Rats
Evaluation de l’effet de candidats médicaments sur la fonction cardiaque dans un modèle rongeur d’insuffisance cardiaque diastolique (EU 1/2) MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
Rats : 1170
Rendus insuffisants cardiaques par un composé bloquant la dilatation des vaisseaux et un régime gras, 2 340 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent des prélèvements de sang, une imagerie cardiaque mensuelle sous anesthésie, des mesures de pression au brassard et une épreuve d'effort sur tapis roulant. À la fin, une chirurgie ouvre la cage thoracique pour mesurer la pression directement dans le cœur, ce qui entraîne la mise à mort. Le projet vise une preuve de concept à confirmer ensuite en clinique.
Objectifs
Ce projet se déroule sur 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2). L’insuffisance cardiaque est une maladie progressive qui se caractérise par une incapacité du cœur à assurer un débit de sang suffisant pour couvrir les besoins du corps en oxygène, d’abord en cas d’effort puis même au repos. Il existe 2 formes d’insuffisance cardiaque. La première due à un défaut de la contraction cardiaque, généralement consécutive à un infarctus. La seconde forme d’insuffisance cardiaque est due à un défaut de relaxation du muscle cardiaque et ses causes sont multiples : âge, hypertension, obésité, diabète… Malgré les nombreuses recherches et études cliniques menées ainsi que l’arsenal thérapeutique déployé et testé, aucune thérapie ne semble être efficace en termes d’allongement de la durée de vie pour cette forme d’insuffisance cardiaque. Afin de pouvoir tester de nouveaux composés médicaments, le développement et l’utilisation de modèles animaux aux plus proches des atteintes cardiovasculaires de l’insuffisance cardiaque est nécessaire. Le modèle rongeur mimant cette pathologie est obtenu en combinant une injection d'un composé qui bloque la production de monoxyde d’azote (une molécule essentielle pour la dilatation des vaisseaux sanguins), et un régime alimentaire riche en graisses. Cette combinaison entraîne une insuffisance cardiaque où le cœur a du mal à se remplir correctement entre deux battements en raison d’une rigidité accrue du muscle cardiaque. Ainsi, l’objectif du projet est d’utiliser ce modèle d’insuffisance cardiaque pour évaluer l’efficacité de nouveaux composés à visée thérapeutique sur la progression de l’insuffisance cardiaque et la fonction cardiaque.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter une preuve de concept de l’efficacité de nouveaux traitements sur un modèle animal d’insuffisance cardiaque. Ces nouvelles stratégies thérapeutiques pourront être testées en clinique afin de les proposer ensuite comme traitement aux patients souffrant d’insuffisance cardiaque.
Procédures
Au sein du site 1 (EU1), plusieurs prélèvements de sang au cours du protocole sont réalisés sur animaux vigiles au niveau d'une veine de la mâchoire ou de la patte pour la souris ou d’une veine de la queue pour le rat ainsi qu’au niveau de la pointe de la queue après une légère incision (1min par prélèvement). Les animaux sont soumis mensuellement à une analyse d'imagerie cardiaque (30min par analyse) réalisée sous anesthésie générale. Une mise à jeun de 6 heures est appliquée pour explorer la glycémie à jeun. A la fin du protocole, les animaux sont à nouveaux anesthésiés et mis sous analgésie dans le but d'exposer le cœur par chirurgie et d'évaluer la pression sanguine directement dans le cœur (15min).Les animaux sont également soumis à des mesures de pression artérielle à l'aide d'un brassard gonflable sur 3 jours consécutifs, pendant environ 15 minutes, 6 fois maximum au cours du protocole. Le transfert des animaux de l’EU1 vers l’EU2 sera réalisé par transport routier (moins de 2h) . Au sein du site 2 (EU2), les animaux sont soumis à la continuité de leur régime riche en graisse associé ou non à la molécule médicamenteuse testée, puis sont soumis à une épreuve d'effort sur tapis roulant (durée : 15-30min selon la sévérité de la pathologie). L'épreuve d'effort sur tapis roulant peut s'avérer stressante, occasionner des douleurs musculaires transitoires et de la fatigue. Un des effets indésirables potentiels est lié à l'administration du candidat médicament (1min par acte).
Impact sur les animaux
Ce modèle de maladie du cœur chez les rongeurs est causé par deux choses : une substance empêchant le bon fonctionnement des vaisseaux sanguins et causant de l'hypertension, et un régime très gras, qui rend les animaux plus gros et perturbe leur métabolisme. À cause de cela, leur cœur fonctionne moins bien, ils sont plus fatigués et ont du mal à bouger. Ils mangent différemment et sont plus stressés. Pour vérifier leur état de santé, des prises de sang et des tests de glycémie sont faits, ce qui peut être stressant. Les échographies du cœur nécessitent une anesthésie gazeuse qui peut irriter leur respiration. L’épilation des animaux pour l'échographie peut entrainer une irritation cutanée. Les mesures de pression longitudinales nécessitent un placement en boîte de contention pendant environ 15 minutes, source de stress pour les animaux. Le transfert des animaux de l’EU1 vers l’EU2 sera réalisé par transport routier dans des cages de transport différentes des cages d’hébergement et dans des compartiments individuels, ce qui est source de stress pour les animaux. À la fin, une opération sous anesthésie permet de mesurer la pression du sang. Enfin, le médicament testé peut avoir des effets secondaires, surtout s’il s’agit d’une nouvelle substance encore peu connue. Le traitement par injection intra-péritonéale peut entrainer une inflammation de l'abdomen et le traitement par voie orale peut entrainer des fausses routes.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure car les mesures effectuées en fin de procédure sont des mesures terminales nécessitant l’ouverture de la cage thoracique pour les mesures de pression.
Remplacement
Ce projet vise à démontrer l’efficacité de nouveaux composés chez le rongeur. L’utilisation d’un modèle animal est essentielle pour étudier l’insuffisance cardiaque, car il prend en compte les comorbidités influençant la maladie et pouvant être ciblées par les traitements. Contrairement aux modèles cellulaires, il permet d’analyser les effets du composé dans un organisme entier et d’évaluer son action sur les organes de manière réaliste.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe (n=15) est basé sur des données issues de la littérature (n=12), en tenant compte des critères d’inclusion stricts et d’une possible mortalité liée aux procédures. Les différences entre groupes sont analysées statistiquement. Les animaux sont randomisés après les pesées et mesures de glycémie à jeun. L’échocardiographie et les mesures de pressions non invasives à la queue permettent un suivi d'un même individu au cours du temps réduisant le nombre d’animaux nécessaires. Des échantillons de plasma et/ou de tissus des animaux contrôles sont conservés pour d’autres recherches, limitant ainsi l’utilisation d’animaux supplémentaires. Avec l’expérience acquise, le nombre d’animaux pourrait être ajusté à la baisse.
Raffinement
A l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 5 jours est respectée. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations. Des enrichissements multiples sont proposés aux animaux. Les cages des animaux sont transparentes et disposées les unes à côtés des autres afin que les animaux puissent se voir et se sentir. Les animaux sont observés quotidiennement et tout signe de douleur ou de détresse entraîne l’établissement d’un score grâce à une grille d’évaluation du bien-être animal. En fonction du score obtenu, un protocole approprié est mis en place si besoin. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalisés sur animaux calmés et endormis. Ce protocole entrainant une prise de poids, les animaux peuvent avoir des difficultés à atteindre les mangeoires et les biberons. Ainsi, l’hydratation et la bonne nutrition des animaux sont surveillées avec une prise en charge adaptée : tétines plus longues sur les biberons et nourriture au sol. Les animaux sous anesthésie lors de l’échographie sont placés sur un plateau chauffant et du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux. Lors des sessions de mesures de pression artérielle à la queue, le plateau du dispositif et les boîtes de contention sont chauffés à 36°C avant d’y placer les animaux. Après chaque prélèvement, une injection de solution saline est réalisée (au moins 2 fois le volume prélevé injecté en sous cutané) afin de compenser la perte de volume sanguin. Les doses et volumes d’injection des anesthésiques chimiques, calmants et de sérum physiologique seront réalisés selon les recommandations éthiques (doses, volume). Les mesures de la pression sanguine réalisées en fin de protocole nécessitent une chirurgie et se font sous anesthésie et calmants. Lors du transport entre les 2 établissements utilisateurs les animaux sont placées dans des cages agréées contenant de la litière, des enrichissements et une source d'hydratation. Les véhicules utilisés sont tempérés, limitent les vibrations et les variations de température. La durée du transport est réduite au maximum. Avant les épreuves d'effort, les animaux sont habitués sur plusieurs jours au tapis de course et un expérimentateur est toujours présent au cours du test pour adapter immédiatement la séance en cas de signes de fatigue excessive.
Choix des espèces
Les rongeurs, souris et rats, classiquement utilisés en laboratoire, présentent des similitudes importantes avec l’humain d’un point de vue de l’anatomie et du fonctionnement vasculaire et cardiaque. La réponse corporelle dans les insuffisances cardiaques est comparable à celle des humains notamment en termes de remodelage cardiaque et de modification des pressions. Les animaux utilisés auront au minimum 6 semaines permettant qu’ils soient matures sexuellement.
Identification et caractérisation de biomarqueurs en imagerie dans les modèles rongeurs de la maladie de Parkinson EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Un choc électrique, une restriction alimentaire et des injections de toxines directement dans le cerveau : 2 280 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les toxines détruisent des voies nerveuses pour reproduire la maladie de Parkinson, avant l'implantation d'une canule cérébrale et une série de tests comportementaux. Le projet cherche des marqueurs d'imagerie des troubles moteurs et cognitifs, sur deux établissements. Le porteur reconnaît que ces modèles ne reproduisent que partiellement la maladie humaine, ce qui le conduit à en combiner plusieurs.
Objectifs
Le projet se déroulera désormais dans 2 EU. La maladie de Parkinson (MP) se caractérise par les classiques signes moteurs permettant le diagnostic mais également par des troubles cognitifs et psycho-comportementaux, plus variables dans leur apparition et leur expression, mais ayant un impact considérable sur l’autonomie et la qualité de vie des patients ainsi que sur les décisions thérapeutiques. Pourtant, leur prise en charge reste limitée et requiert une meilleure compréhension des mécanismes impliqués, notamment via l’identification de biomarqueurs. Les biomarqueurs sont des indicateurs des processus pathogènes et des outils précieux tant pour faciliter le diagnostic précoce, que pour suivre l’évolution de la pathologie ou l’efficacité d’un traitement. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) avec ses explorations anatomiques et fonctionnelles, combinée à des méthodes spécifiques d’analyse a récemment permis de mettre en évidence des marqueurs de certains des troubles observés en clinique. Cependant son utilisation reste encore marginale notamment pour le diagnostic, et le lien entre ces marqueurs d’imagerie et l’histologie reste à établir. Cette corrélation est indispensable tant à la compréhension des mécanismes sous-jacents qu’à la validation de ces marqueurs en tant que Biomarqueurs de la pathologie. L’utilisation de modèles animaux est le moyen le plus adapté pour mener ce type d’études. Cependant, ils ne miment que partiellement la pathologie humaine et chaque modèle présentent des avantages et des limites. Il convient donc de valider les résultats obtenus sur plusieurs modèles complémentaires pouvant représenter les différents aspects physiopathologiques de la maladie. Le présent projet vise d’abord à étudier plusieurs de ces modèles afin de reproduire les différents troubles moteurs et non moteurs associés à la pathologie. Les objectifs seront ensuite d’identifier des biomarqueurs des troubles moteurs et non moteurs en IRM/TEP et d’étudier les mécanismes physiopathologiques sous-jacent. Enfin, en fonction des résultats de cette première partie (et des résultats in vitro fait en parallèle), certains de ces modèles seront reproduits afin de tester l’effet de stratégies thérapeutiques . Un modèle de démence induite par une déplétion cholinergique centrale sera aussi utilisé comme contrôle positif de déclin cognitif sévère afin de contrôler l’efficacité de ces stratégies.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier des biomarqueurs des troubles moteurs et non moteurs en imagerie in vivo (IRM ou TEP) et d’étudier les mécanismes physiopathologiques sous-jacent (Histologie). Ces biomarqueurs pourraient être validés et utilisés en clinique pour aider au diagnostic de certains troubles, le suivi non invasif de l'évolution de la pathologie et/ou de l'effet des traitements. L'étude des mécanismes sous jacents permettra l'idenitfication de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles dont l'efficacité sera testée.
Procédures
Les animaux seront soumis à des procédures chirurgicales visant à injecter des toxines pour induire des lésions cérébrales (30 minutes) dans l'EU2/2 pour les AAV2/9 hm-alpha-syn en A2 et dans l'EU1/2 pour les autres toxines (6OHDA, MPTP, IgG saporine). Après transfert dans l'EU1/2, certains d'entre eux subiront à nouveau une procédure chirurgicale pour l'implantation d'une canule d'administation cérébrale (30 minutes). Certains animaux subiront des injections sous-cutanées ou intra-péritonéales (Maximum 2/jours pendant 4 semaines). Tous les animaux subiront une série de tests comportementaux dont certains nécessitent une restriction alimentaire avec rationnement, ou la délivrance d'un choc electrique (0,7 mA - 2 sec, 1 seule fois). Le transport entre les 2 EU sera assuré par un transporteur agréé respectant les conditions optimales pour limiter le stress et maintenir le BEA.
Impact sur les animaux
Les toxines injectées induisent une dégénérescence des voies cérébrales dopaninergiques et/ou cholinergiques, un déficit du contrôle moteur et/ou cognitif est donc attendu et étudié dans ce projet. Une perte de poids corporel peut aussi être observée chez certains animaux plus sévérement lésés. L'anesthésie subie lors de la chirurgie ou de l'imagerie en IRM pourrait être mal tolérée par certains animaux. Les évaluations comportementales n'induisent pas de perturbation en elles-mêmes. La restriction alimentaire associée au touchscreen pourrait être mal tolérée par certains animaux. La pose de canule intracérébrale et les injections de traitments pourraient être mal tolérées.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin des évaluations en imagerie in vivo ou après l'evaluation des effets thérapeutiques sur ces variables
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à l’utilisation d’animaux pour étudier la physiopathologie de troubles cognitifs et comportementaux. Cependant pour limiter l’utilisation d’animaux, l'étude de la potentielle toxicité, des mécanismes d'action et l’efficacité des molécules thérapeutiques testées seront étudiés en parallèle sur un modèle cellulaire (Remplacement).
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé au minimum sur la base d'un test de puissance. L'analyse statistiques des données débutera par une étude de la normalité et de l'homogénéité des variances. Selon la distribution des valeurs, des tests paramétriques (ANOVA puis Test de Fisher pour la compariason 2 à 2) ou non paramètriques (Kruskal-Wallis et Wil-Coxon test pour la comparaison 2 à 2) seront utilisés. Les mêmes animaux seront réutilisés pour l'analyse comportementale et l'imagerie cérébrale à différents temps du processus pathologique, ainsi que pour les analyses histologiques post-mortem. Les animaux seront réutilisés pour différentes évaluations (Comportement et Imagerie) à différents temps du processus pathologique, ainsi que pour les analyses histologiques post-mortem.
Raffinement
Les rats seront hébergés dans des portoirs ou armoires ventilées sous un cycle de lumière 12h/12h selon la règlementation, avec nourriture et accès à l'eau ad libitum. Le raffinement est assuré par un hébergement collectif, de l’enrichissement dans les cages, des sessions d’acclimatation aux expériences, une manipulation expérimentée des animaux. L'unique transport entre les 2 EU après la procédure de chirurgie en A2 sera effectuée par un transporteur agréé pendant 15 minutes maximum, dans des conditions optimales pour limiter le stress et maintenir le BEA (cage de transport spécifique, climatisation du camion, respect cycle lumière, vibrations amorties). De plus, un suivi quotidien du bien-être des animaux sera effectué pour surveiller l'apparition éventuelle de souffrance ou de points limites pour lesquels des décisions adaptées seront prises. Un point limite a été déterminé selon les critères suivants : Le comportement général : -Difficulté de mobilité, isolement, perte partielle de réactions aux stimuli -Prostration, automutilation, tremblements - Vocalisations, agressivité Le poids : perte de poids importante (20%) L’apparence physique : pelage très terne ou souillé, plaie cutanée, hémorragie oculaire, génitale et/ou anale. Selon les critères observés et la cause identifiée, les animaux seront soit isolés et soignés, et/ou recevront un traitement analgésique (Buprénorphine, 0.05 mg/kg), ou seront euthanasiés par dose létale de pentobarbital dans une salle dédiée (Doléthal®, 182.2mg/kg) . La structure BEA ou le vétérinaire référent seront sollicités pour avis si besoin.
Choix des espèces
Parmi les petits rongeurs, le rat est l’espèce la mieux adaptée pour l’évaluation des troubles cognitifs et psycho-comportementaux. Par ailleurs, les modèles expérimentaux choisis ont été décrits chez le rat. Les rats utilisés auront 8-10 semaines. Cet âge a été choisi en raison de la référence utilisé pour l’ATLAS cérébral de rat et la précision de localisation des repères stéréotaxiques pour les injections cérébrales.
Procédures de contention, d’administration, de prélèvements et mise à mort sur rongeurs à des fins de formation pratique à des gestes techniques dans le cadre de l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques.
- Formation professionnelle
Rats : 500
Tous tués en fin de projet, 2 500 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour entraîner du personnel aux gestes techniques. Un même animal peut subir jusqu'à six administrations et cinq prélèvements, certains sous anesthésie, avant un prélèvement terminal. Le porteur affirme que le recours à l'animal vivant est "indispensable" en fin de formation, malgré les alternatives citées en amont comme l'e-learning, le mannequin ou les cadavres. L'effectif de dix animaux par personne repose sur l'expérience du site, sans calcul statistique.
Objectifs
Ce projet encadre la mise en œuvre de formations pratiques tutorées conduisant à l’habilitation ou ré-habilitation (reprise de poste par ex.) du personnel autorisé à réaliser les gestes techniques les plus fréquemment pratiqués dans notre Etablissement Utilisateur sur les animaux utilisés à des fins scientifiques. Dans le cadre de la Conception ou de l’Application de procédures utilisant des animaux à des fins scientifiques, il est nécessaire de former ou maintenir formés parfaitement le personnel aux gestes techniques qui seront réalisés chez l’animal. Ces gestes techniques comprennent des techniques d’administration, de prélèvements biologiques ou de mises à mort. L’acquisition des compétences grâce à ce Projet de formation pratique garantit la qualité de la réalisation des gestes techniques au cours des études. Cela permet ainsi d’assurer le bien-être et la sécurité des animaux, la sécurité des opérateurs face aux risques de griffures ou de morsures, et la sécurité/qualité scientifiques des études et répond aux attentes règlementaires de compétences des personnes utilisant des animaux à des fins scientifiques. Bien qu’il existe de nombreuses approches alternatives (e-learning, mannequin, support inerte/de synthèse, utilisation de cadavres) qui sont utilisées en amont, le recours à l’animal vivant est indispensable pour assurer une bonne maitrise de geste technique avant la réalisation en étude. Cela permet ainsi de répondre aux attentes règlementaires de garantir la parfaite compétence des collaborateurs utilisant des animaux à des fins scientifiques. Nous estimons utiliser en total 2500 animaux (souris et rats) maximum sur 5 ans.
Bénéfices attendus
La parfaite compétence des collaborateurs aux gestes techniques sur animaux est un attendu règlementaire. Bien qu’il existe de nombreuses approches alternatives (e-learning, simulateur, mannequin, approche sur cadavres) visant à former les personnes aux différentes techniques chez l’animal de laboratoire et utilisables dans les 1ères phases de l’apprentissage, le recours à l’animal vivant en fin de formation permet de garantir la parfaite maîtrise des gestes techniques sur animal vivant en condition d’étude. Notre process de formation tutorée permet d’atteindre cet objectif d’acquisition des compétences de façon maitrisée tout en préservant au maximum le bien-être animal.
Procédures
Au cours des sessions de formation pratique, les animaux peuvent être soumis à une ou plusieurs anesthésie(s), des administrations et des prélèvements de matrices biologiques, qui peuvent induire un certain stress (manipulation de l'animal) ou une douleur passagère lié au geste lui-même (injection de l'administration ou réalisation du prélèvement); ces nuisances sont de niveau léger, à modéré par leur cumul. *Toutes les premières phases de formation ne se font que sur animal anesthésié, en session terminale sans réveil. Les procédures maximales ne se font que sur animaux naïfs et effectuées par du personnel en fin de formation. Pour les techniques peu invasives, au maximum*, un animal peut avoir 5 sessions de - 1 administration vigile ou sous anesthésie flash : durée 1 à 5 minutes, - Et 1 prélèvement sanguin vigile ou sous anesthésie : durée 1 à 5 minutes, suivis de 1 session terminale avec - 1 administration vigile ou sous anesthésie flash : durée 1 à 5 minutes, - 1 prélèvement terminal sous anesthésie profonde. o Prélèvement sanguin terminal sous anesthésie : durée 2 minutes, 1 fois par animal o OU Prélèvement de LCR sous anesthésie et analgésie : durée 5 minutes, 1 fois par animal En sessions espacées au moins de 24h Soit au total 6 administrations, 5 prélèvements et 1 éventuel prélèvement terminal par animal. OU Pour les techniques plus invasives, au maximum*, un animal peut avoir 2 sessions avec réveil de - 1 Administration ou 1 prélèvement sous anesthésie et analgésie : durée 15 minutes, suivi d’une session terminale de - 1 Administration ou 1 prélèvement sous anesthésie et analgésie : durée 15 minutes, 1 fois maximum par animal. - 1 prélèvement sanguin terminal sous anesthésie profonde : durée 2 minutes, 1 fois par animal En sessions espacées au moins de 72h Soit au total, 3 administrations ou prélèvements sous anesthésie et 1 éventuel prélèvement terminal sous anesthésie profonde. OU Pour l’entrainement au microsampling répété, au maximum* : - 5 sessions de 3 microprélèvements sanguins vigiles dans la journée suivi d’un 4ème prélèvement à 24h. durée 3 minutes par prélèvement , 4 fois sur 24h En sessions espacées au moins de 72h - suivi d’une dernière session terminale de microprélèvements (3 microprélèvements terminé par un éventuel prélèvement terminal sous anesthésie profonde sur 24h. durée 3 minutes par prélèvement, 4 fois sur 24h
Impact sur les animaux
Effets indésirables : Aucune dégradation de l'état de santé de l'animal n’est attendue par l’application des procédures de ce projet. Toutefois, en phase d‘entrainement à un geste technique, des effets secondaires non prédictibles pourraient ponctuellement survenir si la réalisation des gestes n‘est pas encore optimale. Cela pourrait se traduire cliniquement par de la perte de poids, de l’ hypo- ou hyperthermie, un comportement anormal (animaux hypo ou hyperactifs), des blessures, des vocalisations. Tout effet observé sera noté sur une fiche du suivi clinique et donnera lieu à une action adaptée à la gravité des signes ; les points-limite anticipés permettent de limiter la nuisance à un niveau de gravité modéré au maximum.
Devenir
Tous les animaux sur lesquels des séances de formation ont été réalisées sont mis à mort en fin de Projet, soit par ce qu’ils sont utilisés sur de la formation à la mise à mort, soit pour réaliser des prélèvements de matrices, soit pour éviter un cumul de procédures pour raison éthique.
Remplacement
En amont de la formation sur les animaux, tout est mis en œuvre pour remplacer au maximum l’utilisation des animaux vivants : prise de connaissance théorique des bonnes pratiques en amont, utilisation de modèle ex vivo type support synthétique en cours de développement, entrainement sur animaux décédés. Toutes ces méthodes alternatives peuvent remplacer l’utilisation d’animaux dans les 1ères phases de l’apprentissage.
Réduction
Tout est mis en œuvre pour utiliser le minimum d’animaux vivants en formation pratique : - Entrainement sur animaux décédés, - Réutilisation encadrée d’animaux d’autres procédures dès que c’est possible : Entrainement sur des animaux surnuméraires d’autres études, voire sur des animaux en fin de protocole pour préférer la réutilisation que l’utilisation d’animaux dédiés. - Le développement de modèle sur support synthétique ou possiblement de modèles type réalité virtuelle dans les prochaines années pourra réduire le nombre total d’animaux utilisés. Ex : Pour certaines techniques comme le prélèvement et l’injection à la queue chez la souris, des queues artificielles pourraient être utilisés ; support inerte pour s’entrainer aux sutures, … - Pour réduire l’utilisation globale d’animaux à des fins scientifiques à l’échelle nationale, si des animaux sont commandés à des fournisseurs à seul but de ce Projet de formation, autant que possible, il sera demandé des animaux « surplus » / de réformes pour ne pas induire de production d’animaux à cette fin. - Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum pour limiter l’utilisation d’animaux tout en garantissant l’acquisition des compétences au moment de l’habilitation. Le nombre d’animaux par formation à un geste technique par personne dépend du geste lui-même, de la technicité initiale du collaborateur, et présente une variation individuelle, chaque personne apprenant à un rythme différent. Cependant, par expérience, on peut estimer 10 animaux par personne par geste technique pour l’apprentissage et l’habilitation, soit dans notre structure 2500 animaux sur 5 ans.
Raffinement
Dans le cadre du Programme de soins standard de notre Etablissement, les animaux seront hébergés en groupes sociaux, dans des cages contenant de l'enrichissement et des matériaux spécialisés pour faciliter la nidification. Les animaux feront l'objet d'une surveillance clinique et sanitaire journalière sur la durée de la procédure. Les locaux d'hébergement font l'objet de surveillance sanitaire régulière par le biais de contrôles environnementaux, des systèmes d'hébergement et d'animaux sentinelles. Des soins adaptés seront donnés aux animaux affectés, par ou sous l'autorité du vétérinaire désigné ou mis à mort selon les recommandations définies dans la consigne définie par notre Structure en charge du Bien-être Animal. Un plan d'action sera établi et mis en place lors d'apparition d'évènements inattendus. Des critères d'arrêt anticipé seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile. Les procédures potentiellement douloureuses ou source d'inconfort ou de stress se feront sous analgésie et/ou anesthésie. Le nombre de manipulations sur l'animal a été évalué selon une balance coût/bénéfice entre nombre d’animaux utilisés pour la formation (réduction) et nombre d’intervention sur chaque animal (raffinement), validé par la SBEA. Pour le raffinement des phases d’apprentissage : Le personnel sera formé préalablement sur matériel synthétique ou cadavre dès que c’est possible. Les procédures seront réalisées sous analgésie/anesthésie dans toutes les phases initiales de formation et sur toutes les techniques le permettant pour toutes les phases de formation. La SBEA a préalablement validé l’encadrement de la formation pour limiter les nuisances sur les animaux : nombre maximum de techniques par animal pour un compromis réduction/raffinement et encadrement de la ré-utilisation.
Choix des espèces
Les espèces animales choisies sont limitées dans ce Projet à celles les plus utilisées au sein de notre unité animale : rat et souris. La grande majorité des animaux seront adultes mais des nouveaux-nés ou jeunes non sevrés pourront être utilisés également dans le cadre de formation en lien avec leur utilisation dans des études particulières ou dans le cadre de Réduction (animaux non utilisés disponibles), tout en adaptant leurs conditions d’utilisation à leur âge / stade physiologique. Les animaux pourront être des animaux de surplus / réformes issus d’élevages pour réduire le nombre d’animaux utilisés en recherche. Dans ce contexte, le stade de développement et le sexe pourront dépendre des disponibilités du fournisseurs.
Validation d’un dispositif de mesure non invasive de la pression artérielle chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rendus hypertendus par administration chronique de L-NAME dans l'eau de boisson pendant six semaines, 32 rats sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Le protocole ajoute des mesures répétées de pression artérielle sous contention, des prélèvements sanguins sous anesthésie, puis le prélèvement du cœur, de l'aorte et des reins. L'objectif déclaré est de valider en interne un appareil de mesure déjà validé par son fabricant, l'établissement invoquant des variations locales de température, de bruit et de manipulation. Le porteur relie ce développement aux "besoins de nos partenaires académiques et industriels" et à la mise à disposition du dispositif à la communauté scientifique.
Objectifs
Le but de ce projet est de vérifier si le système BP-2000 (fabriqué par Visitech systems®) est un outil fiable pour mesurer la pression artérielle chez le rat. Pour cela, nous allons tester sa capacité à détecter avec précision une augmentation de la tension artérielle. Cette augmentation sera provoquée chez l'animal à l'aide d'un produit appelé L-NAME, qui est couramment utilisé en recherche pour induire une hypertension artérielle (HTA) de manière contrôlée.
Bénéfices attendus
Ce projet vise principalement la validation méthodologique d’un dispositif de mesure non invasive de la pression artérielle, le système BP-2000 (fabriqué par Visitech systems®) dans un contexte expérimental contrôlé d’hypertension artérielle induite chez le rat. Les bénéfices attendus sont multiples et concernent à la fois la qualité des données scientifiques, le raffinement des pratiques expérimentales et la réduction de l’impact sur le bien-être animal. Sur le plan scientifique et technique, l’étude permettra d’établir la fiabilité, la répétabilité, la reproductibilité et la sensibilité du système BP-2000 à détecter des variations tensionnelles physiopathologiquement pertinentes. La démonstration de sa capacité à discriminer de manière robuste des animaux normotendus et hypertendus constituera une référence méthodologique pour les études cardiovasculaires futures utilisant des mesures non invasives de la pression artérielle chez le rat. Sur le plan méthodologique, la validation du BP-2000 contribuera à la standardisation des procédures de mesure hémodynamique au sein des plateformes d’exploration fonctionnelle, en définissant des critères de qualité du signal, des conditions optimales d’habituation et des paramètres d’acquisition reproductibles. Ces éléments permettront d’améliorer la comparabilité inter-études et inter-laboratoires, et de renforcer la robustesse des résultats expérimentaux. Sur le plan éthique et réglementaire, ce projet s’inscrit pleinement dans le principe des 3R. La validation d’un outil non invasif constitue un bénéfice direct en termes de raffinement, en limitant le recours à des méthodes invasives ou chirurgicales telles que la télémétrie ou le cathétérisme artériel. À moyen terme, cette approche permettra également une réduction du nombre d’animaux nécessaires grâce à une diminution de la variabilité des mesures et à une meilleure exploitation des données longitudinales chez un même animal. Enfin, les résultats attendus de ce projet auront un impact translationnel indirect, en facilitant l’évaluation préclinique de modèles d’hypertension et de stratégies thérapeutiques à l’aide d’outils fiables, reproductibles et respectueux du bien-être animal. La validation du BP-2000 renforcera ainsi l’acceptabilité scientifique et éthique des études cardiovasculaires futures.
Procédures
Trente deux rats adultes (Rattus norvegicus), répartis équitablement entre mâles et femelles et randomisés en groupes contrôle et L-NAME, seront soumis aux interventions suivantes : 1- Acclimatation : 1 semaine pour permettre l’adaptation aux conditions de laboratoire et réduire le stress initial. 2- Habituation au système BP-2000 : 3–5 jours de contention douce, thermorégulation de la queue et pose répétée du manchon caudal, afin de stabiliser les paramètres physiologiques et réduire le stress avant les mesures. 3- Mesures hémodynamiques et prélèvements sanguins (rats anesthésiés) : à S0 (baseline), semaine 3 (S3) et semaine 6 (S6) pour évaluer la pression artérielle et les marqueurs biochimiques liés à l’hypertension (activité Super Oxyde Dismutase SOD, angiotensine II). 4- Induction de l’hypertension : administration chronique de L-NAME (75 mg/L) dans l’eau de boisson sur 6 semaines pour les groupes expérimentaux, tandis que les contrôles reçoivent de l’eau standard. 5- Euthanasie et prélèvements tissulaires : à la fin de l’expérience (semaine 6), pour l’analyse des atteintes tissulaires (cœur, aorte, reins) liées à l’hypertension . L’ensemble de ces interventions permettra de valider le système BP-2000 de manière non invasive, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux et en garantissant une observation longitudinale fiable des paramètres hémodynamiques, biochimiques et tissulaires.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus dans le cadre de ce projet sont limités, transitoires et majoritairement liés aux contraintes expérimentales, sans recours à des procédures chirurgicales ou invasives. L’administration chronique de L-NAME par voie orale dans l’eau de boisson peut entraîner l’apparition progressive d’une hypertension artérielle modérée, susceptible d’être associée à des effets physiologiques tels qu’une légère diminution de la prise de poids, une augmentation de la résistance vasculaire périphérique et, à plus long terme, des adaptations cardiovasculaires (hypertrophie vasculaire ou cardiaque modérée). Ces effets sont attendus, bien documentés dans la littérature et constituent le fondement physiopathologique du modèle utilisé. Ils restent généralement bien tolérés sur la durée prévue de l’étude. Les procédures de mesure de la pression artérielle à l’aide du système BP-2000 (Visitech Systems) sont non invasives, mais peuvent induire un stress transitoire lié à la contention douce dans le restrainer, à la manipulation de la queue et à l’environnement de mesure. Ce stress est principalement observé en début de protocole et tend à diminuer significativement après la phase d’habituation progressive prévue avant les acquisitions officielles. Aucun stimulus douloureux n’est associé à cette procédure. De manière plus générale, les nuisances potentielles incluent : une manipulation répétée des animaux lors des sessions de mesure, une immobilisation temporaire pendant quelques minutes, une exposition modérée à la chaleur au niveau de la queue, nécessaire à la vasodilatation pour la mesure, maintenue dans des limites strictement contrôlées. Aucune douleur aiguë, aucune atteinte tissulaire directe ni procédure chirurgicale ne sont prévues dans ce projet. L’état général, le poids corporel et le comportement des animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter précocement tout signe de détresse excessive ou d’effet indésirable inattendu. Des points limites clairement définis permettront, le cas échéant, l’arrêt anticipé du traitement ou le retrait d’un animal de l’étude. Au regard de ces éléments, le niveau de nuisance global attendu est classé comme modéré, conformément à la Directive européenne 2010/63/UE.
Devenir
1- Acclimatation et phase d’habituation au BP-2000 : Les animaux restent en vie et sont suivis tout au long de l’expérience pour la réalisation des mesures hémodynamiques et des prélèvements sanguins. Ces interventions sont non invasives et ne présentent pas de risque majeur pour leur bien-être. 2- Mesures hémodynamiques et prélèvements sanguins intermédiaires : Les animaux sont maintenus en vie après chaque prélèvement, qui est réalisé selon des procédures minimisant douleur et stress. Les rats continuent le suivi longitudinal pour la mesure de la pression artérielle et l’analyse des marqueurs biochimiques. 3- Induction de l’hypertension par L-NAME : Les animaux restent en vie tout au long du traitement pour permettre le suivi longitudinal des effets sur la pression artérielle et les marqueurs biochimiques. Le traitement est choisi pour induire une hypertension modérée et progressive sans entraîner de détresse excessive. 4- Euthanasie et prélèvements tissulaires finaux : À la fin de l’expérience (semaine 6), tous les animaux sont euthanasiés selon des méthodes conformes à la réglementation et aux bonnes pratiques en matière de bien-être animal. Les tissus (cœur, aorte, reins) sont prélevés pour analyse histologique et biochimique afin de confirmer les effets de l’hypertension et de valider le système BP-2000.
Remplacement
Le projet ne vise pas à établir un nouveau modèle pathologique, mais à procéder à la validation interne d’un dispositif de mesure non invasive de la pression artérielle chez le rat, dans les conditions spécifiques de notre établissement. Bien que le matériel ait été validé par le fournisseur, des variations liées à l’environnement expérimental (température, bruit), aux pratiques de manipulation, aux caractéristiques des animaux ou à l’organisation locale peuvent influencer les résultats. Une validation au sein de l’institut est donc requise afin d’assurer la fiabilité, la reproductibilité et la comparabilité des mesures, d’établir des valeurs de référence internes et de garantir la robustesse méthodologique des études ultérieures. À ce jour, aucune méthode alternative in vitro ne permet de reproduire de manière satisfaisante l’hémodynamique systémique nécessaire à l’évaluation des performances d’un dispositif de mesure de la pression artérielle. La régulation tensionnelle reposant sur des interactions intégrées entre les systèmes cardiovasculaire, nerveux et rénal, l’étude de l’organisme entier demeure indispensable. Le recours au modèle rat est ainsi scientifiquement justifié et strictement limité à la validation fonctionnelle du dispositif, conformément aux principes de nécessité et de proportionnalité. Le nombre d’animaux (n=32) a été déterminé sur la base d’une estimation statistique visant à garantir la fiabilité et l’interprétabilité des résultats, tout en respectant le principe de réduction.
Réduction
Le principe de réduction est intégré dès la conception du projet. La taille des groupes expérimentaux est déterminée a priori sur la base d’un calcul statistique permettant de définir l’effectif minimal nécessaire à l’obtention de résultats scientifiquement valides et interprétables. Cette démarche garantit l’adéquation entre la question posée et le nombre d’animaux inclus. Les différentes évaluations prévues dans le protocole sont réalisées de manière répétée chez les mêmes animaux, selon une approche longitudinale. Cette organisation expérimentale permet de limiter le nombre total d’animaux utilisés en évitant la constitution de cohortes distinctes pour chaque étape de validation. Les manipulations sont regroupées et optimisées afin de recueillir un maximum de données pertinentes à partir d’un même individu, sans augmentation de la contrainte expérimentale. Par ailleurs, la validation interne du système BP-2000 (Blood Pressure Analysis System) contribuera à améliorer la qualité, la fiabilité et la reproductibilité des mesures hémodynamiques réalisées au sein de l’établissement. En réduisant la variabilité expérimentale et en permettant des mesures longitudinales répétées chez un même animal, le dispositif optimisera la puissance statistique des études ultérieures. À terme, cette amélioration méthodologique devrait conduire à une diminution du nombre d’animaux requis dans les projets futurs, en limitant le recours à des cohortes supplémentaires
Raffinement
Le projet repose sur l’utilisation exclusive de méthodes non invasives, tant pour l’induction du phénotype hypertendu (administration orale de L-NAME) que pour la mesure de la pression artérielle (BP-2000, Visitech Systems). Une phase d’habituation progressive au dispositif est intégrée afin de réduire le stress lié à la contention et d’améliorer la fiabilité des mesures. L’absence de procédure chirurgicale, la surveillance régulière du bien-être animal et l’application de points limites stricts contribuent à limiter la douleur, la détresse et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude.
Choix des espèces
Le choix se porte sur le rat (Rattus norvegicus) car ce modèle est plus complexe que la souris et se rapproche de l'homme sur le plan cardiovasculaire. Par ailleurs, dans le cadre de l'amélioration continu et pour répondre à des besoins de nos partenaires académiques et industriels, nous avons décidés de développer le système de mesure de la pression artérielle chez le rat et de le mettre à disposition de la communauté scientifique. On utilisera des rats adultes jeunes de 6 semaines qui correspond à un stade de développement post-pubère avec un système cardiovasculaire pleinement mature. Le recours à des animaux jeunes (6 semaines d’âge) est justifié par la nécessité d’étudier une régulation hémodynamique stable et représentative de la physiologie cardiovasculaire, condition indispensable à la validation méthodologique du système de mesure de la pression artérielle BP-2000. L’utilisation de ce stade de développement permet également d’assurer une réponse reproductible au traitement par L-NAME, tout en évitant les variations liées à la croissance ou au vieillissement, et contribue ainsi à la fiabilité des résultats obtenus.
Etude des mécanismes épigénétiques régulant la fonction gonadotrope hypophysaire au cours du cycle sexuel femelle en conditions physiologiques et pathologiques
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
240 rattes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. L'unique geste répété est un frottis vaginal quotidien pendant deux semaines, précédé d'une semaine d'accoutumance à la contention. Le modèle retenu est la ratte Goto-Kakizaki, qui présente spontanément des traits proches du syndrome des ovaires polykystiques. Chaque animal est ensuite tué par décapitation sous sédation, afin de prélever l'hypophyse sans en modifier la composition.
Objectifs
L’infertilité est aujourd’hui une question majeure de santé publique. On estime qu’environ une personne sur six rencontre des difficultés à concevoir un enfant. Chez les femmes, la cause la plus fréquente est le syndrome des ovaires polykystiques (SOPK). Cette maladie est liée à un déséquilibre des hormones qui contrôlent la reproduction, mais les mécanismes précis à l’origine de ce dérèglement restent encore mal compris. Chez les mammifères, y compris l’être humain, la reproduction est contrôlée par un système appelé axe gonadotrope. Ce système relie trois organes : l’hypothalamus dans le cerveau, l’hypophyse située à sa base et les gonades (les ovaires chez la femelle). Dans l’hypophyse se trouvent des cellules particulières appelées cellules gonadotropes. Elles jouent un rôle central dans la fertilité. Ces cellules reçoivent de nombreux signaux provenant de l’organisme et, en réponse, produisent deux hormones essentielles : la LH (hormone lutéinisante) et la FSH (hormone folliculo-stimulante). Ces hormones contrôlent le fonctionnement des ovaires et permettent le bon déroulement des cycles reproducteurs. Une perturbation du niveau de ces hormones dans le sang est d’ailleurs l’une des caractéristiques du SOPK. Comprendre précisément comment des défauts dans les cellules gonadotropes contribuent à l’apparition du SOPK reste difficile, car l’hypophyse est un organe complexe et les études réalisées sur des cellules isolées en laboratoire ne reproduisent pas toujours fidèlement ce qui se passe dans l’organisme vivant. Les nouvelles technologies permettant d’analyser les cellules une par une offrent cependant aujourd’hui la possibilité d’étudier beaucoup plus précisément le fonctionnement des cellules gonadotropes. Ce projet vise donc à mieux comprendre comment l’équilibre hormonal qui contrôle la fertilité est régulé et comment il peut être perturbé dans des maladies comme le SOPK. Pour cela, nous utiliserons un modèle animal bien caractérisé, le rat Goto-Kakizaki, qui présente spontanément des caractéristiques proches de cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre comment une cellule intègre une signalisation complexe afin de réaliser sa fonction dans un contexte physiologique. Ce projet permettra de découvrir de nouveaux acteurs moléculaires impliqués dans la régulation de la fonction gonadotrope et donc dans la régulation de la fertilité chez les mammifères. En étudiant les déregulations qui prennent place dans le modèle GK, les résultats de ce projet permettrera d’identifier de nouvelles causes génétiques des infertilités humaines, un sujet de préoccupation émergent dans nos sociétés modernes.
Procédures
Les frottis vaginaux seront réalisés sur des animaux vigiles, sans anesthésie, de façon quotidienne (une fois par jour, le matin entre 9 h 30 et 10 h) pendant deux semaines. Tous les animaux du projet sont concernés.
Impact sur les animaux
Ce projet ne fait intervenir qu’une étape, hors mise à mort, pouvant induire un inconfort : la réalisation des frottis vaginaux. Ceux-ci seront cependant réalisés par un personnel compétent qui veillera à réduire l’inconfort des animaux. Ce geste, quand il est réalisé dans les règles de l’art, ne prend que 20 secondes et n’induit pas de nuisance au-delà de l’acte de contention.
Devenir
Le prélèvement de l’hypophyse nécessite la mise à mort de l’animal.
Remplacement
La mise à mort fera intervenir une sédation profonde à l’isoflurane, suivie d’une décapitation. Nous utilisons cette méthode car, contrairement aux autres méthodes de mise à mort, elle n’induit pas de modifications majeures dans l’hypophyse.
Réduction
Comme indiqué si dessous, la robustesse des événements physiologiques programmant la fertilité femelle chez la ratte permet de limiter le nombre d'animaux necessaire pour obtenir des résultats significatifs. De plus, les echantillons seront analysés par des methodes de pointe (signel cell multiome) permettant l'acquisition d'une grand nombre de donnée sur le même echantillon. Cela permet donc de réduire le nombre d'échantillon necessaire. Notre expérience passée démontre que trois hypophyses prélévées au même moment du cycle donnent une representation statistiquement fiable des evenements moléculaires qui se déroulent à ce moment précis.
Raffinement
Le projet ne fait pas intervenir de pratique invasive générant des dommages sur animaux vivants. Les frottis vaginaux necessitant toutefois une contention, les animaux seront accoutumés quotidienement à la contention et par simulation d’un frottis pendant une semaine avant le début des vrais frottis. .
Choix des espèces
Comme déja indiqué, le rat est une espèce de choix pour l'étude des processus de régulation neuro-hormonale de la fertilité femelle chez les mammifères de part : 1) la régularité des cycles sexuelles 2) par l'existence d'une bibliographie étendue sur le sujet. 3) l'existance du modèle GK de SOPK L’étude du cycle reproducteur femelle nécessite des animaux pubères. Nous utiliserons donc des rattes de 8 semaines.
Evaluation de candidats médicaments anti-cancéreux chez le rongeur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 300
Sur commande d'environ 150 à 200 études par an pour évaluer des candidats médicaments anticancéreux, 53 300 rongeurs, en majorité des souris, vont être utilisés, la plupart tués à l'issue et 5 000 réutilisés dans d'autres projets. Les gravités vont de légère à sévère, plus de 5 000 souris étant classées en souffrance sévère. Chaque animal reçoit une greffe de tumeur sous la peau ou dans un organe, puis des mesures et des prélèvements répétés sur quatre semaines. Ces études visent à fixer les doses testées ensuite lors des premiers essais chez l'humain.
Objectifs
Le cancer est une maladie complexe qui peut toucher presque tous les organes du corps et prendre des formes très différentes d’un patient à l’autre. Pour développer de nouveaux médicaments anticancéreux, il est indispensable de les tester d’abord chez l’animal afin de vérifier qu’ils sont efficaces et bien tolérés avec d’être administrés pour la première fois à l’homme. Ce projet a pour objectif d’identifier et d’évaluer de nouvelles molécules anticancéreuses prometteuses. Il vise à comprendre si un traitement peut ralentir ou bloquer la croissance d’une tumeur, à évaluer ses effets biologiques sur les tissus et à déterminer comment le médicament se répartit dans l’organisme. Ces informations permettent de choisir les doses qui pourront être testées lors des premiers essais cliniques chez l’homme. Avant d’être testés chez l’animal, les candidats médicaments sont sélectionnés grâce à des tests réalisés sur des cellules. Seuls ceux montrant un profil prometteur passent à la phase d’étude chez le rongeur, principalement la souris et le rat. Ces espèces sont les plus utilisées en recherche anticancéreuse car leurs modèles tumoraux sont bien connus et permettent de reproduire de nombreuses situations observées chez les patients. Le projet comprend plusieurs étapes : - tester la tolérance d’un traitement sur des animaux sains afin d’identifier des doses sûres ; - caractériser et maintenir des modèles de tumeurs (de rongeur ou humaines) ; - évaluer l’efficacité antitumorale de différentes molécules sur des animaux porteurs de tumeurs ; - réaliser des prélèvements sanguins ou de tissus pour analyser l’effet du traitement ou comprendre le comportement du médicament. Ce projet couvrira environ 150 à 200 études par an, selon le nombre de programmes de recherche en cours. Les données générées permettent d’orienter la sélection des candidats médicaments et de soutenir leur entrée dans les phases d’essais cliniques.
Bénéfices attendus
Ce projet participe à améliorer les stratégies de prévention, de diagnostic et de traitements des cancers. Il apporte ainsi une contribution importante aux progrès de la recherche médicale et aux perspectives de soins pour les patients. Il permettra de mieux comprendre comment de nouveaux traitements anticancéreux agissent dans un organisme reproduisant les conditions tumorales humaines, avant d’être testé chez l’homme. Ces études aident à identifier les médicaments les plus prometteurs et à éliminer ceux qui ne seraient pas efficaces ou pourraient présenter des inconvénients. Les modèles utilisés offrent la possibilité d’évaluer la capacité des traitements à ralentir ou stopper la croissance des tumeurs mais aussi de comprendre leurs effets sur des mécanismes biologiques permettant le développement des cancers. Les résultats obtenus contribueront directement à accélérer le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses. Ils permettent de mieux sélectionner les candidats médicaments, d’améliorer la précision des futurs essais chez l’homme et de préparer les dossiers nécessaires à leur autorisation clinique ou plus tard, à leur mise sur le marché.
Procédures
Au cours des différentes études, les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions nécessaires en fonction du type d’étude : - implantation d’une petite quantité de cellules tumorales ou fragment de tumeur sous la peau, sur animaux vigiles ou directement dans un organe sous anesthésie générale, avec traitement contre la douleur (interventions chirurgicales entre 5 et 40 min en fonction de l’organe ciblé) ; - administration de médicaments sur animaux vigiles (quelques secondes, une seule fois ou de manière répétée sur jusqu’à 4 semaines) ; - mesures régulières de tumeurs (2 à 3 fois par semaine sur jusqu’à 4 semaines) soit par un pied à coulisse posé sur la peau (tumeur sous la peau), quelques secondes, soit grâce à des techniques d’imagerie non invasives de quelques minutes (échographie, bioluminescence sous anesthésie générale) ; - prélèvement d’une petite quantité sang sur animaux vigiles (quelques secondes une seule fois ou de manière répétée 2 fois par semaine sur jusqu’à 4 semaines) ; - observation et pesée quotidienne des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans ces expériences peuvent ressentir différents effets selon les études. Les manipuler pour faire certaines actions (comme les peser, mesurer une tumeur, donner un traitement ou faire une prise de sang) peut leur provoquer un stress ou un léger inconfort de courte durée. Les injections ou les prises de sang peuvent générer une légère douleur de courte durée. Ensuite, certains animaux peuvent perdre du poids, avoir les poils hérissés, le dos un peu courbé, être moins actifs ou changer de comportement en se sentant moins bien progressivement. Quand une tumeur est implantée sous la peau, cela peut être gênant à l’endroit où elle se trouve. Si la tumeur grossit beaucoup, elle peut devenir plus inconfortable et parfois s’abîmer. Si elle est sur le côté du corps, elle peut gêner pour marcher. Parfois, la maladie peut se propager dans le corps, ce qui peut entraîner des problèmes plus importants comme des difficultés à bouger ou à respirer. Lorsqu’une chirurgie est nécessaire, les animaux peuvent présenter une douleur légère à modérée pendant quelques jours, une baisse d’appétit et d’activité. Dans certains modèles avec des cellules humaines, les animaux peuvent perdre du poids transitoirement.
Devenir
A la fin des études de ce projet, la plupart des animaux sont euthanasiés pour pouvoir réaliser des analyses. Certains animaux peuvent être réutilisés dans d’autres projets en accord avec le vétérinaire clinicien.
Remplacement
Avant d’utiliser des animaux, plusieurs méthodes alternatives sont mises en place pour réduire au maximum le recours aux études sur l’animal (in vivo). Tout d’abord en testant les futurs médicaments directement sur des cellules en laboratoire (in vitro). Mais cela ne peut pas reproduire la façon dont le médicament interagit dans un organisme entier vivant. Des outils informatiques sont également utilisés pour prédire comment un médicament pourrait se comporter dans le corps pour atteindre une tumeur ou sa potentielle toxicité. Une autre alternative importante est l’utilisation d’organoïdes, des petites structures créées à partir de cellules et qui reproduisent certains aspects d’une tumeur. Cela donne un environnement plus réaliste que des cellules classiques mais ces modèles sont limités car ils ne possèdent pas le système immunitaire ou vasculaire d’un organisme complet. Toutes ces méthodes sont utilisées progressivement dans un projet afin de garantir que les études in vivo ne sont réalisées que lorsque cela est nécessaire.
Réduction
Avant d’utiliser des animaux, plusieurs méthodes alternatives permettent de réduire leur nombre car les médicaments sont d’abord testés sur des cellules en laboratoire. Cela évite de tester inutilement des composés sans potentiel sur des animaux. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude est déterminé à partir de données scientifiques déjà publiées et grâce à des calculs réalisés avec des biostatisticiens. Cela permet de choisir un effectif minimal pour tirer le maximum d’informations des données recueillies et d’obtenir des résultats fiables. Le partage des tissus et organes entre plusieurs analyses permet de multiplier les informations obtenues à partir d’un même individu.
Raffinement
De nombreuses mesures sont mises en place tout au long du projet pour réduire autant que possible la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les équipes utilisent des techniques de contentions douces et rapide afin de limiter l’anxiété. Les interventions potentiellement douloureuses comme les chirurgies sont toujours réalisées sous anesthésie générale avec traitement de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Dans certains cas, les animaux peuvent être placés dans des cages ventilées connectées équipées de systèmes de suivi automatisés permettant de repérer rapidement une baisse d’activité ou un comportement anormal. Des aliments en gel et enrichis peuvent être ajoutés dans la cage après des procédures sensibles comme une chirurgie, afin d’aider les animaux à récupérer plus rapidement. Les animaux qui n’ont plus ou peu de système immunitaire, des précautions particulières sont prises au niveau des conditions d’hébergement afin d’éviter les infections : manipulation en environnement stérile, cages ventilées. Pour les modèles humanisés avec implantation de cellules humaines, les études sont limitées à une période pendant laquelle le risque de réactions indésirables reste très faible. Des points limites stricts et spécifiques sont définis à l’avance pour chaque type d’étude et appliqués, permettant une action immédiate, validée par le vétérinaire pour éviter que l’animal ne souffre davantage (soin, surveillance renforcée ou arrêt de la procédure pour l’animal en question). L’ensemble de ces mesures garantit que les animaux ne subissent pas de souffrance inutile.
Choix des espèces
La souris et le rat sont les modèles de choix en pharmacologie. Elles ont une grande similarité génétique avec les humains, permettant de reproduire les maladies humaines et d'étudier les effets des médicaments. Leur petite taille et leur cycle de reproduction rapide facilitent les études à long terme. Les rongeurs sont des mammifères, ils ont des systèmes biologiques comparables à ceux des humains, rendant les résultats plus pertinents. Les rongeurs sont utilisés à l’âge adultes (en général entre 8 et 12 semaines d’âge) car le système immunitaire est complètement mature à partir de 6 semaines et leur poids est stable.
Fibrose hépatique : Evaluation de l’efficacité de composés chimiques ou biologiques sur la fibrose hépatique et la stéatose hépatique non alcoolique (NASH) chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 500
Empoisonnés au tétrachlorure de carbone deux fois par semaine pour induire une fibrose du foie, 1 000 rongeurs, 500 souris et 500 rats, vont tous être tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Un modèle repose sur des souriceaux mâles injectés dès l'âge de deux jours puis nourris au sucre et au gras, les femelles n'étant pas intégrées à l'étude. Environ un dixième des nouveau-nés meurt de l'induction avant la fin. Ces modèles servent à tester des composés contre la stéatose hépatique, une maladie liée à l'alimentation chez l'humain.
Objectifs
L’apparition d’une fibrose hépatique est une complication principale des maladies chroniques du foie, d'origine alcoolique, virale, parasitaire, biliaire ou autre. Elle se caractérise par un dysfonctionnement des hépatocytes mesurable par une augmentation des taux circulants des enzymes hépatiques, de la bilirubine, et par une altération de la production de protéines comme l’albumine et la prothrombine. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH) est une pathologie caractérisée par des anomalies du bilan hépatique avec augmentation du taux de transaminases dans le sang. Son diagnostic repose essentiellement sur l’analyse histologique d’une biopsie hépatique qui montre une augmentation des lipides stockés dans les cellules hépatiques accompagnée d’une inflammation, et d’une fibrose plus ou moins marquée en fonction de l’avancement de la maladie. Elle survient chez un patient qui n'a pas d'autre maladie hépatique d'origine virale, auto-immune, génétique ou toxique, et surtout qui n'a pas une maladie alcoolique du foie. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH), chez environ un tiers des patients, évolue à travers différents degrés de fibrose vers une cirrhose et favorise l'apparition d'un carcinome hépato-cellulaire (CHC). La greffe de foie reste la seule solution envisageable pour le patient à ce stade de la maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur la fibrose hépatique et la NASH. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies pour lesquelles les options sont pour le moment limitées à des traitements symptomatiques et à une greffe de foie.
Procédures
Pour induire une fibrose hépatique chez la souris ou le rat adulte, 2 administrations intrapéritonéales de CCl4 seront effectuées chaque semaine avec 3-4 jours d’intervalle pendant toute la durée des études. Pour induire une stéatose hépatique, ces injections seront associées à un régime enrichi en graisses et en sucres qui sera fourni à volonté tout au long des études. Les études de fibrose dureront 6 semaines en cas d’évaluation d’un composé préventif, 10 semaines en cas d’évaluation d’un composé thérapeutique. Les études de stéatohépatite dureront au maximum 10 semaines. Elles comprendront au minimum 3 groupes de 10 à 12 animaux. Pour reproduire de manière plus complète la maladie humaine, un modèle progressif de stéatohépatite métabolique, fibrose et carcinome hépato-cellulaire (Modèle STAM) sera induit chez les souris. Il consistera à injecter à des souriceaux mâles de 2 jours de la streptozotocine, ce qui induira un désordre métabolique, puis à leur fournir à partir de leurs 4 semaines une nourriture riche en sucres et graisses. Ces études dureront au maximum 16 semaines, avec au moins 5 groupes de de 10 souriceaux mâles. Ces souriceaux seront obtenus en acquérant des femelles gestantes. Les souriceaux femelles ne seront pas intégrés aux études. L’induction pouvant causer environ 10-12% de mortalité, 12 souriceaux mâles seront initialement intégrés à chaque groupe. Les animaux recevront des composés chimiques ou biologiques à tester (voies intramusculaire et intradermique sous anesthésie générale avec analgésie, orale sur animaux vigiles, sous cutanée et intrapéritonéale sur animal anesthésié ou vigile, ou par minipompe osmotique posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable). Les anesthésies pour les administrations de composés dureront moins d’une heure. Les volumes administrés respecteront les recommandations. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits administrés. Dans le cas de prélèvements de sang visant à quantifier des paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 4h maximum avant le prélèvement. En fin de projet, les animaux seront euthanasiés pour récupération de tissus et de sang, et évaluation de critères d’efficacité des composés (histologie, immuno marquages et expression de gènes dans le foie, paramètres métaboliques et de fonction hépatique dans le sang…).
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus dans les modèles de fibrose hépatique et de NASH chez les adultes sont modérés avec une perte de poids transitoire (10%) consécutive à chaque exposition à l’agent chimique. Dans le cas du modèle sur nouveaux nés, de la mortalité pourra être observée suite à l’induction initiale à la STZ (environ 10-12% des animaux). Suite à cela, les animaux augmenteront en poids et auront une forte tendance à l’obésité (prise de poids jusqu’à environ 100% du poids initial contre 50% normalement dus à la croissance). Les administrations et prélèvements, compte tenu de l’analgésie et de l’anesthésie mises en place le cas échéant, pourront générer une douleur légère et un stress léger, de très courte durée. La chirurgie éventuelle d’implantation des pompes osmotiques pourra générer une douleur légère et un stress léger compte tenu de la prise en charge analgésique prévue. L’alimentation déséquilibrer est à l’origine d’un transit plus lent et augmente le risque de fécalome.
Devenir
Après les trois procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt.
Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Elles auront aussi si possible été sélectionnées in vivo chez le rongeur sur leurs propriétés pharmacocinétiques (vérification de la compatibilité avec une efficacité dans la maladie visée). L’ensemble de ces données est souvent insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
Réduction
Pour les modèles de fibrose hépatique et de NASH chez les souris et rats adultes, d’après la littérature et d’après les études déjà réalisées dans notre laboratoire et sur la base de tests de type ANOVA, un nombre de 12 animaux par groupes pourra être nécessaire pour l’évaluation de paramètres variables (cytokines etc) mais on pourra diminuer jusqu’à 10 animaux adultes par groupe pour observer une réduction significative de 50% d’un seul paramètre d’intérêt (analyse histologique). Pour le modèle induit à la STZ, des souris femelles gestantes seront hébergées jusqu’à mise bas et seuls les souriceaux mâles seront conservés, la maladie étant moins bien induite chez les femelles. Il faudra compter environ 1 femelle gestante pour 3 souriceaux mâles. L’objectif sera d’avoir à terme 10 souriceaux mâles par groupe. Du fait de la mortalité suite à l’induction (10-12%), un effectif de 12 souriceaux par groupe sera initialement visé. En conséquence, par groupe de 10 souriceaux mâles final, en prenant en compte la mortalité, 4 souris gestantes seront acquises pour obtenir 12 souriceaux mâles.
Raffinement
Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine. Une perte de poids au-delà de 20% constituera un point limite. A partir de 10% de pertes de poids constatée une pesée quotidienne sera mise en place et maintenue jusqu’à résolution. En cas de perte de poids (à partir de 10% sur certains animaux), de l’eau gélifiée et de la nourriture humidifiée seront placés au fond de toutes les cages. L’administration d’un anti-émétique pourra être décidée sur recommandation vétérinaire. Si une déshydratation associée à une perte de poids est constatée, les animaux seront réhydratés en sous-cutané. En cas de douleur constatée ou suspectée, une analgésie (opiacé) sera réalisée. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, les traitements seront interrompus. Sur les animaux pour lesquels on aura induit un diabète, si une pollakiurie est constatée, la fréquence de change des cages sera ajustée. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus des modèles pathologiques et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Le choix du rongeur se base sur trois points : La fibrose hépatique et la stéatohépatite métabolique sont bien documentées dans la littérature chez le rat et la souris La combinaison d’un modèle de fibrose induit au CCl4 avec un régime gras et sucré est aussi décrite dans la littérature chez le rat. Le modèle de développement de cancer du foie sur fond de stéatohépatite métabolique est décrit dans la littérature chez la souris. Lors du développement d’un candidat médicament, les études de toxicité pour toute nouvelle molécule doivent être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris). Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), pour les modèles de fibrose et stéatohépatite au CCL4 chez l’adulte, étant donné que ces modèles sont bien décrits dans la littérature sur des rongeurs sevrés de plus de 6 semaines. A l’inverse, le modèle STAM impliquera l’utilisation de souris adultes gestantes puis de leurs nouveaux-nés dès la naissance (premier acte à 2 jours de vie).
Suivi in vivo par tomographie par émission de positons (TEP) de la biodistribution de composés administrés par voie intrathécale chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Pour suivre la diffusion de composés injectés au contact de la moelle épinière, 400 rats sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit une administration intrathécale sous anesthésie, une IRM, puis jusqu'à sept séances d'imagerie TEP de deux heures grâce à un traceur radioactif à demi-vie longue. Le porteur attend des effets comme une perte de poids, des paralysies des membres et des inflammations au site d'injection. Les composés testés visent des maladies du système nerveux central, en vue d'essais chez l'humain.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de suivre in vivo la distribution dans l’organisme (biodistribution) de composés administrés directement au contact du liquide baignant le cerveau et la moelle épinière chez le rat. On parle de voie intrathécale (administration au niveau de la colonne vertébrale). . Ces composés sont développés pour le traitement de pathologies du système nerveux central. La voie intrathécale constitue la stratégie d’administration la plus pertinente dans ce contexte, car ces molécules n’atteignent pas le cerveau quand ils sont administrés classiquement par voie intraveineuse. . Il s’agit également de la voie d’administration envisagée chez l’Homme pour les futurs essais cliniques. Afin de caractériser de manière précise la distribution des composés étudiés au niveau cérébral, nous proposons de recourir à l’imagerie TEP (Tomographie par Émission de Positons) en utilisant , un radiotraceur dont la demi‑vie prolongée permet un suivi à long terme. L’utilisation de cet isotope radioactif offre la possibilité d’observer la biodistribution des molécules jusqu’à trois semaines après leur administration, ce qui constitue un avantage décisif pour des composés dont l’élimination est lente. Cette approche présente l’avantage majeur d’obtenir chez un même individu à différents temps expérimentaux des données quantitatives et temporelles précises sur la distribution et la persistance des composés au sein du système nerveux central.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples. Tout d’abord, l’approche mise en place permettra de sélectionner de manière rationnelle le meilleur composé pour la poursuite du développement préclinique d’un futur candidat médicament. En effet, l’analyse fine et comparative des profils de biodistribution facilitera l’identification du composé présentant le comportement in vivo le plus favorable en termes d’accès, de rétention et de persistance au sein du système nerveux central. Par ailleurs, la possibilité de suivre in vivo la biodistribution des différents composés, sur le long terme et de manière entièrement non invasive grâce à l’imagerie constitue un atout majeur.. Cette approche permet de réduire largement le nombre d’animaux qui doivent être euthanasiés. En effet, elle évite d’avoir à euthanasier plusieurs à différents moments pour analyser leur cerveau ou d’autres organes. En limitant ainsi le nombre d’animaux nécessaires tout en augmentant la qualité des données obtenues chez un même individu, le projet s’inscrit pleinement dans le respect des principes des 3R.
Procédures
Une seule administration de composés durée 20min (chirurgie) ; animal anesthésié Imagerie IRM : 1 seule session d’acquisition ; durée : 30min ; animal anesthésié Imagerie TEP : jusqu’à 7 sessions d’acquisition ; durée maximale/examen: 2 heures ; animal anesthésié Prélèvements (sang, liquide céphalo-rachidien) : une seule fois au moment de l’euthanasie de l’animal
Impact sur les animaux
Dans ce projet, nous sommes en mesure d’attendre des effets secondaires tels que la perte de poids, des paralysies des membres, des inflammations locales de la peau au niveau du site d’administration du composé.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés à la fin de la procédure pour analyse post-mortem des tissus/organes.
Remplacement
À l’heure actuelle, il n’existe aucune méthode alternative permettant d’étudier la biodistribution d’un composé à l’échelle de l’organisme entier. Aucun modèle in vitro, ex vivo ou in silico ne permet de reproduire de manière fiable la complexité des interactions physiologiques nécessaires pour suivre en temps réel la distribution systémique d’un composé. Ainsi, le recours à un modèle animal demeure indispensable pour obtenir des données pertinentes et transposables.
Réduction
L’utilisation de techniques d’imagerie non invasives dans ce projet permet un suivi in vivo et longitudinal de la biodistribution des composés étudiés. Cette stratégie constitue un bénéfice éthique significatif, car elle permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires en limitant le recours à des euthanasies successives à différents points temporels, contribuant ainsi à la réduction du nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, l’utilisation d’un radiotraceur disposant d’une demi-vie compatible avec la cinétique de nos composés pour les études d’imagerie, constitue un avantage majeur en termes de raffinement des procédures expérimentales. En effet, cette caractéristique permet de suivre la biodistribution des composés sur le long terme après une seule administration du radiotraceur, évitant ainsi des réinjections répétées. À l’exception de la première session d’imagerie, les acquisitions ultérieures sous caméra nécessiteront uniquement une anesthésie transitoire des animaux, sans administration supplémentaire de produit. Cette approche limite significativement les manipulations invasives et le stress associés aux procédures expérimentales répétées. Des points limites ont été établis afin de réduire au maximum la souffrance des animaux. Par ailleurs, lors de la procédure d’administration des composés, des mesures de soins pré‑ et post‑opératoires adaptées seront systématiquement mises en place afin de garantir une analgésie efficace, une récupération optimale et le bien‑être des animaux tout au long de la procédure. L’ensemble de ces mesures contribue à minimiser la douleur, la souffrance et l’inconfort, conformément au principe de raffinement des 3R.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, le rat a été retenu comme espèce modèle, car il permet un accès fiable et reproductible à l’administration de composés au niveau du système nerveux central, via le liquide entourant la moelle épinière.. Un tel mode d’injection n’est pas possible chez la souris, car l’espace dans lequel il faudrait injecter le produit au niveau de la colonne vertébrale est beaucoup trop petit. Cela rend la procédure très difficile à réaliser, peu fiable et risquée pour l’animal. De plus, le volume cérébral plus important chez le rat constitue un avantage déterminant pour la réalisation d’études en imagerie TEP. Un cerveau de plus grande taille permet non seulement d’améliorer la résolution fonctionnelle des images obtenues, mais également de réduire significativement les effets de volume partiel, qui peuvent autrement fausser l’interprétation des signaux observés dans des structures de très petite taille. Ainsi, l’utilisation du rat garantit une meilleure qualité des données, une interprétation plus robuste des résultats et une sensibilité accrue pour détecter les variations de biodistribution des composés testés. Dans le cadre de ce projet, nous utiliserons des rats adultes pesant entre 220 et 250g à leur arrivée sur le site afin de garantir la faisabilité et la fiabilité de l’administration intrathécale des composés. En effet, chez des animaux de poids plus élevé, la chirurgie intrathécale devient techniquement plus complexe, ce qui entraîne une augmentation de la variabilité opératoire et des risques associés. Le choix de cette gamme de poids permet ainsi d’optimiser la réussite de la procédure tout en limitant les contraintes et les risques pour les animaux.
Prélèvements de tissus et fluides biologiques pour constituer une biobanque, développer l’analyse de biomarqueurs, ou fournir la recherche biomédicale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 300
Lapins : 20
Chiens : 150
Ouistitis et tamarins : 50
Macaques à longue queue : 90
Pour constituer une biobanque et fournir des tissus à la recherche, 910 animaux, souris, rats, lapins, chiens, ouistitis et macaques, sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les prélèvements vont de prises de sang sur animal vigile à des ponctions de liquide céphalorachidien ou synovial sous anesthésie, ces dernières pouvant provoquer douleur, gonflement ou infection articulaire. Le recours au primate non humain est présenté comme obligatoire pour les études précliniques de sécurité. Une partie des animaux est réutilisée dans d'autres projets ou adoptée, le reste étant tué pour alimenter la biobanque en organes.
Objectifs
Afin de garantir la qualité des résultats et la validité des études, un objectif synergique des exigences 3Rs, le développement et la validation de méthodes d’analyses des échantillons biologiques sont nécessaires pour la bonne réalisation des études de sécurité et d’efficacité pré-clinique de médicaments régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires). A terme, dans le cadre de ces exigences 3Rs, des appareils et des méthodes d’analyses plus performantes permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour un objectif scientifique donné et de raffiner les procédures expérimentales (par exemple, en réduisant les volumes sanguins prélevés, ou en déterminant des points limites plus précoces). De plus, en recherche fondamentale ou avancée, les produits biologiques (organes, tissus ou fluides) issus d’animaux sont essentielles pour des études in vitro, la recherche translationnelle et in fine le développement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale. Ces études permettent de limiter l’utilisation directe d’animaux en expérimentation à des procédures peu invasives ou de réduire le nombre d’animaux utilisés pour obtenir la même quantité de données scientifiques. Ce projet a donc pour objectif le prélèvement de fluides (sang, liquide céphalorachidien, liquide synoviale, sperme) et d’organes afin de constituer une biobanque, de développer ou optimiser les méthodes d’analyses des biomarqueurs d’intérêt et fournir à la communauté scientifique des produits biologiques
Bénéfices attendus
Ce projet assure le développement et la validation de méthodes d’analyses ou d’identifications de marqueurs physiologiques dans les études pré-cliniques et indispensables à l’élaboration de tout nouveau médicaments, ainsi que la constitution d’une biobanque et l’approvisionnement en tissus biologiques des laboratoires de recherche. Il permet la mise en application dans le cadre d’études réglementaires régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires) d’appareils ou de méthodes d’analyses biochimiques, hématologiques, histologiques ou encore immunologiques plus fiables et plus précises. Il permet d’assurer un suivi plus spécifique des effets d’un produits en cours d’essai chez l’animal, ce qui apporte au moins deux bénéfices majeurs : 1) détecter plus rapidement les effets délétères pour la santé des animaux modèles (et donc anticiper des lésions sévères avant que l’impact sur le bien être devienne significatif) et 2) augmenter notre capacité à détecter de potentiels effets toxiques en amont des phases de test cliniques chez l’humain. De plus, il permet de développer des méthodes réduisant les volumes prélevés nécessaires lors des analyses de biomarqueurs, ainsi que les fréquences de prélèvement chez l’animal. Enfin, en particulier dans le cadre des prélèvements d’organes, en plus de constituer une biobanque indispensable à la recherche fondamentale, appliquée ou translationnelle, il permet d’assurer une formation sous tutorat de collaborateurs ayant acquis les bases théoriques des gestes techniques mais nécessitant de pratiquer ces gestes et ce sans utiliser d’animaux à dans ce seul but. Ainsi, ce projet permet l’optimisation continue de la qualité des données expérimentales des études précliniques et les respects des exigences 3Rs de réduction (liées à la qualité des études) et de réduction et de raffinement (réduction de la fréquences et des volumes d’échantillons biologiques nécessaires).
Procédures
Les prélèvements sanguins seront la plupart du type effectués vigiles, dans un système de contention appropriés, en quelques minutes. Le prélèvement de liquide céphalorachidien ou de liquide synoviale est effectué sous anesthésie, de 10 à 20 minutes environ. Le prélèvement d'organes est effectués post mortem.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins (majoritaires au cours de ce projet) ne constituent pas de risque significatif pour la santé des animaux, d’autant plus car ils sont effectués dans le cadre des lignes directrices internationalement reconnues. Le prélèvement de liquide céphalo rachidien, lorsqu’il est effectué par un personnel qualifié sur un animal en bonne santé ne présente que peu de risques de complications sévères. Les complications les plus susceptibles d’avoir lieu sont celles lié à l’anesthésie (prévenu en utilisant un protocole d’anesthésie mis en place par un vétérinaire), et le risque d’une hernie en cas d’hypertension intracrânienne (risque négligeable lorsque le geste est pratiqué sur des animaux en bonne santé).. Le prélèvement de liquide synoviale peut entrainer un gonflement, une douleur au niveau de l’articulation, ou encore une infection (arthrite). Tous les effets secondaires seront pris en charge par un vétérinaire, disponible 24h/24
Devenir
Les animaux seront soit utilisés dans d'autres projets autorisés par le MERS, soit adoptés lorsque cela est possible (sur avis vétérinaire), soit euthanasiés pour fournir la recherche biomédicales en échantillons biologiques et entretenir une biobanque pour chaque espèce ou lorsque les 2 premières solutions ne peuvent être effectés après avis vétérinaire.
Remplacement
Lorsque cela est possible, le développement et la validation d’appareils ou de méthodes analytiques sont faits en utilisant des substitues au sang. Ces substitues peuvent être des solutions de contrôles chimiques reconstitués (surtout dans le cadre de dosages biochimiques), ou encore des contrôles humains délivrés par le fournisseurs des appareils. Ces échantillons reconstitués permettent de remplacement les échantillons de sang frais prélevés chez l’animal.
Réduction
Dans le cadre des études pré-cliniques, des prélèvements sanguins sont nécessaires avant que ne commencent l’étude, c’est-à-dire avant l’administration du produit testé. Lorsque les volumes de sang prélevés le permettent, le sang (et ses dérivés : plasma, sérum) non utilisé dans le cadre de l’étude est récupéré pour ce projet, réduisant ainsi le nombre d’animaux naïfs nécessaire. De plus, l’utilisation d’échantillons chimiques reconstitués lieu et place de sang frais permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Lors de la procédure terminale pour prélever les organes, les animaux utilisés seront le plus souvent des animaux ré-utiliser d’autres procédures (après validation par un vétérinaire), afin de ne pas sacrifier un animal uniquement pour récupérer ces organes. La procédure peut permettre de former les personnels à des actes techniques simples (ex : prise de sang) lorsque l’animal est anesthésie.
Raffinement
À leur arrivée, les animaux bénéficient d’une période d’adaptation afin de s’habituer à leur nouvel environnement et de limiter le stress. Ils sont ensuite entraînés de manière progressive, à l’aide de méthodes positives, pour faciliter les soins et réduire les contraintes lors des manipulations nécessaires. Les animaux vivent en groupe dans des conditions adaptées à leurs besoins, avec des activités et des aménagements quotidiens destinés à favoriser leur bien‑être. L’isolement n’est utilisé qu’en cas de nécessité (par exemple pour des soins), sous contrôle vétérinaire. Les changements de groupes sont réalisés progressivement afin de réduire le stress et le risque de blessures. L’état de santé des animaux est surveillé quotidiennement, avec un suivi vétérinaire régulier et un accès à une assistance vétérinaire 24h/24. Chaque animal fait l’objet d’un examen vétérinaire avant d’être inclus dans le projet. Toutes les interventions sont tracées afin d’assurer un suivi rigoureux. Des équipements adaptés sont utilisés pour limiter les manipulations directes et le stress, notamment chez les primates. Les quantités de substances administrées ou prélevées respectent strictement les recommandations internationales en vigueur, dans le but de garantir la sécurité et le bien‑être des animaux.
Choix des espèces
Les études précliniques de sécurité et d’efficacité sont obligatoires avant tout essai chez l’être humain et répondent à des règles réglementaires strictes. Elles nécessitent l’utilisation d’au moins deux espèces animales différentes afin d’assurer la fiabilité des résultats. Pour certaines études portant sur le système immunitaire, le recours au primate non humain est nécessaire en raison de sa proximité biologique avec l’homme. Ce projet a pour objectif de développer et d’améliorer les outils et méthodes d’analyse utilisés dans ces études précliniques. Les espèces animales choisies correspondent à celles reconnues comme les plus pertinentes pour évaluer la sécurité des candidats médicaments. Les animaux inclus dans ce projet sont les mêmes que ceux utilisés ensuite dans les études, et sont sélectionnés à partir d’un âge garantissant leur maturité et leur bon état de santé.
Formation réglementaire « Initiation à chirurgie expérimentale » : travaux pratiques sur rats pour l’apprentissage des bonnes pratiques chirurgicales avec réalisation d’ovariectomies sans réveil
- Formation professionnelle
Opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 50 rats vont être utilisés dans une formation à la chirurgie, dans des procédures menées sans reprise de conscience. Chaque animal, une femelle adulte, subit une ovariectomie et une ouverture de l'abdomen de 45 minutes pratiquée par un stagiaire, avec risque de délabrement des tissus, de saignement et d'hémorragie interne. La finalité n'est pas de produire des connaissances mais de remplir une obligation réglementaire de formation, à raison de deux sessions par an. Le porteur décrit les exercices sur silicone et cadavres comme un remplacement partiel, avant de conclure au maintien d'un rat vivant par stagiaire.
Objectifs
Notre organisme de formation propose des formations réglementaires et continues dans le domaine de la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques. Une demande d’approbation a été déposé auprès de la DGAL pour une formation réglementaire en chirurgie expérimentale et a reçu un avis favorable lors de la commission du 14 octobre 2025. La formation spécifique « initiation à la chirurgie expérimentale » est une formation réglementaire obligatoire pour toutes les personnes détenant le niveau concepteur ou applicateur et désireuses de mettre en œuvre des procédures chirurgicales. Est considérée comme procédure chirurgicale toute intervention invasive sur un animal impliquant l’ouverture d’une cavité corporelle (abdominale, thoracique, crânienne, articulaire) ou la manipulation directe de tissus ou organes internes. Cette définition s’appuie sur la directive 2010/63/UE (art. 3, annexe VIII), les arrêtés du 1er février 2013 relatifs à l’expérimentation animale, et le glossaire validé par la CNEA (2022). Cette DAP décrit le seul TP utilisant des animaux vivants. Le programme a été conçu dans le respect du principe des 3R tout en respectant les obligations réglementaires en termes de pédagogie initiale pour la pratique de la chirurgie expérimentale. Ce TP correspond à une ovariectomie chez des rattes femelles, sans réveil. Les objectifs du projet correspondent aux objectifs pédagogiques de ce TP c’est à dire : (i) préparation de l’animal à une procédure chirurgicale (ii) Gestion d’une anesthésie chirurgicale complète pendant une intervention (iii) respecter les bonnes pratiques et en particulier les principes d’asepsie, d’hémostase, de suture.
Bénéfices attendus
• Permettre au personnel concepteur et applicateur d’être en règle avec la réglementation et de connaitre les bonnes pratiques chirurgicales à appliquer dans les procédures chirurgicales • Favoriser la montée en compétences des personnes utilisant les animaux à des fins scientifiques : avec 2 sessions par an en moyenne, ce serait 40 concepteurs ou applicateurs formées à la chirurgie sur 5 ans
Procédures
- injection sous cutanée pour les rats en anesthésie fixe (une fois chaque rat, durée : 3 à 5 secondes) - anesthésie générale (une fois pour chaque rat, durée : 1h en moyenne) - chirurgie abdominale (une fois chaque rat, durée : 45 minutes en moyenne)
Impact sur les animaux
- stress lié à la contention et à l’induction de l’anesthésie (fixe ou volatil) - délabrement des tissus par les stagiaires et de douleur chez l’animal anesthésié (risque faible car couverture analgésique) - saignements et hémorragie interne, risque d’hypovolémie - hypothermie -détresse respiratoire en cas d’anesthésie trop profonde - sécheresse cornéenne
Devenir
la procédure étant sans réveil , tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure.
Remplacement
Les principes de remplacement ont été appliqués dans les TD et TP réalisés sur des tissus non vivants. Les TD sur les sutures se feront sur des supports en silicone qui simulent la peau. Les TD et TP sur la préparation de l’animal et l’asepsie se feront avec des peluches et des champs opératoires pour simuler le poste opératoire. Un TD sur un modèle de rat en silicone PVC-rat permettra l’apprentissage des ligatures, de l’hémostase et de la technique globale du prélèvement d’organe. Un TP sera réalisé sur cadavres de rats pour l’apprentissage des techniques sur tissus animaux, ainsi que pour mettre en pratique la partie exploration interne, anatomie, manipulation des organes et tissus animaux avec instruments de chirurgie. Pour assurer une formation complète, nous avons tout de même choisi de ne pas remplacer l’animal vivant lors du dernier TP, mais de ne pas procéder à leur réveil après l’intervention.
Réduction
Le principe de réduction est appliqué en réduisant considérablement le nombre d’animaux à 1 par stagiaire. Les formations chirurgie seront réalisées avec un faible nombre de participants, limitant à 4 le nombre de stagiaire. Une démonstration sera faite par l’encadrant avant la séance, ce qui ramène à 5 le nombre d’animaux utilisés par session. Nous ne dépasserons pas le nombre de 2 sessions par an, soit un total de 50 rattes femelles utilisées tous les 5 ans. Dans un objectif de réduction, nous utiliserons tant que possible des femelles rats de réforme ou surnuméraires.
Raffinement
Nous proposons dans notre DAP plusieurs raffinements. - Organisation du déroulement : la démonstration de l’encadrant est réalisée sans présence d’autres animaux vivants dans la salle d’expérimentation, afin d’éviter le stress lié aux odeurs et aux vocalisations. - Habituation et réduction du stress : chaque animal bénéficiera d’un temps minimal de 10 minutes avec le stagiaire avant l’induction, afin de limiter le stress lié à la manipulation et à la contention. - Rythme adapté : la planification des gestes est réalisée pour limiter le temps d’attente et éviter le mélange des animaux non encore anesthésiés. - Examen clinique préalable : chaque ratte est examinée et pesée afin de s’assurer de son bon état général et d’exclure tout individu présentant un signe de fragilité (poil ébouriffé, prostration, pli cutané persistant). - Analgésie préventive : administration de buprénorphine (0,05 mg/kg SC) au moment de l’induction, pour assurer un effet analgésique avant toute incision. - Prévention des effets secondaires de l’anesthésie : surveillance attentive des signes de dépression respiratoire, hypoxie ou bradycardie ; ajustement des concentrations d’isoflurane ou administration complémentaire de kétamine si nécessaire. - Prévention de la déshydratation et de l’hypovolémie : injections sous-cutanées de NaCl 0,9 % adaptées au poids de l’animal, en particulier en cas de saignement. - Prévention de l’hypothermie : utilisation de plateaux chauffants adaptés et limitation de la durée d’exposition de la cavité abdominale. - Protection oculaire : application de gel ophtalmique pour éviter le dessèchement cornéen. - Asepsie rigoureuse : tonte large, aspiration des poils, triple désinfection (bétadine/alcool), matériel, instruments et fils de suture stériles. - Réduction des traumatismes : apprentissage des gestes doux de dissection, ligature et manipulation des organes, avec correction immédiate par l’encadrant. - Pas de réveil des animaux : tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure par injection IV de Euthasol Vet, conformément aux bonnes pratiques, évitant toute douleur post-opératoire. - Vérification de la mort : contrôle systématique de l’arrêt cardiaque et respiratoire avant toute manipulation ultérieure.
Choix des espèces
La formation « Initiation à la chirurgie expérimentale », conformément à la réglementation UAFS, est conçue pour être applicable à l’ensemble des espèces. Le rat a été retenu comme modèle privilégié car il s’agit d’une espèce de laboratoire couramment utilisée, suffisamment grande pour observer facilement les structures anatomiques, disponible à La Réunion, et pour laquelle l’établissement dispose déjà d’infrastructures adaptées (appareil d’anesthésie, plateaux chauffants, instrumentation chirurgicale, autoclave, chambre de réveil, etc.). Les animaux devront être des femelles adultes pour avoir un système reproductif mature, c’est-à-dire plus de 6 semaines d’âge. Nous allons réaliser des ovariectomies, il faut que les stagiaires puissent les visualiser facilement pendant la laparotomie (ouverture de la cavité abdominale).
Modèle de vieillissement chez le rongeur : outils d’évaluation préclinique de thérapies ralentissant le vieillissement
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Rats : 800
Pour tester des thérapies censées ralentir le vieillissement, 1600 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue pour prélèvement d'organes. Chaque animal reçoit des traitements par injection ou par gavage et subit des prélèvements sanguins répétés, tandis que le protocole laisse la santé se dégrader avec l'âge, avec tumeurs, déclin moteur et perte de poids. Les bénéfices avancés pour la médecine gériatrique restent renvoyés au conditionnel et au moyen terme. Sur le remplacement, le porteur affirme que les cultures cellulaires ne reproduisent pas la complexité d'un "organisme entier" et conclut au recours aux rongeurs.
Objectifs
Le vieillissement en bonne santé est devenu un enjeu crucial avec l'augmentation de la population gériatrique dans le monde entier. Le vieillissement est un processus biologique complexe qui entraîne un déclin progressif des fonctions physiologiques de l'organisme. Il résulte d'une combinaison de changements cellulaires et moléculaires qui s'accumulent au fil du temps, tels que les dommages à l'ADN, le dysfonctionnement mitochondrial et l'accumulation de cellules sénescentes. Ce processus est très individuel, ce qui fait que l'âge biologique diffère souvent de l'âge chronologique. Ce projet a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à des questions comme Quelle est la fenêtre d'intervention thérapeutique optimale pour inverser ou ralentir le déclin ? ou encore La solution améliore-t-elle les fonctions physiologiques intégrées ou se contente-t-elle de modifier un marqueur moléculaire ?
Bénéfices attendus
À court terme, les modèles rongeurs permettent une validation rapide des hypothèses. En quelques mois, on peut : (i) Établir une preuve de concept : on peut rapidement tester si une molécule ou un régime alimentaire a un effet sur les marqueurs du vieillissement. (ii) Évaluer la sécurité et la toxicité d’un traitement potentiel pour ses effets secondaires indésirables avant d'envisager des études plus longues ou plus complexes. (ii) Obtenir des données préliminaires À moyen terme, ces modèles permettent une compréhension plus profonde des mécanismes du vieillissement et de l'efficacité d'un traitement. (i) Étudier les effets à long terme : La durée de vie relativement courte des rongeurs permet d'étudier l'impact d'une intervention sur la longévité et la santé. On peut observer si un traitement retarde l'apparition de signes caractéristiques du vieillissement. (ii) Élucider les mécanismes d'action : En analysant des échantillons de tissus et de fluides à différents âges, on peut identifier les voies moléculaires et cellulaires par lesquelles une thérapie fonctionne. (iii) Optimiser les traitements : on peut ajuster les doses, la fréquence et la voie d'administration d'un traitement pour trouver le protocole le plus efficace. Les bénéfices à long terme de ces modèles sont d'une importance capitale pour la médecine translationnelle et la santé publique. (i) Développement de thérapies cliniques : Les données solides obtenues sur les rongeurs sont essentielles pour justifier le passage aux essais cliniques chez l'humain. Elles réduisent les risques et augmentent les chances de succès des futurs médicaments. (ii) Identification de nouveaux biomarqueurs : La recherche sur les rongeurs peut révéler de nouveaux marqueurs biologiques du vieillissement, qui pourraient ensuite être utilisés pour évaluer le "vrai" âge biologique ou la réponse aux traitements chez l'humain. (iii) Amélioration de la compréhension du vieillissement humain : Les découvertes faites sur ces modèles contribuent à une meilleure compréhension des maladies liées à l'âge et peuvent mener à de nouvelles stratégies de prévention. En fin de compte, l'objectif est d'améliorer la qualité de vie et de prolonger la période de bonne santé chez les personnes vieillissantes.
Procédures
Dans ce modèle in vivo de vieillissement, les rongeurs sont soumis à très peu d'interventions, principalement pour l'administration des traitements et la collecte d'échantillons. Des efforts sont faits pour limiter l'impact de ces interventions en suivant des protocoles de réduction de la douleur et du stress. L'anesthésie avec l'isoflurane induit un stress de courte durée (15 secondes). Les piqûres d’aiguille pour traiter les animaux entraînent une douleur légère de courte durée (2 secondes). Les traitments seront administrés en intrapéritonéal 10 sec, en sous-cutané 15 sec, ou par gavage 20 sec sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Effets liés au vieillissement : La principale source de nuisance est la détérioration progressive de la santé de l'animal. Cela inclut : déclin cognitif, diminution de la mobilité, pathologies liées à l'âge (apparition de tumeurs), altérations physiologiques. Les animaux peuvent également souffrir d'une perte de poids liée à l'âge. Nuisances liées au protocole expérimental: L'administration de substances par voie orale, intrapéritonéale ou sous-cutanée peut causer de la douleur ou du stress à l'animal. Les injections répétées, en particulier, peuvent induire un inconfort. Les prélèvements sanguins peuvent causer un inconfort physique. Des efforts sont faits pour limiter ces impacts en suivant des protocoles de réduction de la douleur et du stress. L’ensemble de ces effets sera suivi attentivement par un monitoring clinique rigoureux, afin de détecter rapidement toute altération significative de l’état des animaux et de mettre en place, le cas échéant, des mesures correctives ou un arrêt anticipé de l’expérimentation.
Devenir
A la fin de la procédure tous les animaux sont mis à mort, afin d’en prélever les organes et fluides biologiques afin de quantifier des biomarqueurs divers et valider l'efficacité de la thérapie analysée.
Remplacement
Le protocole prévu dans ce projet ne peut pas être transposé efficacement dans un système in vitro. Il existe plusieurs alternatives non animale pour investiguer le processus de vieillissement, mais elles ne peuvent pas remplacer totalement les tests sur les animaux utilisés dans ce projet. 1. Modèles in vitro : Les cultures cellulaires humaines ou animales permettent d’étudier des interactions cellulaires et les réponses inflammatoires. Cependant, elles ne peuvent pas reproduire la complexité d'un organisme entier, notamment les interactions multicellulaires complexes et la réponse immunitaire systémique. 2. Modèles ex vivo : Les tissus humains ou animaux (biopsies, explants) permettent d’étudier des processus biologiques en conditions plus réalistes, mais il manque des interactions entre plusieurs systèmes organiques. 3. Modèles organoïdes et organes sur puce : Ces systèmes imitent des organes pour étudier les réponses biologiques. Cependant, ils ne peuvent pas reproduire la réponse systémique d'un organisme complet. 4. Modélisation informatique : Les simulations informatiques ne peuvent pas simuler toutes les réactions biologiques complexes d'un organisme vivant. Ces alternatives ne peuvent pas complètement remplacer les animaux, car les modèles non animaux ne peuvent pas reproduire la complexité d’un organisme vivant complet, limitant leur capacité à simuler des réponses biologiques globales et interconnectées.
Réduction
La réduction du nombre d’animaux sera mise en oeuvre par l’estimation du nombre minimal d’animaux permettant de garantir l’interprétabilité des résultats. De façon systématique des analyses statistiques sont effectuées afin de déterminer le nombre d’animaux optimal afin de produire des résultats robustes pour chaque point de mesure.
Raffinement
La fréquence de surveillance des animaux est essentielle pour garantir leur bien-être. Les signes de détérioration de l’état de santé, tels que la perte de poids, fièvre, modifications de la mobilité, ou respiration laborieuse, sont particulièrement surveillés par l'observation de points limites en raison des effets du vieillissement. Si des signes de stress apparaissent, nous actionnerons des actions correctives. Des critères d'arrêt sont définis pour éviter la souffrance excessive des animaux. L’objectif est de garantir que l’état de l’animal est constamment suivi et que des soins vétérinaires sont fournis dès que nécessaire. La prévention du stress est intégrée au protocole expérimental par l'utilisation d'une anesthésie gazeuse et administration d'analgésique au préalable des gestes douloureux.
Choix des espèces
Les rongeurs partagent une grande similarité génétique et physiologique avec les humains. Leurs organes et systèmes fonctionnent de manière similaire, ce qui facilite l'extrapolation des résultats à l'homme. Les rongeurs développent de nombreuses pathologies liées à l'âge qui ressemblent à celles observées chez l'humain. Leur courte durée de vie est un atout majeur. La souris est privilégiée pour les phases précoces et de large criblage : Son faible poids corporel réduit la quantité de principes actifs nécessaires. C'est un avantage majeur lorsque les molécules testées sont coûteuses à synthétiser ; Sa petite taille permet la manipulation de grands effectifs, garantissant des résultats statistiquement robustes. Le rat est souvent choisi pour les phases de validation avancées et les études pharmacologiques. La taille du rat permet d'effectuer des prélèvements biologiques répétés d’un plus grand volume que chez la souris, sur le même individu tout au long de sa vie. Les animaux utilisés seront des animaux adultes.
Evaluation pharmacologique d’approches thérapeutiques dans divers modèles de tumeurs obtenues par greffe ectopique chez le rongeur (rat ou souris).
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 400
4 000 rongeurs, 3 600 souris et 400 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur greffe des tumeurs sous la peau, puis ils reçoivent jusqu'à deux administrations par jour pendant 35 jours, avec imagerie, radiothérapie et prélèvements sanguins. L'objectif déclaré est de tester des candidats médicaments anticancéreux avant un éventuel passage chez l'humain, à raison de neuf études de souris et une de rats par an sur cinq ans. Le porteur fixe les groupes à six à dix animaux, un effectif qu'il dit valider en interne d'après la littérature.
Objectifs
Le cancer n’est pas une maladie unique mais un groupe d’affections où des altérations génétiques ont conduit des cellules initialement normales à une croissance anormale et incontrôlée. De plus, au sein d’un même type de cancer, différents sous-types existent et deux patients ayant le même diagnostic initial pourront présenter des différences significatives en termes de localisation dans l’organe, d’agressivité, d’histologie, d’altérations génétiques et de réponse aux thérapies conventionnelles. Un seul type de modèle ne peut donc représenter l’ensemble de ces pathologies. Ce projet consiste à évaluer l’activité antitumorale de différentes approches thérapeutiques dans des modèles de tumeurs obtenues par greffe de matériel biologique d’origine tumorale dans les tissus superficiels (en général souscutanés) de rongeurs (rat ou souris), la souris étant l’espèce animale la plus utilisée. Une masse tumorale se forme alors progressivement au site d’implantation. L’efficacité antitumorale d’une approche thérapeutique est déterminée par l’évolution de la croissance tumorale chez des animaux traités par rapport à des animaux non traités (ou recevant le placebo ayant servi à formulation des produits testés) ou recevant un traitement de référence. Pour ce projet d’une durée de 5 ans, il est prévu de réaliser 9 études par an pour les souris et 1 étude par an pour les rats.
Bénéfices attendus
A long termes, les bénéfices attendus du projet sont le développement et la mise sur le marché de nouvelles approches thérapeutiques telles que des candidtas médicaments et/ou des rayonnements ionisants (radiothérapie) efficaces et présentant un minimum d'effets secondaires dans le traitement des cancers. A court termes, ce projet permettra de démontrer que la candidat médicament est actif dans un modèle expérimental de tumeur et d'évaluer d'eventuels effets secondaires. Il permettra également de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.
Procédures
Les animaux peuvent être soumis à des interventions telles que l'implantation du matériel biologique d'origine tumorale (1 fois, 10-15 min) sur l'animal vigile ou anesthésié, des contentions vigiles lors des administrations (2 min, Maximum 2 administrations/jour pendant 35 jours), des prélèvements sanguins (Maximum 5, 2 min) et des suivis réguliers des animaux et des tumeurs (5-10 min, minimum 1 fois /semaine jusqu’à 7 fois/semaine). Ils peuvent subir également des contentions lors des sessions d’imagerie vigiles ou sous anesthésie (5 à 30 min, Maximum 2 fois/semaines pendant 5 semaines), lors des sessions de radiothérapie (5 min, maximum 5 fois/semaine pendant 3 semaines).
Impact sur les animaux
Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l'initiation du projet. Ils font donc l'objet d'échange avec les responsables Bien-Être Animal pour adapter les outils d'observation des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques. Les contentions des animaux vigiles pour induire l'anesthésie (pour l’implantation des cellules tumorales ou les suivis par imageries) et administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. Ils pourront aussi subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille ou une contrainte légère lors des administrations suivant le type d’administration utilisé ainsi qu'une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de l'expérimentation ou si réalisation de prélèvements terminaux, suite à des effets indésirables provoqués par les produits testés et/ou le modèle.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, un premier tri des candidats-médicaments est réalisé in vitro sur des cellules tumorales en culture pour tester leur efficacité. Puis des tests in vivo sont réalisés avec les candidats-médicaments sélectionnés chez la souris et le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets pharmacologiques d’une nouvelle molécule sur le développement tumoral sur un organisme complet. De plus avant l’administration à l’homme, l’administration chez l’animal permet d’évaluer l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris et le rat sont les espèces qui sont les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.
Réduction
De nombreuses études publiées dans ce domaine de recherche et utilisant des modèles animaux similaires, et plus particulièrement ces modèles rongeurs, décrivent l'utilisation de 6-10 animaux par groupe. Ce nombre est suffisant pour réaliser une analyse statistique. et nous l'avons également confirmé et validé. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.
Raffinement
Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état de santé des animaux utilisés sera assurée. Les tumeurs seront mesurées régulièrement (au moins une fois par semaine jusqu’à 5 fois par semaine) afin de suivre leur progression et/ou l'apparition de zones de nécrose. Afin de minimiser les effets digestifs des irradiations, une supplémentation nutritive peut être réalisée pendant les jours qui suivent les irradiations. Pour les animaux immunodéficients, ils seront hébergés dans des cages spécifiques fermées avec un filtre qui permettent de protéger les animaux de l’extérieur et éviter ainsi toute infection. Pour les mêmes raisons, la manipulation de ces animaux est faite sous un poste de sécurité microbiologique (PSM). Les souris immunodéficientes sont hébergées en portoirs ventilés. Lors de l’anesthésie pour l’acquisition des données d’imagerie, la température corporelles des animaux est maintenue constante grâce à une couverture chauffante ou un bloc chauffant. Lors du transport à l’extérieur, les cages utilisées seront fermées avec un filtre permettant le maintien du statut sanitaire et éviter une contamination. Et la cage contiendra des éléments hydratants et nutritifs sous forme de gel, des croquettes ainsi que des éléments d’enrichissement. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués avec notamment une échelle de cotation pour la nécrose tumorale. Dans le cas de développement de signes cliniques, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. Des animaux transgéniques avec ou sans phénotype dommageable peuvent être utilisés. Dans le cas d’animaux avec phénotype dommageable, selon le phénotype, des enrichissements, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. La SBEA pourra être consulté pour valider les actions mises en place.
Choix des espèces
La souris et le rat sont les espèces animales les plus adaptées et les plus couramment utilisées dans les modèles animaux de tumeurs obtenues par greffe de matériel biologiques d'origine tumorale dans les tissus superficiels. Généralement, les animaux âgés de 6 à 10 semaines seront utilisés au moment de l’implantation. La prise tumorale est connue pour être moins bonne chez des individus plus âgés.