maximum). Ces examens seront effectués au maximum toutes les 3 semaines. Les animaux (âgés d’au moins 4 semaines) seront soumis à un test d’effort réalisé sur un tapis de course à 2 reprises : avant le début des traitements et à la fin des traitements. Les mesures terminales nécessiteront la mise en place d’un cathéter dans la carotide au cours d’une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil.
Impact sur les animaux
Les modèles génétiques faisant l’objet de ce projet vont développer des cardiomyopathies qui seront plus ou moins sévères selon la mutation génétique. Le retrait et le retour des nouveau-nés dans les cages lors des examens et/ou traitements vont générer du stress, à la fois pour le nouveau-né mais également pour la mère. Si les portées sont composées de plusieurs profils génétiques, une étape de génotypage sera nécessaire pour identifier et inclure les animaux portant la mutation d’intérêt. Ceci impliquera la réalisation d’une biopsie tissulaire (queue, oreille ou phalange) afin de procéder à l’analyse du profil génétique. Les mesures de la fonction cardiovasculaire, bien que non invasives, requièrent une anesthésie gazeuse des animaux à l’issue de laquelle l’animal met quelques minutes pour récupérer. Lors des chirurgies effectuées en fin de procédure, la douleur sera prise en charge par une anesthésie/analgésie adaptée à la procédure utilisée.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin des procédures afin de procéder à la collecte des organes et du sang pour l'évaluation de critères d’efficacité des composés.
Remplacement
Les nouveaux médicaments doivent avoir validé leur efficacité pré-clinique (chez l’animal) avant de passer en phase clinique (chez l’homme). L’utilisation des animaux permet de réaliser ces tests dans un système biologique complet et donc d’augmenter la prédictibilité des effets chez l’homme. Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développés pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour sélectionner des candidats médicaments, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont pas encore suffisamment développés et ne peuvent pas refléter la complexité des mécanismes au sein de l’organisme de manière physiologique et intégrée. A l’heure actuelle, les répercussions fonctionnelles des cardiomyopathies ne peuvent être pleinement reproduites et donc étudiées que dans un système in vivo. Le remplacement par un animal d'une autre classe (comme le poisson zèbre) ne permettra pas une analyse aussi précise des mécanismes pathologiques à cause sa très petite taille et contrairement aux rongeurs il n’appartient pas aux espèces réglementaires pour le développement de nouveaux médicaments.
Réduction
Le projet a été organisé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux. Les premières expérimentations permettront la caractérisation des modèles et l’évaluation de l’impact des mutations sur la fonction cardiaque. En se basant sur ces données, nous pourrons ajuster le nombre d’animaux par groupes dans les études d’efficacité. Les premières estimations seront basées sur notre expérience, les données bibliographiques et l’échange avec d’autres chercheurs. La possibilité de réaliser des mesures non invasives permettra un suivi longitudinal de la fonction cardiaque réduisant le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Par ailleurs, chaque animal est utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie.
Raffinement
Plusieurs types d'enrichissements seront placés dans les cages hébergeant les animaux. La durée de ces projets étant souvent longue, nous alternerons les enrichissements au fil du temps (petits ou gros tunnels, boules ou briquettes en bois, lanières de papier ou morceaux de coton). Le change de la cage sera planifié 1 à 2 jours avant la date de mise bas afin de permettre à la mère de construire son nid et éviter un nouveau change les jours suivants la mise-bas et ainsi limiter le stress. Autour de la période de mise-bas et la semaine suivante, une attention particulière sera portée aux cages concernées. Pendant toute la durée de nos études, les animaux sont suivis quotidiennement, pesés au moins une fois par semaine afin d’identifier une potentielle souffrance. Afin de limiter au maximum la manipulation des nouveau-nés, les pesées seront réalisées lors des examens échographiques. Pour les animaux âgés de moins de 7 jours, un point de vigilance sera porté à la poche de lait observable en l’absence de fourrure et au poids. A partir de 7 jours, d’autres critères tels que l’activité et l’aspect général seront également pris en compte. Si les animaux présentent des signes de souffrances (tels que perte de poids, défaut de toilettage, agressivité, …), une grille de score spécifique est mise en place. Des soins tels que : hydratation et mise en place de nourriture dans la litière si nécessaire seront effectués. Si l'animal présente une dermatite, par exemple, un protocole de soin sera effectué (nettoyage / désinfection / cicatrisation). Si l'état de l'animal ne s'améliore pas, l’animal concerné sera mis à mort. Lors de la procédure, des mesures non invasives de la fonction cardiaque peuvent être répétées sur un même animal (suivi longitudinal) en ayant recours à des techniques d'imagerie non invasives. Pour les procédures qui peuvent induire de la douleur chez l’animal une analgésie pré et per-opératoire est mise en place pour la prévenir et la réduire.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs (rat et souris) sont largement utilisés et caractérisés par la communauté scientifique afin d’évaluer les effets de molécules sur les fonctions cardiovasculaires dans des modèles de maladies cardiovasculaires. Le génome des deux espèces étant connu et proche de celui de l‘Homme, il est possible de recréer chez la souris et le rat les mutations responsables des cardiomyopathies. Ainsi, il est possible d’induire chez ces espèces des atteintes similaires à celles observées chez l’Homme et d’en suivre l’évolution avec les mêmes outils qu’en médecine humaine (échographe). Les maladies cardiomyopathiques pouvant se développer dès le plus jeune âge, les expérimentations se feront dans certains cas sur des animaux nouveau-nés. Les femelles gestantes seront réceptionnées dans nos locaux jusqu’à leur 16ème et 17ème jour de gestation pour les souris et les rats, respectivement. La mise-bas aura lieu dans nos animaleries et les expérimentations se feront sur les nouveau-nés à partir de 24h de vie. S’agissant d’un modèle de maladie chronique, les animaux seront utilisés, dans certain cas, jusqu’à l’âge adulte afin d’effectuer un suivi longitudinal de l’évolution de la pathologie (jusqu’à 24 semaines d’âge).
Étude du rôle du lactate et du glucose au cours de la communication neuronale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérés du crâne sous anesthésie pendant environ une heure, puis soumis à une perfusion intracardiaque qui les tue, 625 rats sont utilisés dans des procédures classées en souffrance modérée. Le projet étudie le rôle du lactate et du glucose dans la communication entre neurones et astrocytes. Le RNT évoque un inconfort transitoire et une douleur modérée après l'opération, pris en charge par un suivi visant à minimiser l'impact sur le bien-être des animaux non-humains. Le nombre de 625 rats n'est rattaché à aucune justification chiffrée dans le texte.
Objectifs
« Le cerveau fonctionne grâce aux neurones, qui communiquent entre eux au niveau de petites structures spécialisées appelées synapses. Des recherches récentes montrent que d’autres cellules, présentes dans le cerveau entre les vaisseaux et les neurones, communément appelées astrocytes, jouent un rôle important dans cette communication neuronale. Pour fonctionner, les neurones ont besoin d’énergie. Il a longtemps été considéré que le glucose était leur seule source. Mais de plus en plus de travaux suggèrent que le lactate, une molécule produite à partir du glucose par les astrocytes, pourrait aussi fournir de l’énergie aux neurones. Plus spécifiquement : l’astrocyte récupère le glucose dans le sang, le transforme en lactate, puis l’envoie aux neurones. Une fois dans le neurone, le lactate est transformé en énergie. Les neurones peuvent aussi récupérer directement du glucose. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre, dans une région précise du cerveau appelée cortex somatosensoriel primaire, quelle source d’énergie les neurones utilisent selon leur activité et donc le niveau de demande énergétique : uniquement le glucose, uniquement le lactate, ou les deux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à comprendre comment les neurones obtiennent l’énergie dont ils ont besoin pour fonctionner correctement. Les neurones utilisent normalement du glucose, mais il est possible qu’ils tirent également de l’énergie d’une molécule produite par d’autres cellules du cerveau, appelées astrocytes. Savoir exactement quelle source d’énergie les neurones utilisent est crucial pour comprendre comment le cerveau fonctionne, apprend et mémorise. Ces connaissances fondamentales permettront de mieux comprendre le fonctionnement normal du cerveau et poseront les bases pour développer, à l’avenir, des stratégies pour prévenir ou traiter des maladies où le métabolisme énergétique est altéré.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale, d'une durée d’environ 1h afin d’identifier la source d’énergie dont les neurones ont besoin en fonction de leur activité. Ils seront ensuite soumis à une perfusion intra cardiaque après injection d’anesthésiques. La sévérité de la procédure est modérée.
Impact sur les animaux
Les animaux pourraient ressentir un inconfort transitoire lié à la manipulation et à la chirurgie, ainsi qu’une douleur modérée durant la période post-opératoire. Des perturbations temporaires de l’état général, comme une diminution de l’activité ou de l’appétit, peuvent également survenir. Ces effets sont limités dans le temps et pris en charge par un suivi attentif afin de minimiser l’impact sur le bien-être des animaux.
Devenir
A l’issue de toutes les expériences, les animaux ne seront pas gardés du fait des techniques subies et seront de ce fait mis à mort.
Remplacement
Dans ce projet, nous étudions la communication entre les neurones et les astrocytes dans le cerveau. Ces interactions sont trop complexes pour être reproduites avec des ordinateurs ou des cellules en culture, il est donc nécessaire de travailler sur des animaux vivants. Le rat est un animal très utilisé pour comprendre le rôle des astrocytes dans la communication entre neurones et dans la plasticité du cerveau, qui est la base de la mémoire. Pour ces raisons, il n’est pas possible de remplacer les expériences animales par d’autres méthodes.
Réduction
Nous utilisons des tests statistiques pour déterminer le nombre d’animaux minimal nécessaire . Ce nombre permet de garantir des résultats fiables tout en limitant l’utilisation d’animaux. Nous avons aussi pris en compte les risques liés aux interventions, afin d’assurer la qualité des données. Au total, 625 rats sur cinq ans seront utilisés, ce qui correspond au minimum nécessaire pour atteindre nos objectifs scientifiques.
Raffinement
Des mesures de RAFFINEMENT seront mises en place durant toute la durée du projet. Des points-limites ont été établis entraînant une prise en charge de l’animal afin d’anticiper toute souffrance et réduire au mieux l'inconfort des animaux suite à la chirurgie (anesthésie, analgésie, gel oculaire lubrifiant pour protéger la cornée tapis chauffant) jusqu’à leur récupération complète.
Choix des espèces
Le rat est classiquement utilisé pour comprendre le rôle des astrocytes dans la communication neuronale et la plasticité synaptique à long terme et présente donc une bibliographie importante permettant de réduire le nombre d'animaux. Les questions que nous posons concernent le stade adulte, c’est pourquoi les rats seront réceptionnés à l’âge de 6 semaines, injecté à 7 semaines minimum puis les expériences seront réalisées à l'age de 11 à 16 semaines.
MODIFICATION : Formation « Application de procédures expérimentales chez le rongeur » à destination des étudiants de BUT 1 BMB et des professionnels / diplômés en formation continue.
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Former des étudiants et des professionnels aux gestes de l'expérimentation animale mobilise 440 rats, utilisés dans des procédures classées en souffrance légère. Chaque animal sert de support d'entraînement à des injections et à des administrations orales répétées, avant d'être réutilisé d'une procédure à la suivante. Le RNT signale qu'une erreur d'anesthésie peut provoquer un œdème pulmonaire et une insuffisance respiratoire, et que la contention fait parfois vocaliser les rats. Les animaux sont tués à la fin pour une étude anatomique post-mortem, la chirurgie sur animal anesthésié n'étant pas permise aux apprenants.
Objectifs
MODIFICATION / Le projet a pour objectif de former les étudiants de Bachelor Universitaire de Technologie (BUT) aux fondamentaux de l’expérimentation animale, en les sensibilisant à la réglementation, à l’éthique et au bien-être animal, tout en leur permettant d’acquérir les gestes techniques de base nécessaires à leur insertion professionnelle. AJOUT : IL S’INSCRIT EGALEMENT DANS LE CADRE DE LA FORMATION D’APPLICATEUR DE PROCEDURES EXPERIMENTALES CHEZ LE RONGEUR, CONFORMEMENT AUX REFERENTIELS EN VIGUEUR. À CE TITRE, IL VISE AUSSI A FORMER UN PUBLIC DE PROFESSIONNELS OU DE STAGIAIRES EN FORMATION CONTINUE, AMENES A METTRE EN ŒUVRE DES PROCEDURES EXPERIMENTALES DANS UN CADRE REGLEMENTE. Deux types de procédures sont proposés. La première porte sur le suivi de l’animal anesthésié et la surveillance des paramètres physiologiques. La seconde concerne la manipulation de l’animal vigile (rat) et l’étude anatomique post-mortem : apprentissage de la préhension et de la contention, initiation aux principales voies d’administration et sensibilisation à l’impact du stress, dans le respect de la réglementation et des principes de raffinement et mise en œuvre de procédures d’euthanasie conformes à la réglementation, et observation anatomique permettant d’établir des liens avec l’anatomie comparée. Ainsi, ce projet propose une approche progressive et complète de l’expérimentation animale, intégrant réglementation, éthique et pratique, et préparant les APPRENANTS TANT EN FORMATION INITIALE QUE CONTINUE A LA MISE EN ŒUVRE DE PROCEDURES EXPERIMENTALES CHEZ L’ANIMAL DANS LE RESPECT DE LA REGLEMENTATION, LA CONNAISSANCE DES ACTEURS INSTITUTIONNELS IMPLIQUES (COMITE D’ETHIQUE, AUTORITE COMPETENTE, STRUCTURE DE BIEN-ETRE ANIMAL) ET L’APPLICATION DES PRINCIPES DES 3R.
Bénéfices attendus
MODIFICATION Les bénéfices attendus du projet concernent directement l’acquisition de compétences pratiques et la sensibilisation éthique des APPRENANTS, en lien étroit avec les activités réalisées en travaux pratiques. AJOUT : LEUR PERMETTANT DE VALIDER LA FORMATION APPLICATEUR DE PROCEDURES EXPERIMENTALES CHEZ LE RONGEUR. Au cours des séances sur rat vigile, les APPRENANTS découvrent d’abord le comportement normal de l’animal et apprennent à interagir de manière non stressante (tickling). Ils développent ensuite la capacité à réaliser une contention correcte et sécurisée, préalable indispensable à toute procédure expérimentale. L’apprentissage progressif des différentes voies d’administration (per os, sous-cutanée, intrapéritonéale) leur permet de s’exercer à des gestes techniques précis, de comprendre leurs indications respectives et d’acquérir l’assurance nécessaire à leur bonne réalisation. L’ultime séance, consacrée à l’induction de l’anesthésie, permet de valider ces apprentissages par une situation complète, en liant technicité du geste, suivi physiologique et vigilance sur le bien-être animal. Au cours des séances sur rat anesthésié, les APPRENANTS apprennent à surveiller et interpréter certains paramètres physiologiques sous anesthésie. Ils comprennent ainsi concrètement les enjeux du monitoring et de la profondeur anesthésique. AJOUT : UNE DEMONSTRATION DE PRELEVEMENT SANGUIN AU NIVEAU DE LA VEINE CAUDALE SUR UN RAT ANESTHESIE SERA EGALEMENT REALISEE. La phase post-mortem offre l’opportunité d’étudier l’anatomie topographique des grands appareils, renforçant les connaissances acquises en biologie animale et leur permettant d’établir des liens entre structure et fonction. Ces activités procurent un bénéfice pédagogique direct : elles ancrent les notions de réglementation, d’éthique et de bien-être animal dans une pratique concrète, tout en développant les compétences techniques qui seront attendues dans leur futur parcours professionnel. Les APPRENANTS ne se limitent pas à une approche théorique de l’expérimentation animale : ils acquièrent par l’expérience les gestes de base, la compréhension du rôle des différents acteurs, et une posture responsable vis-à-vis de l’utilisation de l’animal.
Procédures
- Procédure 1 : deux injections par animal - Durée totale d’injection : 30 secondes MODIFICATION : 1 prélèvement sur un des 2 animaux – durée totale :30 secondes - Procédure 2 : 1 administration orale répétée sur 3 séances différentes - Durée de l’administration : 5 secondes MODIFICATION : 6 injections réparties sur 3 séances différentes : Durée totale d’injection : 2,5 minutes
Impact sur les animaux
L’administration des substances nécessaire à l’anesthésie au début de la procédure peut conduire au développement d’un œdème pulmonaire à l’origine d’une insuffisance respiratoire. Une partie des manipulations se produiront sur animal vigile : un risque de stress léger peut être encouru lors de la préhension / contention rats, cela peut engendrer occasionnellement des vocalisations. Lors des phases d’apprentissage des méthodes d’administration : - Per os : gêne légère possible lors de l’introduction de la sonde. - Sous-cutanée et intrapéritonéale : douleur légère brève au point d’injection.
Devenir
Les animaux de la première procédure sont réutilisés dans la procédure suivante. Les animaux sont euthanasiés à la fin de la dernière procédure afin que l’étude anatomique soit réalisée post-mortem, évitant ainsi le recours à une chirurgie sur animal anesthésié, non autorisée pour les APPRENANTS.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins expérimentales demeure, à ce jour, indispensable dans le cadre de notre formation, conformément aux exigences définies dans le Programme Pédagogique National. En effet, celui-ci précise que les diplômés doivent être en capacité de « participer à des activités mettant en œuvre de l’expérimentation sur animaux de laboratoire », compétence essentielle à leur insertion professionnelle. Les secteurs dans lesquels les diplômés sont susceptibles d’évoluer (pharmacologie, physiologie pharmaceutique, toxicologie, biotechnologies, etc.) continuent de recourir à l’expérimentation animale dans un cadre strictement réglementé. La maîtrise des techniques in vivo, associée à une compréhension rigoureuse des protocoles expérimentaux, constitue donc un savoir-faire fondamental garantissant l’adéquation entre la formation et les attentes du milieu professionnel, qu’il soit académique ou industriel. Le projet présenté s’intègre donc dans une approche réfléchie et progressive de l’expérimentation animale, limitée aux apprentissages pour lesquels aucune alternative pédagogique équivalente ne permet actuellement de transmettre les compétences pratiques visées. DE PLUS, LE PROJET VISE AUSSI A FORMER UN PUBLIC DE PROFESSIONNELS OU DE STAGIAIRES EN FORMATION CONTINUE, AMENES A METTRE EN ŒUVRE DES PROCEDURES EXPERIMENTALES DANS UN CADRE REGLEMENTE. Ce projet propose donc une approche progressive et complète de l’expérimentation animale, intégrant réglementation, éthique et pratique. Elle prépare ainsi les APPRENANTS TANT EN FORMATION INITIALE QUE CONTINUE A LA MISE EN ŒUVRE DE PROCEDURES EXPERIMENTALES CHEZ L’ANIMAL DANS LE RESPECT DE LA REGLEMENTATION, LA CONNAISSANCE DES ACTEURS INSTITUTIONNELS IMPLIQUES (COMITE D’ETHIQUE, AUTORITE COMPETENTE, STRUCTURE DE BIEN-ETRE ANIMAL) ET L’APPLICATION DES PRINCIPES DES 3R.
Réduction
MODIFICATION / Nous limiterons le nombre de rats à 2 par groupe TP pour la première procédure, chaque groupe TP étant constitué de 14 APPRENANTS maximum. C’est un nombre minimum pour permettre une démonstration efficace. Pour la seconde procédure, nous utiliserons un rat par APPRENANT EN APPLIQUANT UN TAUX D’ENCADREMENT DE 1 ENCADRANT POUR 4 APPRENANTS et nous réutiliserons les rats de la procédure précédente). Ce nouveau projet permet de diminuer de 50 % le nombre d’animaux utilisés par rapport au précédent projet accepté.
Raffinement
Avant tout apprentissage pratique, les APPRENANTS bénéficient d’un enseignement théorique complet et spécifique dédié au bien-être animal, à l’éthique ainsi qu’à la réglementation en vigueur en matière d’expérimentation animale. Cet enseignement vise à sensibiliser les étudiants à leur responsabilité vis-à-vis de l’animal et à les former aux bonnes pratiques expérimentales. Chaque procédure expérimentale fait l’objet d’une séance préparatoire de Travaux Dirigés, au cours de laquelle les différentes étapes pratiques sont analysées à l’aide de supports vidéo et de documents pédagogiques. Cette préparation a pour objectif de garantir une prise en charge optimale de l’animal, en minimisant l’inconfort, le stress et la douleur, conformément au principe de Raffinement. Les animaux sont hébergés dans des conditions répondant pleinement à leurs besoins physiologiques et comportementaux : ils sont maintenus en groupes, dans un environnement enrichi, et font l’objet d’un suivi quotidien par le personnel compétent. Une période d’acclimatation d’au moins une semaine est systématiquement respectée après leur arrivée dans l’animalerie de l’établissement, avant toute manipulation. Sur le plan analgésique et anesthésique, une analgésie préventive est assurée 20 minutes avant l’induction de l’anesthésie. Durant chaque procédure, l’animal est placé sur un tapis chauffant afin de prévenir l’hypothermie, et un monitoring continu de la température corporelle est effectué. La profondeur anesthésique est rigoureusement surveillée tout au long de la séance par l’enseignant responsable, à l’aide de plusieurs critères : réflexe de retrait de la patte, mouvements des vibrisses, fréquence respiratoire. En cas de signes indiquant une diminution de la profondeur de l’anesthésie, un renforcement immédiat de l'anesthésie est effectué par l'enseignant afin de maintenir un niveau anesthésie stable et compatible avec la procédure. Des points limites sont préalablement définis pour l'ensemble des procédures permettant d'interrompre l'expérimentation dès l'apparition de signes dépassant les critères d'acceptabilité. L’ensemble de ces mesures vise à garantir une expérimentation respectueuse de l’animal, tout en assurant un apprentissage de qualité dans un cadre éthique et réglementé.
Choix des espèces
Les rats présentent des caractéristiques physiologiques et anatomiques qui permettent l’apprentissage plus aisé des diverses techniques d’administration et de l’étude anatomique. De plus, le rat est un animal docile parfaitement adapté à l’apprentissage par les étudiants des principales procédures pratiques. Enfin, le rat est une des espèces les plus couramment utilisées dans les laboratoires de recherche recrutant nos étudiants futurs techniciens. En effet, de très nombreux modèles expérimentaux animaux sont développés chez cette espèce. Il s’agira précisément de rats jeunes adultes : Les organes sont de taille suffisamment importante ce qui facilite les études anatomiques. La taille des animaux adultes rend également leur manipulation plus aisée par les étudiants.
Etudes de cancérogénèse chez la souris et le rat
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 3172
3 164 souris et 3 172 rats vont être utilisés, chacun recevant un produit chimique ou pharmaceutique presque tous les jours pendant vingt-six à cent-quatre semaines, dans des procédures classées en souffrance modérée. Ces études de cancérogénèse cherchent à prédire si une substance provoque des tumeurs chez l'humain exposé sur de longues durées. Les animaux subissent jusqu'à une vingtaine d'interventions par semaine, prélèvements sanguins et passages en cage métabolique compris, et développent des masses tumorales surveillées jusqu'à la mise à mort finale pour analyse des organes. Le RNT affirme qu'il n'existe pas d'alternative in vitro et justifie la durée par l'exposition prolongée visée.
Objectifs
Certaines pathologies chez l’homme nécessitent des traitements médicaux à long terme (6 mois ou plus). Les études de cancérogenèse chez le rongeur décrites dans ce projet ont été développées pour prédire le risque qu’un produit pharmaceutique/chimique induise des tumeurs chez l’homme lorsqu’il est exposé à ce produit sur de longues périodes. Elles sont réalisées lorsque les données in vitro de génotoxicité ne mettent pas en évidence un effet mutagène potentiel du composé ou lorsqu’il y a un doute sur l’effet cancérogène lié à la structure du produit à tester. Il n'existe pas d'alternative in vitro pour le moment. Ce projet se résume en l’administration répétée (souvent quotidiennement) d’un produit pharmaceutique/chimique chez le rongeur pendant une durée allant de 26 à 104 semaines. La voie d’administration est généralement celle utilisée chez l’homme (souvent orale). L’animal choisi est un mammifère rongeur, espèce recommandée dans les lignes directrices pour ce type d’étude car la durée de vie de cette espèce est compatible avec une exposition au produit sur une très longue période, permettant d'évaluer l'effet possible du produit sur l'apparition de tumeurs sur un animal âgé. A ces fins, environ une quarantaine d'organes et toutes les tumeurs observées sont examinées par un pathologiste expérimenté pour discriminer les tumeurs spontanées des tumeurs induites sur la base d'une comparaison avec les animaux contrôles, en utilisant des tests statistiques exigeant un nombre minimal d'animaux en fin d'étude, et les données historiques sont un support pour l’interprétation. Le nombre d’animaux utilisés dans le cadre de ce projet suite les recommandations des lignes directrices dans le but de détecter la survenue de tumeurs. Dans certaines situations, le design des études peut être soumis à l'examen d'autorités . Les effectifs retenus sont aussi recommandés pour garantir le succès des tests statistiques afin d’interpréter les résultats.
Bénéfices attendus
L’ensemble des études du projet vise à identifier les substances chimiques ou pharmaceutiques possédant un risque potentiel dans l’apparition de tumeurs en l’administrant sur la période la plus longue possible devant correspondre en général à la durée de vie de l’espèce. Ces études permettent l’évaluation du ratio bénéfice/risque de la substance pour la santé humaine. La conduite du projet est nécessaire pour les dossiers déposés auprès des autorités avant la mise sur le marché.
Procédures
Les animaux sont traités par différentes voies (principalement orale mais aussi injection sous cutanée, intranasale ou intraveineuse) de façon journalière ou hebdomadaire avec le produit d’intérêt. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes). La durée des études varie de 26 à 104 semaines. Des prélèvements sanguins (sur animal vigile placé dans un tube de contention ou sous anesthésie) sont également possibles pour bilan hémato-biochimique par exemple ; ils sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. Tout prélèvement dépassant ces recommandations devra être justifié et fera l'objet d'une réévaluation en amont de chaque étude (balance bénéfice/ contrainte pour l'animal). La manipulation des animaux durant les interventions (intégrant la surveillance et la mesure des masses palpables) est généralement inférieure à 1 heure par animal par jour Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine. Une mise en diurèse en cage métabolique, n’excédant pas 16h est aussi possible.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus peuvent correspondre à l’apparition de tumeurs (identifiées par l’examen externe du vivant de l’animal de masses) peut provoquer un inconfort de l’animal. L’évolution, la location, la taille, le nombre de ces masses font partie d’une surveillance rapprochée des rongeurs impliqués dans les études de cancérogenèse et les critères de soins/d’euthanasie sont spécifiquement associés au respect de l’animal. En effet, ces masses peuvent gêner la contention, le déplacement de l’animal ou lui procurer une douleur). D’autres effets indésirables peuvent subvenir et découler d’effets pharmacologiques et/ou toxicologiques du produit administré, à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoire liés aux procédures de prélèvements, d’administrations répétées, la contention et/ou des effets systémiques comme la perte de poids et la baisse de consommation alimentaire. alimentaire, et apparition de tumeurs en cours d’étude)] qui peuvent être observés.
Devenir
Les études de cancérogenèse incluent une analyse histopathologique pour évaluer les potentiels effets toxiques sur les organes et tissus ; à ce titre les animaux seront euthanasiés en fin d’étude.
Remplacement
L’évaluation de la toxicité de futurs médicaments/produits chimiques qui vont être mis sur le marché/utilisés par l’Homme nécessite encore l’utilisation d’animaux, et ces études ne peuvent pas être réalisées in vitro. Il n’existe pas encore de méthode alternative in vitro pour mettre en évidence certains effets, en raison notamment de la complexité des organismes vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe peut varier en fonction du design de l’étude: un ou deux sexes (souvent les 2), ajout d’animaux satellites, ajout d’une phase de réversibilité, euthanasie en cours d’étude, suivi de marqueurs spécifiques, comparaison avec des composés de référence, nombre de doses testées. Dans le cadre de ces études à objectif règlementaire, le nombre d’animaux est précisé dans les lignes directrices correspondantes et des recommandations sont publiées pour aider l’analyse statistique des tumeurs observées de façon optimale mais suffisant robuste pour garantir la solidité des interprétations et des conclusions finales qui visent à classer les produits testés carcinogènes ou pas. Une réglementation parue en 2022 indique la possibilité de soumettre aux autorités de tutelle une suggestion de ne mettre en place des études sur une seule espèce.
Raffinement
L'état général des animaux est surveillé quotidiennement et un certain nombre de paramètres sont enregistrés et analysés régulièrement comme le poids corporel et consommation de nourriture et d’eau, température corporelle, signes cliniques, morbidité/mortalité. Plus spécifiquement, l’apparition de tumeurs est approchée par l’examen des masses palpables. Toute anomalie est signalée au Vétérinaire et au scientifique qui assure la conduite de l’étude. Si un ou plusieurs points limites sont atteints, identification d’infections bactériennes ou d’autres maladies pouvant interférer avec le protocole expérimental, que la douleur de l’animal ne peut être soulagée ou que l’inconfort ne peut pas être suffisamment limité à son minimum, la décision d'interrompre le traitement ou d'euthanasier l'animal sera prise. Des techniques de prélèvement sanguin sont utilisées selon les bonnes pratiques vétérinaires et procédures internes validées, quand elles sont compatibles avec les volumes de sang/fréquences de prélèvement. Les rongeurs sont hébergés en groupe et pour certaines substances ayant une action sur le système nerveux central, une période d'habituation aux doses peut être effectuée sur les animaux avant le démarrage de la période d’administration.
Choix des espèces
Le mammifère est choisi pour sa proximité avec les grandes fonctions physiologiques de l’Homme. Dans le cadre d’études de cancérogenèse, le rongeur en raison de sa longévité compatible avec un temps de développement / recherche des effets sur la durée de vie entière est retenu. C’est aussi une espèce dont la manipulation est pratique, communément utilisée en recherche biomédicale (recul sur les données propres à l’espèce publiées dans la littérature), et requise au plan réglementaire sur un plan international. Des animaux adultes et des deux sexes sont utilisés.
Etude des conséquences de la consommation chronique de cocaïne sur le métabolisme énergétique chez le rat adulte
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Dix séances de six heures d'auto-administration de cocaïne par un cathéter implanté dans la veine : 184 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 132 relevant du niveau le plus élevé, tous tués à l'issue. S'ajoutent un régime obésogène de plusieurs semaines, des tests de tolérance au glucose et des examens IRM sous anesthésie. Le projet étudie les effets durables de la cocaïne sur le métabolisme énergétique. Les tissus sont prélevés après la mise à mort.
Objectifs
Bien que plusieurs marqueurs globaux des troubles métaboliques soient décrits, il n'existe pas à ce jour de marqueurs pertinents spécifiques de la santé des populations présentant des addictions aux drogues d’abus. Cela pose des défis importants pour comprendre les conséquences métaboliques de l'abus de drogues même après arrêt de la consommation et mettre en œuvre des interventions appropriées sur ces populations. Ce projet a pour but de mieux comprendre la manière dont la cocaïne influence durablement le métabolisme énergétique au cours de l'abstinence à plusieurs niveaux (organisme entier, tissus et marqueurs plasmatiques) ; notamment en réponse à un régime obésogène.
Bénéfices attendus
Les données issues de ce projet visent à améliorer la santé humaine ; en particulier celle de populations consommatrices chroniques de drogue. Cette étude permettra de mieux comprendre les conséquences métaboliques de l'abus de drogue. Elle fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à mettre en œuvre une prise en charge et des interventions appropriées sur les populations addictes. Les bénéfices attendus du projet sont de générer des données permettant de comprendre les altérations durables de l'équilibre énergétique à plusieurs échelles biologiques (marqueurs moléculaires tissulaires et plasmatiques, organisme entier) induites par la prise chronique de drogue. A terme et en complément d’études chez l’Homme, ces recherches sont essentielles pour identifier les altérations physiopathologiques durables de l’addiction aux drogues pour améliorer la prise en charge des personnes dépendantes.
Procédures
Certains animaux recevront un psychostimulant en intraveineux pendant 10 sessions d'une durée de 6h chacune. Pour cela, l'implantation d'un cathéter sera nécessaire et réalisée lors d'une procédure chirurgicale unique d'une durée de 20-30minutes. Le test de tolérance au glucose sera mené sur des animaux vigiles, jusqu'à 3 fois par animal. Pour cela, une administration intrapéritonéale de solution de glucose sera réalisée. Ce geste dure 10 à 15 secondes par animal. Sept prélèvements de sang au niveau de la queue seront réalisés par ponction de la veine caudale afin de recueillir une goutte de sang par prélèvement. La durée totale de la manipulation (contention, ponction, prélèvement) sera de 30 secondes par animal. Les prélèvements s'étaleront sur deux heures. Des prélèvements de matières fécales émises spontanément seront réalisés sur animaux vigiles. Certains animaux recevront un aliment obésogène pendant 4 à 8 semaines. Pendant la période sous régime obésogène, entre deux et quatre examens IRM par animal seront réalisés sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, plusieurs types de nuisances sont susceptibles d’être observés. Les chirurgies réalisées sous anesthésie peuvent entraîner un inconfort transitoire au réveil ainsi que des douleurs post-opératoires, lesquelles seront atténuées par l’administration d’antalgiques. La pose et le maintien d’un cathéter intraveineux peuvent provoquer une gêne légère pendant la durée de l’expérience. L’exposition chronique à la cocaïne est susceptible d’induire un stress modéré et transitoire chez certains rats. La période de sevrage peut également s’accompagner d’un stress dans les premiers jours suivant l’arrêt de l’exposition à la cocaïne. Les phases d’isolement des animaux sont associées à un stress modéré. La mise en place d’un régime alimentaire obésogène entraîne une prise de poids, une diminution de l’activité locomotrice ainsi qu’une perturbation du métabolisme. Les tests de tolérance au glucose impliquent des administrations par voie intrapéritonéale et une manipulation fréquente qui peuvent générer un stress. Enfin, la réalisation d’IRM sous anesthésie peut occasionner un stress court et transitoire au moment de l’endormissement et du réveil. Malgré les efforts de raffinement, on ne peut exclure, (i) un stress thermique dû à l'anesthésie ou à certaines séquences d'imagerie (ii) le réveil de l'animal en cours d’examen ou (iii) un stress lors de l'installation de l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les tissus biologiques, indispensables pour mener les expérimentations en lien avec les questions de recherche du projet
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle un suivi des paramètres de santé métabolique de patients humains addicts à la cocaïne, le modèle humain possède plusieurs limites majeures pour répondre aux objectifs de notre projet. Notamment, il ne permet pas un contrôle précis de paramètres tells que la dose administrée, la durée d’exposition, ainsi que la qualité et la composition du produit consommé, ni la polyconsommation fréquemment associée. Ces facteurs constituent des variables importantes susceptibles d’influencer les effets métaboliques observés. Cette étude vise à comprendre les altérations des régulations physiologiques impliquées dans la balance énergétique et les conséquences durables de l’exposition à la cocaïne à l’échelle de l’organisme entier. Cela nécessite la présence d’interactions inter-organes, et inter-systèmes physiologiques, intactes et fonctionnelles. Bien que des approches alternatives existent, telles que les organoïdes, celles-ci ne récapitulent que partiellement et de façon isolée les fonctions physiologiques d’un organe, il n’existe pas à ce jour de système permettant de reproduire les interactions systémiques complexes nécessaires à l’étude de la régulation énergétique à l’échelle de l’organisme. A l’heure actuelle, il n’existe pas de modèle in silico validé permettant de réaliser cette étude. Ce projet de recherche nécessite donc de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter-organes et de contrôler les paramètres d’exposition à la cocaïne.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est le nombre minimal permettant d'assurer que des différences biologiquement pertinentes et robustes puissent être détectées grâce à l'emploi d'analyses statistiques adaptées.
Raffinement
Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière de l’état de santé des animaux (alimentation, apparence, comportement). Le suivi du poids et une observation clinique quotidienne des rats permettront de prévenir la survenue de problèmes potentiels. Des points limites stricts et spécifiques à chaque procédure seront appliqués. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Les rats sont hébergés dans un environnement à température et humidité contrôlées, avec un enrichissement dans la cage fourni par l’animalerie (stick ou pièce de bois à ronger pour assouvir leur besoin naturel de ronger ; du matériel pour réaliser un nid ; un objet leur permettant de se mettre à l’abri) avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation à l’animalerie. Lors des chirurgies un recours à une anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques, ainsi que d’un maintien de la température par tapis chauffant sera effectué. Un traitement antalgique sera poursuivi en postopératoire. Une familiarisation à l'expérimentateur sera réalisée avant le début de la procédure. Les rats seront familisarisés à l’injection intrapéritonéale et à la contention pour réduire le stress lors des tests nécessitant ces gestes. Les gestes techniques seront réalisés par des personnels formés et expérimentés. Les prélèvements de matières fécales sont réalisés par excrétion spontanée de l’animal. Le volume et la fréquence des prélèvements sanguins sont limités au strict nécessaire et le volume sanguin est reconstitué après le prélèvement par une administration de solution saline stérile tiède. La réalisation des procédures en phase nuit (phase d’éveil) prend en compte le rythme circadien des rats.
Choix des espèces
Le rat est l’animal le plus utilisé pour l’étude de l’addiction aux drogues dans les modèles animaux. En effet, les rats ont des réponses aux drogues qui sont similaires à celles de l’humain et ils s’auto-administrent toutes les drogues abusées par l’humain de façon spontanée, ce qui n’est pas le cas avec d’autres espèces, pour lesquelles la réalisation de tâches opérantes modélisant l’addiction est plus difficile à obtenir. Nous avons décidé de travailler sur individus adultes pour éviter les effets liés au développement d’une part et au vieillissement d’autre part.
Méthodes de prélèvements pour génotypage de rongeurs en condition d’élevage (MODIFICATION)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Rats : 3000
Produits par une unité qui fournit des modèles animaux à la demande des laboratoires, 143 000 souris et rats sont utilisés sur cinq ans, chacun soumis une fois à une biopsie de la queue pour génotypage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les animaux qui portent le génotype recherché sont restitués aux équipes pour leurs expériences, les autres réutilisés ailleurs ou mis à mort. Le résumé décrit un élevage calibré pour produire un maximum d'animaux "utiles" et limiter les surnuméraires. Le nombre de 143 000 découle du volume de croisements lancés, sans calcul statistique à ce stade, que le porteur renvoie aux projets ultérieurs.
Objectifs
L'unité de service met, à disposition de la communauté scientifique, un ensemble de prestations liées à l’utilisation de modèles animaux à des fins scientifiques. Des modèles rongeurs sont générés, hébergés, développés et maintenus dans les locaux, pour les besoins de la communauté scientifique qui, pour réaliser sa recherche fondamentale et biomédicale, doit disposer de modèles précliniques permettant de comprendre diverses fonctions biologiques dans les pathologies humaines (maladies immunitaires, métaboliques, infectieuses inflammatoires, cancéreuses, etc). Tous les animaux en zone d’élevage, sont uniquement présents pour établir des animaux d'intérêts qui seront ensuite restitués aux unités utilisatrices pour entrer en phase expérimentale dans une animalerie d’expérimentation, dans un projet de recherche déposé par leur soin. L'utilisation de rongeurs génétiquement modifiés nécessite d'avoir recours à un génotypage et donc de réaliser une biopsie caudale. Le projet néccessite une modification car des rats doivent maintenant être génotypés.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont : 1) réaliser une identification permanente de qualité sur les rongeurs afin de les distinguer en fonction de leur génotype 2) réaliser une biopsie de qualité permettant un génotypage sans contamination croisée entre deux individus 3) identifier et récupérer une biopsie sur les rongeurs de manière à optimiser au maximum le bien-être animal 4) permettre aux utilisateurs des équipes de recherche de faire un suivi individuel des animaux en fonction de leur génotype. L’élevage de ces animaux est nécessaire dans le cadre de nombreux projets scientifiques préalablement validés qui permettront de répondre à des questions scientifiques précises et aux enjeux de santé/société (domaines de recherche : pathologies respiratoires, musculaires, du système nerveux, métaboliques, cardiovasculaires ou génétiques).
Procédures
Chaque animal sera soumis une seule fois dans sa vie à un prélèvement caudale pour génotypage. Ces actes ne durent que quelques secondes. Dans de rare cas, un reprélèvement à l'oreille pourra être réalisé et ne durera que quelques secondes. Dans de rares cas, un prélèvement sanguin d'un faible volume sera réalisé (1 seul fois dans la vie de l'animal, acte de quelques secondes). Ces actes sont réalisés sur animal vigil.
Impact sur les animaux
Lors de la contention, les animaux peuvent ressentir un stress de courte durée lors de leur manipulation ainsi que pour les parents. De la douleur légère de courte durée peut être ressentie lors des prélèvements pour génotypage (biopsie caudale et pavillon de l'oreille) et au point de prélèvement pour les prélèvements sanguin.
Devenir
Les animaux avec un génotype d'intérêt seront utilisés dans un projet de recherche autorisé par le ministère. Les autres animaux du mauvais génotype qui n'auront pas pu être utilisés dans d'autres projets seront euthanasiés par une méthode réglementaire adaptée à l'âge des animaux ainsi que les anciens reproducteurs. Les animaux passant dans les projets de recherche autorisés seront alors en utilisation continue. Les accouplements sont réalisés pour produire au maximum des animaux d'intérêt.
Remplacement
Actuellement il n'est pas possible de recréer in vitro la complexité d'un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Un organisme vivant est donc nécessaire pour mener à bien les divers projets scientifiques autorisés au sein de l'établissement. Le rongeur est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies.
Réduction
L'établissement d'élevage lance environ 700 cages de croisements de lignées par an pour lesquelles l'identification individuelle et le génotypage sont nécessaires. En considérant que chaque accouplement donne en moyenne 5 portées de 8 souriceaux/an, notre établissement générera environ 28 000 animaux qui devront être identifiés et génotypés par an. Dans l'établissement, 20 cages de croisements de rats par an pour lesquelles l'identification individuelle et lé génotypage sont nécessaires, seront lancés. En considérant qur chaque accouplement donne en moyenne 5 portées de 10 ratons, l'établissement générera 3000 rats. Le projet comprend donc 143 000 animaux sur 5 ans. Tous les animaux en zone d’élevage, sont uniquement présents pour établir des animaux d'intérêts qui seront ensuite restitués aux unités utilisatrices pour entrer en phase expérimentale dans une animalerie d’expérimentation, dans un projet de recherche déposé par leur soin. Les demandes d'accouplements sont donnés par les équipes de recherche via un logiciel de gestion de lignées afin d'accoupler les animaux des génotypes d'intérêt pour leurs projets de recherche. Le nombre d'accouplements lancés est systématiquement revu en fonction du nombre d'animaux déclarés dans les projets de recherche. Les animaux sans génotype d'intérêt seront réutilisés en priorité (projets d'autres équipes de recherche ou projet de tutorat). Une lignée peut être maintenue en entretien minimum uniquement avec la validation de la structure bien être animal (SBEA). Sans justificiation scientifique du maintien en élevage d'une lignée, la cryoconservation de sperme sera systématiquement proposée. Dans le cadre de ce projet d'élevage, il n'y a pas de tests statistiques ou de calcul de puissance mais cela sera systématiquement appliqué dans le cadre de l'utilisation continue des animaux au sein des projets de recherche qui découlent de ces élevages.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique : les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’isolement est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec un des enrichissements ci-après : carré de lanière kraft, carré de coton, batônnet en bois, rouleau en carton ou maisonnette. Les conditions de températures et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les animaux sont vérifiés quotidiennement. Une surveillance accrue sera réalisée lors des prélèvements de tissu pour génotypage : une compression de la zone d'incision sera effectuée pour stopper les petits saignements, le regroupement et la prise en charge des petits par la mère seront vérifiés. Des points limites suffisamment prédictifs ont été déterminés pour éviter tout inconfort ou souffrance des animaux.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les modèles les plus utilisés par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. En effet, il existe de nombreux modèles génétiquement modifiés pour de très nombreuses pathologies humaines. Tous les souriceaux et les ratons, mâles et femelles, seront principalement identifiés et génotypés à partir de 7 jours de vie (plus l'animal est jeune, moins la nociception est développée). Pour certains projets de recherche, il est déconseillé d'utiliser de le tatouage car l'encre pourrait migrer dans différents tissus ou encore il est déconseillé de toucher aux phalanges des animaux. Dans ces conditions, l'identification après 15 jours de vie sera privilégiée.
Evaluation du transfert transplacentaire et de la toxicité placentaire de produits chimiques – Mise au point d’un modèle de double perfusion placentaire ex vivo chez le rat – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Anesthésiées puis tuées sans reprise de conscience, 120 rates gestantes vont être utilisées pour prélever leurs placentas. L'intervention, environ cinq minutes sous anesthésie gazeuse, sert à mettre au point un modèle de perfusion placentaire hors de l'animal et à constituer une banque d'échantillons de fœtus des deux sexes. Le porteur décrit un impact "limité" sur le bien-être des animaux non-humains, en le ramenant au seul inconfort de l'anesthésie. Rien n'est dit du sort des fœtus, prélevés au moment où les mères sont mises à mort.
Objectifs
En milieu professionnel, lors de leur grossesse, les femmes peuvent être exposées à différents produits chimiques qui ont été détectés dans le liquide amniotique sous forme de molécule mère ou de métabolites démontrant leur passage transplacentaire. Des études épidémiologiques et expérimentales ont démontré les effets toxiques des produits chimiques sur le développement fœtal et post-natal. Cependant, peu d’études ont analysé les défauts placentaires associés. Le placenta est un organe complexe, autonome et transitoire, à l’interface de la mère et du fœtus. Il exerce différentes fonctions lui permettant de contrôler et de maintenir la croissance fœtale, comme des échanges de nutriments et de gaz et des fonctions endocrines, métaboliques et immunologiques. De plus, il joue un rôle de « barrière filtrante ». Il a cependant été démontré qu’un grand nombre de molécules, auxquels la mère est exposée, sont capables de traverser le placenta et atteindre le fœtus. L’analyse du placenta prend ainsi tout son sens car il est un excellent témoin à la fois de ce qui s’est déroulé pendant la grossesse/gestation mais aussi des conséquences que ses adaptations pourraient avoir après la naissance. En raison du rôle clé du placenta dans le bon développement et la survie à court et long terme du fœtus lors d’une exposition aux agents chimiques, nous proposons de développer chez le rat un modèle expérimental de double perfusion placentaire ex vivo à deux stades de gestation (précoce et tardif) afin d’étudier les effets toxiques de différents produits chimiques. Ces travaux se décomposeront en 2 projets distincts, le premier décrit dans cette demande d'autorisation de projet consistera à mettre en place le modèle de perfusion ; le second déposé plus tard aura pour objectif de tester le passage et la toxicité placentaire d’agents chimiques à l’aide du modèle développé ici. Ce type de modèle permet de réaliser des analyses fines sur un organe entier. Le modèle de perfusion placentaire permet d’évaluer le transfert à travers le placenta de différentes molécules d’intérêt, et ce dans un environnement physiologique contrôlé. Il offre aussi l’opportunité d’obtenir la réponse physiologique spécifique d’un organe à un stimulus externe avec une précision et une reproductibilité qu’on ne peut obtenir avec la réponse de l’organisme entier.
Bénéfices attendus
Ce modèle, une fois en place nous sera utile pour compléter nos connaissances sur les mécanismes d’action placentaires des produits chimiques et mieux évaluer le danger d’une exposition pendant la grossesse. Ce modèle nous permettra d’assurer un continuum expérimental des modèles in vitro jusqu’aux expérimentations in vivo. Cette complémentarité des différents modèles permet de réaliser une sélection des molécules d’intérêt à tester lors de projet de reprotoxicologie in vivo, et ainsi réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire dans l’identification du danger et l’évaluation du risque.
Procédures
Les femelles gestantes seront soumises après prémédication à une anesthésie gazeuse le temps de prélever les placentas nécessaires à la mise en place du modèle ex vivo de double perfusion placentaire, environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Au-delà de l’inconfort causé par l’anesthésie gazeuse, le projet aura un impact limité sur le bien-être des animaux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de collecter le sang et les tissus d’intérêt dans l’objectif de mettre en place le modèle ex vivo de double perfusion placentaire et de créer une banque d’échantillons fœtaux des deux sexes.
Remplacement
A ce jour, en l’absence de connaissances suffisantes, il n’existe pas de méthode alternative à l’animal de laboratoire pour étudier le transfert transplacentaire des produits chimiques. Cependant, l’apport de données pourrait amener à développer des modèles in silico en fonction des caractéristiques physico-chimiques des produits et en fonction de l’espèce.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour la mise au point du modèle sera réduit au minimum nécessaire pour maîtriser le modèle et pouvoir interpréter les résultats. Les unités fœto-placentaires seront exploités dans leur intégralité, une partie sera dédiée à l’étude du passage transplacentaire, les autres seront utilisées comme banque d’échantillons biologiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en présence d’enrichissement adapté (tunnel en carton). Des actions ont été définies pour être mises en place en cas d'atteinte de points limite.
Choix des espèces
Le rat de laboratoire possède un placenta proche de l’humain dans sa composition tissulaire. Il est aussi le modèle utilisé dans les études réglementaires en reprotoxicologie. Les femelles sont commandées à l’âge de 10 semaines pour qu’elles soient jeunes et matures sexuellement. Les unités fœto-placentaires seront utilisés à deux stades, un précoce à 15 ou 16 jours de gestation et un plus tardif à 19 jours de gestation.
Exploration de la neuro-inflammation dans le contexte des neuropathies périphériques chimio-induites : caractérisation sur modèles animaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour reproduire chez le rat la neuropathie douloureuse provoquée par les chimiothérapies anticancéreuses, 192 rats reçoivent huit injections intraveineuses d'anticancéreux sur vingt-cinq jours, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Ils développent au fil des injections une allodynie, une douleur déclenchée par un contact normalement indolore, évaluée chaque semaine par des tests tactiles et thermiques. Le porteur qualifie cette induction de nuisance "indispensable à la conduite de l'étude". Un prélèvement sanguin final précède la mise à mort, destinée à des analyses sanguines et tissulaires.
Objectifs
La neuropathie périphérique chimio-induite est un effet indésirable caractéristique des anticancéreux neurotoxiques utilisés dans le cancer du sein, le cancer colorectal, le cancer du poumon. Cette neuropathie se manifeste par des désordres sensitifs dans les mains et les pieds (fourmillements, picotements et douleur), altérant la qualité de vie des patients et pouvant persister longtemps après la fin des traitements anticancéreux. La prise en charge thérapeutique reste très limitée, avec notamment aucun traitement préventif, et des traitements peu efficaces pour traiter les douleurs associées. Des travaux récents menés au sein de notre équipe de recherche ont mis en évidence l’activation de processus inflammatoires dans nos modèles animaux de neuropathie chimio-induite, et l’identification de potentielles cibles thérapeutiques pour atténuer les douleurs associées à cette neuropathie. Néanmoins, il reste difficile à ce stade d’identifier des anomalies inflammatoires communes à l’ensemble de ces modèles de neuropathie (différents types d’anticancéreux neurotoxiques), ce qui limite l’identification de cibles thérapeutiques robustes. L’objectif général de ce projet sera donc d’approfondir ces résultats préliminaires en explorant la neuroinflammation dans le contexte des neuropathies périphériques chimio-induites, à l’aide de modèles animaux harmonisés (en particulier en termes de durée de traitement) et validés, dans la perspective d’identifier et d’étudier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet propose d’étudier la neuroinflammation dans les neuropathies périphériques chimio-induites chez l'animal dans la perspective d’identifier de potentielles cibles thérapeutiques permettant de prévenir oui traiter les neuropathies périphériques chimio-induites. Rappelons qu’à ce jour la prise en charge des neuropathies périphériques chimio-induites est très limitée, avec aucune stratégie préventive recommandée et seule un médicament avec un niveau de recommandation modérée pour le traitement des douleurs neuropathiques associées. Ainsi ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement et de prévention des neuropathies périphériques chimio-induites.
Procédures
Tous les animaux des modèles de neuropathie périphérique chimio-induite recevront des injections intraveineuses (anticancéreux ou véhicule de l’anticancéreux) sous sédation légère. Le nombre total d’injections sera de 8 sur 25 jours, et pour une durée des injections de 10 secondes (max). Tous les animaux seront suivis par des tests comportementaux hebdomadaires et jusqu’à la fin des injections. Les tests comportementaux dureront en moyenne 5 à 10 min par animal. Il n’y aura aucun prélèvement sanguin durant les procédures. Un seul prélèvement sanguin total sera réalisé en fin de procédure sous anesthésie profonde (isoflurane à 4%) et avec analgésie, à la suite de quoi les animaux seront mis à mort.
Impact sur les animaux
L’induction de la neuropathie périphérique chimio-induite chez l’animal sera une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l’étude. Les injections intraveineuses d’anticancéreux seront réalisées avec une sédation légère. La neuropathie périphérique chimio-induite sera associée à des désordres nociceptifs qui seront évalués dans le cadre du projet (test mesurant l’allodynie tactile et thermique) et qui se développeront au fur et à mesure des injections d’anticancéreux. L’allodynie est une réponse douloureuse à un stimulus qui ne l’est pas en condition normale. L’allodynie est mesurée grâce à un stimulus non douloureux tactile (von frey électronique) ou thermique (immersion de la patte à 10°C) et qui sera perçu comme douloureux. La mesure de l’allodynie offre un critère de jugement plus éthique que l’hyperalgésie (application d’un stimulus douloureux, ex : pression de la patte ou application de température nociceptive à 0 ou 4°C). De plus, l’allodynie est caractéristique de la douleur neuropathique en clinique chez l’homme. Les administrations répétées d’anticancéreux seront responsables d’une réduction du gain de poids des animaux. Le poids des animaux sera suivi régulièrement dans le cadre des administrations d’anticancéreux (dose en mg/kg et mesure bi-hebdomadaire), et permettra de contrôler la tolérance des animaux aux anticancéreux. Comme la douleur neuropathique est étudiée dans ce projet, il ne sera pas possible de mettre en place une analgésie continue chez l’animal. Les réponses nociceptives sont objectivables chez l’animal lors des tests nociceptifs (ici de l’allodynie), mais les animaux ne présentent habituellement pas de réponses douloureuses spontanées ou lors de la manipulation des animaux. Il est important de rappeler que, pour ce type d’étude avec des tests comportementaux, les animaux doivent conserver un très bon état général (activité spontanée, comportement), car des altérations sévères de l’état général biaiseraient la qualité des résultats obtenues avec les tests comportementaux.
Devenir
Les expérimentations conduiront à la mise à mort des animaux pour permettre des analyses biologiques sanguines et tissulaires afin d'optimiser l'emploi des animaux à des fins de recherche
Remplacement
Ce type d'étude sur modèle animal de neuropathie périphérique chimio-induite n'est pour le moment pas encore remplaçable par des modèles in vitro. Des travaux sont en cours sur cellules souches humaines de neurones ou organoïdes. Mais ces modèles in vitro ne permettent pas encore d'appréhender la complexité de la physiopathologie des neuropathie périphérique chimio-induite, qui n'est-elle-même pas encore complètement élucidée. Enfin, s'agissant d'une étude sur la douleur neuropathique, l'animal vivant est encore nécessaire pour explorer, évaluer et valider les troubles nociceptifs par l’intermédiaire de tests comportementaux.
Réduction
Le nombre d’animaux sera limité à 12 par groupe et par sexe, afin de respecter le principe de réduction tout en garantissant la robustesse scientifique de l’étude. Dans ce type d’étude exploratoire, une diminution plus importante du nombre d’animaux ferait courir un risque élevé de ne pas pouvoir conclure, ce qui entraînerait une perte de valeur scientifique et une utilisation inutile des animaux. Le nombre retenu permet de réaliser des analyses statistiques fiables, fondées sur des tailles d’effet attendues suffisamment larges pour mettre en évidence des différences pertinentes entre les groupes.
Raffinement
Les tests comportementaux ont été choisis car d’une part ils sont les moins douloureux pour les animaux, et d’autre part, ils sont plus proches de la clinique humaine. Ensuite une surveillance renforcée et des points limites précis, ont été établis sur la base d’une solide expérience sur de nos modèles animaux, dans l’objectif de maintenir leur bien-être animal tout au long de l’étude.
Choix des espèces
Le choix du rat plutôt que la souris se justifie d’abord par sa taille, qui permet de prélever une quantité plus importante de matériel biologique par individu et donc de limiter le nombre total d’animaux nécessaires tout en répondant aux objectifs scientifiques. La souche Sprague-Dawley, connue pour son comportement calme et sa bonne maniabilité, est particulièrement adaptée aux tests comportementaux de la douleur, contrairement à des souches plus actives comme Lou ou Wistar qui peuvent introduire davantage de variabilité dans les mesures. L’utilisation de cette souche s’appuie également sur l’expertise existante et des données antérieures au sein du laboratoire, ce qui renforce la robustesse et la comparabilité des résultats. Les animaux seront utilisés à un âge correspondant à de jeunes adultes (environ 9 semaines), ce qui est cohérent avec la plupart des études publiées et facilite la comparaison avec la littérature ainsi qu’avec les données internes. Des mâles et des femelles seront inclus afin de refléter la réalité clinique des traitements par paclitaxel, administrés aussi bien chez les hommes que chez les femmes, et de prendre en compte d’éventuelles différences liées au sexe dans les réponses aux traitements.