Rats
Caractérisation de nouveaux traceurs radioactifs ciblant le système nerveux central chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Réutilisés d'une procédure à l'autre au sein du même projet, y compris pour tester un autre traceur quand le premier échoue, 360 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit une ou deux injections de composé radioactif dans la veine de la queue, sous anesthésie gazeuse, puis reste immobilisé jusqu'à trois heures par séance d'imagerie, avec jusqu'à quatre séances. Le porteur signale une douleur au point d'injection et un hématome possible après cathétérisation de la veine caudale. Aucun rat ne sort vivant du projet, tous sont tués pour que leur cerveau soit récupéré et que la fixation des radiotraceurs y soit vérifiée.
Objectifs
Dans les pathologies du système nerveux central, divers processus métaboliques sont impliqués et entraînent des variations d’expression ou d’activation de protéines, de transporteurs ou encore de récepteurs. Ces éléments constituent alors des cibles d’intérêt pour la prise en charge thérapeutique et/ou le diagnostic de ces pathologies. Nous menons des recherches visant à développer de nouveaux traceurs radioactifs d’imagerie de Tomographie par Emissions de Positons (TEP) marqués au fluor-18 destinés, à explorer in vivo le système nerveux central dans ses états physiologiques (normaux) ou altérés (pathologiques). La création de ces nouveaux radiotraceurs, à visée diagnostique ou thérapeutique, constitue un enjeu majeur compte tenu de la diversité des processus rencontrés dans les pathologies du système nerveux central. Ce projet a donc plusieurs objectifs : 1- Caractériser le devenir de ces composés radioactifs dans l’organisme et vérifier leur passage jusqu’au cerveau passage de la barrière hémato-encéphalique. 2- S’assurer in vivo que nos radiotraceurs atteignent bien leur cible. Pour répondre à ces objectifs, il est nécessaire de tester nos radiotraceurs sur l’animal vivant (organisme entier) pour valider leur potentiel en clinique humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier de nouveaux radiotraceurs TEP capables de se lier à des cibles d’intérêt majeures du système nerveux central, dans le but d’améliorer la prise en charge thérapeutique et/ou le diagnostic des pathologies du système nerveux central. Après une caractérisation de leurs propriétés et de leurs devenirs dans l’organisme, ces traceurs pourront être proposés en clinique humaine pour le diagnostic, le suivi ou le traitement de nombreuses affections neurologiques.
Procédures
Les animaux de la procédure 1 auront une injection d’un radiotraceur (< 1min) prolongée par une imagerie (de 60 à 180 min) sous anesthésie gazeuse et seront ré-utilisés en procédures 1, 2 et/ou 3. Les animaux de la procédure 2 auront deux injections (< 1min) espacées de 5 à 30 min sous anesthésie gazeuse puis ils seront euthanasiés. Les animaux de la procédure 3 auront 4 séances d’imagerie (60 à 180 min) avec deux injections (< 1 min) espacées de 5 à 30 min par séance d’imagerie puis ils seront euthanasiés.
Impact sur les animaux
La manipulation et l’induction de l’anesthésie entraine un léger stress chez l’animal. Une douleur (moins de 5 min) au point d’injection du radiotraceur et/ou du compétiteur peut être ressentie et un hématome peut se former suite à la cathéterisation de la veine caudale de l'animal.
Devenir
Afin de caractériser nos radiotraceurs et d’avoir des résultats robustes, nous devons récupérer en fin d'expérience les cerveaux de l’ensemble des animaux. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet.
Remplacement
Cette étude menée sur l’animal vivant intervient après de nombreuses étapes de développement et de tests réalisés en laboratoire. Pour valider un radiotraceur et vérifier qu’il fonctionne réellement dans l’organisme, il est indispensable d’utiliser des modèles animaux. En effet, des éléments essentiels — comme la capacité de la molécule à atteindre les organes ciblés, à traverser la barrière protectrice du cerveau, ou à interagir avec les différents mécanismes biologiques du système nerveux — ne peuvent pas être reproduits de façon fiable uniquement en laboratoire ou avec des simulations informatiques.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données préliminaires. La procédure 1 permet, grâce à l’imagerie, d’évaluer la distribution du traceur radioactif après injection intraveineuse, sans avoir à sacrifier différents groupes d’animaux à différents temps post-injection. Dès cette étape, nous vérifierons sur 6 animaux (3 mâles et 3 femelles) si le traceur atteint le cerveau et sa cible d’intérêt. Si c’est le cas, alors les mêmes animaux seront utilisés pour les procédures 2 ou 3. Si ce n’est pas le cas, alors les expérimentations avec ce traceur seront arrêtées et les animaux seront ré-utilisés dans cette même procédure pour tester un autre traceur radioactif. La procédure 2 permettra de comparer les résultats obtenus entre 6 animaux qui recevront le radiotraceur seul et 6 autres animaux (3 mâles + 3 femelles) qui recevront le radiotraceur et une molécule compétitrice dont on sait qu’elle va se fixer à la même cible d’intérêt et ainsi empêcher ou non la fixation du radiotraceur. Cette comparaison avec la molécule compétitrice nous permettra de confirmer la validité de notre radiotraceur. Cette procédure 2 ainsi que la procédure 3 seront réalisées si et seulement si la procédure 1 a montré des résultats concluants. La 3ème procédure est réalisée avec 2 groupes de 6 animaux (3 mâles et 3 femelles. Ces animaux seront répartis en 2 groupes car nous souhaitons caractériser notre radiotraceur avec 2 molécules compétitrices différentes. La première qui peut empêcher ou non la fixation de notre traceur radioactif et la seconde qui peut être déplacée ou non par notre radiotraceur. Ces tests permettent de vérifier de manière très précise la qualité et la spécificité du radiotraceur.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement. Toutes les stratégies d'anesthésie et de soin seront mises en œuvre pour réduire au maximum tout inconfort qui pourrait être induit par les procédures. Pour l’ensemble des procédures, les animaux seront sous anesthésie gazeuse et ils seront placés sur un tapis chauffant. Pour les imageries, une protection oculaire sera appliquée et la fréquence respiratoire et la température corporelle seront surveillées. Dès leur réveil, les animaux seront remis dans leur cage d’hébergement et une récompense leur sera donnée. Pour les animaux de la procédure 1et 3, des points limites suffisamment prédictifs seront appliqués selon une grille d’évaluation avec utilisation d’un antalgique si nécessaire.
Choix des espèces
Nous utiliserons le rat qui présente des similitudes avec le cerveau humain en termes de circuits cérébraux et processus neurobiologiques et neurochimiques. Des rats adultes seront utilisés afin d'avoir une taille de cerveau compatible avec la technique d'imagerie utilisée dans ce protocole.
Enregistrement de neurones nociceptifs périphériques pour le criblage de candidats médicaments antalgiques chez la souris et le rat MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 630
Une douleur chronique installée exprès, puis un enregistrement électrophysiologique qui interdit toute survie : 630 souris et 630 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. 1 080 subissent une chirurgie nerveuse ou une injection de substance inflammatoire, 180 sont rendus diabétiques, et tous passent au moins deux tests mesurant leur hypersensibilité mécanique ou thermique. Le commanditaire est l'industrie pharmaceutique, qui fait cribler ses candidats médicaments antalgiques sur l'activité des nocicepteurs. Le porteur justifie le rat par "des raisons historiques" et la souris par la disponibilité d'animaux transgéniques, et présente l'anesthésie comme un raffinement permettant de tester des stimuli "très nociceptifs sans aucune souffrance".
Objectifs
Le projet consiste à tester des candidats médicaments de l'industrie pharmaceutique sur l'activité des nocicepteurs chez le rat ou la souris anesthésié. Ces mesures se font chez l'animal sain, ou chez l'animal présentant un état douloureux de type inflammatoire ou neuropathique, induit expérimentalement. Il y a 2 aspects distincts dans ce projet : la procédure de mesure d'activité des nocicepteurs (réalisée chez l'animal anesthésié, dite terminale ou sans réveil) et la génération des modèles physiopathologiques qui seront utilisés dans cette procdure (modèles physiopathologiques réalisés chez l'animal anesthésié avec réveil). Ce projet implique un travail de recherche fondamental car il n'y a pas ou peu de données publiées sur l’activité des nocicepteurs chez la souris, espèces qui forment pourtant via l'utilisation des souris génétiquement modifiés le coeur des avancés dans le domaine de la recherche sur la douleur.
Bénéfices attendus
D’un point de vue fondamental, ce projet améliorera ou apportera une connaissance nouvelle sur l’effet de conditions physiopathologiques connus pour sensibiliser l’activité des nocicepteurs périphériques et supposé comme sous tendant un état de douleur chronique. Il permettra ensuite de déterminer l’efficacité analgésiques de candidats médicaments sur ces nocicepteurs de manière spécifique (par opposition à la mesure globale réalisée en comportement).
Procédures
1080 animaux seront soumis à une intervention chirurgicale ou à une injection de substance inflammatoire sous anesthésie (durée inférieure à 15 min). 180 animaux seront rendus diabétiques et subiront 3 prélèvement sanguins vigiles (durée de 20 s). Tous les animaux seront soumis à au moins 2 tests comportementaux permettant de mesurer l’allodynie mécanique et/ou thermique (durée de 30 min).
Impact sur les animaux
Les modèles physiopathologiques mis en œuvre induisent un état de douleur chronique, modérée à sévère (c’est leur but, ce projet s’inscrit dans le développement de nouveaux traitements antalgiques). La mise au point de traitements analgésiques efficaces et dénués d’effet secondaire contre les douleurs neuropathiques nécessite l’utilisation de modèles de douleur neuropathique préclinique.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure car les mesures électrophysiologiques sont invasives et n'autorisent pas la survie des animaux.
Remplacement
L’utilisation d’animaux pour les tests d'efficacité d’analgésiques/antalgiques est rendue nécessaire par le fait que les mécanismes physiopathologiques comme les mécanismes d'action des candidats-médicaments sont des processus complexe impliquant la totalité du système nerveux (de manière imagée, des communications réciproques entre le cerveau, la moelle épinière, et les tissus périphériques). C’est seulement chez l’animal entier (et non in vitro) que l’impact des caractéristiques physico-chimiques des candidats médicaments peut être évalué. D’autre part, l’électrophysiologie in vivo (et non in vitro) permet d’aboutir à une compréhension mécanistique du mode d’action des candidats médicaments analgésiques/antalgiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit par 3 actions conjointes : 1) le soin apporté à chaque expérience, conjugué à plus de 10 ans de pratique dans le domaine (une spécialisation extrême est indispensable pour obtenir un taux de succès élevé dans ces expériences délicates); 2) le ciblage d’une population de neurone bien définie, les nocicepteurs non-myélinisés, qui permet de réduire les variations expérimentales liées aux caractéristiques individuelles des neurones enregistrés; 3) une approche par étape, avec des lectures intermédiaires des résultats, afin d’arrêter rapidement les plans d’expériences improductifs.
Raffinement
Les approches physiologiques chez l’animal anesthésié permettent un certain nombre de raffinements. Premièrement, la mesure de l'activité des neurones spinaux se fait chez l'animal anesthésié et permet de pouvoir tester l’efficacité de candidats médicaments sur la réponse à des stimuli très nociceptifs sans aucune souffrance pour l'animal (impossible chez un animal vigile). Deuxièmement, plusieurs doses de candidat médicaments peuvent être testées chez un même animal dans la même expérience, et il est possible de faire des prélèvements sanguins au cours de l’expérience pour corréler l’exposition plasmatique aux effets observés. Troisièmement, le nombre d'animaux utilisés est réduit par le fait que chaque animal est son propre contrôle lors du test de candidats médicaments (principe des mesures répétées avant/après). Enfin, la mesure concomitante des paramètres cardiovasculaires apporte des renseignements connexes essentiels sur les caractéristiques du candidats médicaments. Pour assurer leur bien-être, les animaux disposent dans leur cage de bois à macher, de petits abris et de matière pour faire des nids. Les animaux sont contrôlés quotidiennement et des points limites sont mise en place pour éviter toutes souffrance excessive que les animaux pourraient subir.
Choix des espèces
L’utilisation du rat est due à des raisons historiques. C’est l’espèce sur laquelle le plus grand nombre de données a été obtenus dans le domaine de l’algologie. L'utilisation de la souris permet de tirer parti d’animaux transgéniques, et certains aspects physiologiques font de la souris une espèce plus appropriée que le rat pour obtenir des prédictions d’efficacité clinique. Par exemple, il a été montré que chez la souris, seules les fibres exprimant le récepteur TRPV1 étaient insensibles aux stimuli mécaniques. Cette situation est similaire chez l’homme, mais différente chez le rat. Il existe aussi parfois une plus grande homologie dans la structure de certaines cibles thérapeutiques entre la souris et l’homme que l’homme et le rat, comme c’est le cas pour le canal au sodium voltage dépendant 1.7. Les animaux sont utilisés au stade adulte, 8-12 semaines pour les souris, 6-8 semaines pour les rats. On utilise des animaux au stade jeune adulte, car ils présentent un système neurophysiologique mature et sont en forme (ce projet ne s'intéresse ni au développement, ni à l'animal âgé).
Etude du rôle d’une voie de signalisation dans la protection des greffons cardiaques hypertendus pendant la conservation hypothermique
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tous tués en fin de protocole pour le prélèvement du cœur et des tissus, 488 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une hypertension leur est induite par une mini-pompe implantée sous la peau sous anesthésie générale, puis leur fonction cardiaque est suivie par deux échocardiographies. Dans certains groupes, une mort encéphalique est provoquée sous anesthésie profonde, avec des perturbations physiologiques importantes attendues en péri-mortem. L'objectif est d'élargir les critères de sélection des donneurs de greffons cardiaques humains, et le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit l'interaction entre état hypertendu, conservation du greffon et reperfusion, ce qui rend selon lui le recours au rat "nécessaire".
Objectifs
La transplantation du cœur est souvent limitée par le nombre de cœurs disponibles. Pour pallier cette pénurie, les médecins utilisent parfois des cœurs dits « à risque », provenant de donneurs plus âgés ou ayant certaines maladies, comme l’hypertension artérielle. L’hypertension artérielle peut provoquer un épaississement de la paroi du cœur, rendant le tissu plus fragile lors de la transplantation. En effet, le cœur subit deux étapes critiques : le prélèvement, lorsqu’il est privé d’oxygène, et la réimplantation, lorsqu’il est à nouveau oxygéné. Ces phases peuvent provoquer des dommages aux cellules cardiaques, surtout si le cœur est déjà affaibli. Au niveau cellulaire, certaines protéines, comme YAP1, aident le cœur à résister au stress et à survivre aux contraintes. Des recherches récentes montrent que réguler cette protéine pourrait protéger les cellules cardiaques et améliorer le fonctionnement des cœurs transplantés.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif d’évaluer, dans un modèle préclinique de rat hypertendu représentant des cœurs à critères élargis, comment une conservation contrôlée à température modérée (15–20 °C pendant 20 h), associée à une modulation ciblée d’une voie de signalisation spécifique, peut préserver la structure et la fonction du muscle cardiaque. L’ambition est de limiter les dommages cellulaires et tissulaires provoqués par la privation temporaire de sang (ischémie) et son rétablissement oxygéné (reperfusion) lors de la transplantation. L’hypertension chronique rend le cœur particulièrement vulnérable à ces lésions, aggravant la dysfonction du greffon et réduisant à la fois sa durée et la qualité de conservation. Les bénéfices attendus comprennent : • L’identification de nouvelles stratégies pharmacologiques ou combinatoires capables d’améliorer la tolérance des greffons cardiaques aux contraintes de la transplantation ; • La limitation de la perte fonctionnelle après greffe ; • L’élargissement potentiel des critères de sélection des donneurs, augmentant ainsi le nombre de cœurs disponibles. Enfin, ces résultats pourraient servir de base pour l’optimisation des solutions de conservation et le développement de traitements ciblés pour les greffons à critères élargis. Cette approche combinée devrait, à terme, améliorer la qualité des greffons, réduire les complications liées à l’ischémie-reperfusion et renforcer les résultats cliniques des transplantations cardiaques.
Procédures
Le protocole s’étendra sur 4 semaines. Les animaux seront soumis à différentes interventions selon les groupes expérimentaux. L’hypertension artérielle sera induite par implantation sous-cutanée d’une mini-pompe, réalisée sous anesthésie générale (30–45 min). La fonction cardiaque sera suivie par deux échocardiographies non invasives (10–15 min), réalisées à 2 semaines d’intervalle sous anesthésie légère. Dans certains groupes, une mort encéphalique sera induite sous anesthésie générale profonde (30–60 min).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus concernent principalement : - Induction de l’hypertension : inconfort local et douleur transitoire au site opératoire, avec une mortalité péri-opératoire faible mais possible, liée à des complications anesthésiques ou chirurgicales. - Examens échographiques : stress léger et de courte durée lors de l’induction et du réveil. - Induction de la mort encéphalique sous anesthésiée : des perturbations physiologiques importantes sont attendues en peri-mortem.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d’expérimentation afin de permettre la récupération des organes et tissus pour les analyses fonctionnelles, cellulaires et moléculaires. L’euthanasie sera réalisée sous anesthésie générale profonde, conformément aux recommandations vétérinaires et aux normes éthiques, garantissant l’absence de douleur ou de souffrance.
Remplacement
Avant de recourir au modèle animal, la solution et la température optimale de conservation ont été testées sur des modèles cellulaires dans notre laboratoire, avec des résultats concluants. Cependant, aucun modèle in vitro ou alternative non animale ne permet de reproduire l’interaction dynamique entre l’état hypertendu, la conservation du greffon et la reperfusion, incluant les réponses systémiques, cellulaires et mitochondriales. Le rat est donc choisi comme modèle car il permet de reproduire de manière fiable et contrôlée l’hypertension induite par infusion d’Angiotensine II, ainsi que la physiopathologie complexe de la mort encéphalique. Cette approche est nécessaire pour répondre aux objectifs précliniques du projet et garantir la pertinence translationnelle.
Réduction
Le nombre d’animaux par procédure a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques afin de déterminer le plus précisément possible le nombre minimal d'animaux permettant d'obtenir des résultats statistiquement exploitables. Par ailleurs, les animaux de la première étape du projet seront intégrés aux groupes contrôles de la suite du projet. Le projet est organisé par étape de validation successives et seuls les paramètres optimaux sont appliqués d’une étape à l’autre.
Raffinement
Afin de prévenir toute douleur ou souffrance, les injections et prélèvements seront effectués sous prémédication analgésique associée à une anesthésie locale. Les examens échographiques seront réalisés sous anesthésie générale afin de garantir l’absence de stress ou d’inconfort. Les interventions chirurgicales seront menées sous anesthésie générale, précédée d’une prémédication analgésique administrée par voie sous-cutanée. Des points limites spécifiques et adaptés à chaque type de procédure ont été définis, afin de garantir une prise en charge rapide en cas de signes de douleur, de détresse ou de complication.
Choix des espèces
Le rat est utilisé car ses cœurs isolés perfusés ont été largement étudiés et les voies de signalisation ciblées dans cette étude sont conservées chez l’homme. Les jeunes adultes (250–450 g) permettent de reproduire les altérations cardiovasculaires observées chez les patients hypertendus, offrant un modèle pertinent pour évaluer l’effet de la modulation des voies étudiées sur la fonction cardiaque et l’intégrité du tissu après conservation et reperfusion.
Offre de prestation d’étude de pharmacocinétique et de tolérance chez le rongeur (rat, souris) et le cobaye MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 7200
Cochons d'Inde : 7200
Une offre commerciale d'études de pharmacocinétique et de tolérance conduit à utiliser 7 200 souris, 7 200 rats et 7 200 cobayes, tous tués à l'issue. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger pour 5 400 d'entre eux et modéré pour les 16 200 autres, et une lignée de souris génétiquement modifiées développe une maladie neurodégénérative avec désorientation et déclin de la mémoire. Les voies d'administration vont de l'orale à l'intraveineuse, l'intranasale et l'intradermique, jusqu'à l'injection intrathécale, dans la cisterna magna, dans les ventricules cérébraux ou directement dans le tissu cérébral, avec un à deux prélèvements sanguins par semaine pendant un mois. Le porteur annonce jusqu'à 180 études sur la durée du projet et jusqu'à 120 animaux par étude, chiffre qu'il présente comme "une évaluation de notre besoin maximum".
Objectifs
MODIFICATION : CE PROJET INTEGRE UNE LIGNEE GENETIQUEMENT ALTEREE (SOURIS) DEVELOPPANT DES SYMPTOMES DE MALADIE NEURODEGENERATIVE. L’OBJECTIF SCIENTIFIQUE EST D’ETUDIER LA PERMEABILITE DE LA BARRIERE HEMATO-ENCEPHALIQUE AU COURS DE LA PATHOLOGIE ET DE DETERMINER SI CES DEFAUTS FACILITENT LE PASSAGE DE MOLECULES THERAPEUTIQUES TROP VOLUMINEUSES EN CONDITIONS NORMALES. CETTE QUESTION EST ESSENTIELLE CAR, QUELLE QUE SOIT LA VOIE D’ADMINISTRATION, UN MEDICAMENT DOIT ATTEINDRE SON ORGANE CIBLE A UNE CONCENTRATION EFFICACE SANS TOXICITE. CE PARAMETRE DEPEND DU PROFIL PHARMACOCINETIQUE DU PRODUIT, INFLUENCE PAR LA VOIE ET LA FREQUENCE D’ADMINISTRATION AINSI QUE PAR LA FORMULATION. LE PROJET VISE TROIS OBJECTIFS PRINICPAUX : 1. REALISER DES ETUDES DE PHARMACOCINETIQUE POUR DEFINIR LE DEVENIR DU PRODUIT DANS L’ORGANISME. 2. DETERMINER LA BIO DISTRIBUTION ET L’EXPOSITION DANS CERTAINS FLUIDES (PLASMA, LIQUIDE CEPHALO-RACHIDIEN) ET ORGANES (CERVEAU, FOIE…). 3. SELECTIONNER LES DOSES ET FORMULATIONS OPTIMALES POUR LES ETUDES D’EFFICACITE PRECLINIQUES ET LES PREMIERES ETUDES CLINIQUES. CES ETUDES SERONT MENEES CHEZ PLUSIEURS ESPECES (SOURIS, RAT, COBAYE) ET DIFFERENTES SOUCHES, DONT DES LIGNEES PATHOLOGIQUES. LE GENOTYPAGE DE CETTE LIGNEE EST REALISE PAR LE FOURNISSEUR ET COUVERT PAR L’APAFIS#38369. LES VOIES D’ADMINISTRATION INCLUENT : ORALE, INTRAVEINEUSE, SOUS-CUTANEE, INTRAMUSCULAIRE, INTRAPERITONEALE, INTRANASALE, INTRADERMALE. DANS CERTAINS CAS, DES INJECTIONS DANS LE LIQUIDE CEPHALO-RACHIDIEN (INTRATHECALE, CISTERNA MAGNA, VENTRICULES) OU DIRECTEMENT DANS LE TISSU CEREBRAL (INTRA-PARENCHYME) SERONT NECESSAIRES. CES APPROCHES PERMETTENT PARFOIS D’AMELIORER L’EFFICACITE ET DE REDUIRE LES EFFETS SYSTEMIQUES INDESIRABLES. L’UTILISATION DE FORMULATIONS INNOVANTES OU A LIBERATION PROLONGEE EST EGALEMENT PREVUE POUR OPTIMISER LA BIO DISTRIBUTION, PROLONGER LA DUREE D’ACTION, REDUIRE LE NOMBRE D’ADMINISTRATIONS INVASIVES ET MAINTENIR UNE CONCENTRATION ACTIVE STABLE. CES ETUDES PRECOCES DE PHARMACOCINETIQUE ET DE TOLERANCE SONT ESSENTIELLES POUR CARACTERISER LES COMPOSES D’INTERET ET ORIENTER LEUR DEVELOPPEMENT AVANT LES EVALUATIONS D’EFFICACITE.
Bénéfices attendus
Ces études de pharmacocinétique et de tolérance constituent un prérequis dans le développement de candidats médicaments, quelle que soit l’indication. Nous espérons grâce à ce projet permettre la poursuite du développement des composés et formulations ayant démontré une bonne tolérance et une bio distribution pertinente pour le traitement de différentes pathologies. Ces études pharmacocinétiques et de tolérance permettront de sélectionner les composés les plus pertinents en fonction de leurs propriétés de biodistribution et de leur innocuité, de déterminer la formulation permettant une délivrance optimale et la concentration à utiliser pour atteindre la concentration thérapeutique dans le tissu / fluide/ organe cible. MODIFICATION : Nous pensons réaliser jusqu’à 180 études au maximum sur la durée totale de ce projet.
Procédures
MODIFICATION : Administration de composés à tester ou de produit de référence : -L’administration de médicaments vétérinaires (anesthésiques/antalgiques) suivant les bonnes pratiques vétérinaires qui pourront être quotidiennes pendant 7 jours au maximum. Durée de l’intervention entre 5 min et 1h 00. -Une administration intrathécale unique sous anesthésie générale, administration systémique ou intranasale sur l’animal éveillé en contention. Durée de l’intervention entre 5 min et 1h 00 suivant le type d’administration réalisée. -Des prélèvements sanguins pourront être réalisés : 1 à 2 par semaine (dans la limite des contraintes liées à la récupération des animaux et aux spécificités du site de ponction), jusqu’à la fin de l’étude (1 mois maximum après l'injection du principe actif). Durée de l’intervention maximum 5 minutes. En fonction de la fréquence et du volume minimum nécessaire aux analyses nous adapterons le site de ponction et éventuellement la réalisation des prélèvements sous anesthésie.
Impact sur les animaux
MODIFICATION : (4) Le développement d’une pathologie spécifique pour les lignées génétiquement altérées et particulièrement les maladies neurodégénératives. Les animaux peuvent être de plus faible corpulence en vieillissant. Ils auront aussi des altérations de la mémoire avec des performances en déclin sur les tests de mémorisation. Concrètement cela pourrait avoir comme impact des animaux qui peuvent être désorienté avec une sensibilité accrue aux sources de stress.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés en fin de procédure car le sang, certains tissus et organes sont prélevés afin de réaliser des analyses.
Remplacement
Le recours à l’animal de laboratoire est nécessaire car il n’existe pas de méthodes alternatives validées pour mesurer la biodisponibilité et la tolérance de molécules dans les organes cibles après administration systémique ou locale. La pharmacocinétique de nouveaux traitements ne peut pas être étudiée via la culture cellulaire ou les modèles informatiques. Néanmoins nous réalisons une veille bibliographique active afin de suivre les modèles de remplacement qui sont susceptibles d’être développés à l’avenir.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire a été estimé, en tenant compte de la variabilité des modèles et des techniques de dosage de pharmacocinétique. Ce nombre d’animaux nous permettra d’avoir des résultats fiables sans utiliser plus d’animaux que nécessaire. MODIFICATION : Pour les études de pharmacocinétique le calcul du nombre d’animaux nécessaire repose sur une étude statistique de la variabilité de la méthode de dosage ainsi que sur la variabilité qui existe entre les animaux suivant les différentes voies d’administration. En fonction des limites techniques rencontrées il est nécessaire, au maximum, d’avoir 5 points de dosage pour les tissus sur lesquels nous rencontrons la plus grande variabilité. L’évaluation du nombre d’animaux requis est faite sur la base de 3 études par trimestre et par espèce en considérant qu’au maximum nous serions susceptibles d’inclure 120 animaux par étude. Ce calcul ne représente pas un but à atteindre mais une évaluation de notre besoin maximum.
Raffinement
MODIFICATION : CE PROJET APPLIQUE UNE DEMARCHE DE RAFFINEMENT STRICTE, REALISEE PAR DU PERSONNEL FORME ET COMPETENT DANS LE RESPECT DES PRINCIPES ETHIQUES. LES ETUDES INTEGRENT DES MESURES VISANT A PREVENIR TOUTE DOULEUR, DETRESSE OU INCONFORT : HEBERGEMENT ADAPTE, ENRICHISSEMENT DU MILIEU, MODALITES D’ADMINISTRATION ET DE PRELEVEMENT OPTIMISES. SI NECESSAIRE, L’ALIMENT SERA PLACE AU SOL AVANT ET APRES ADMINISTRATION POUR FACILITER L’ACCES ET DES BIBERONS ADAPTES OU HYDROGEL SERONT MIS A DISPOSITION. LORS DES ANESTHESIES SUPERIEURES A 15 MINUTES, LES ANIMAUX SONT INSTALLES SUR TAPIS CHAUFFANTS AVEC APPLICATION DE GEL OCULAIRE ; UNE HYDRATATION PAR SERUM PHYSIOLOGIQUE EST PREVUE APRES ANESTHESIE > A 30 MINUTES. DES PROTOCOLES D’ANALGESIE ADAPTES SONT APPLIQUES POUR LES CHIRURGIES, INCLUANT ANESTHESIQUES ET ANTALGIQUES SELON LES BONNES PRATIQUES VETERINAIRES. UNE HABITUATION A LA MANIPULATION PEUT ETRE MISE EN PLACE POUR REDUIRE LE STRESS. DANS CERTAINS CAS, SI DES DIFFICULTES D'ACCES A LA NOURRITURE APPARAISSENT, L'ALIMENT EST DEPOSE AU SOL AVEC DU GEL D'HYDRATATION. LES MANIPULATIONS S'EFFECTUERONT SELON DES METHODES DOUCES. LES CONTRAINTES MODEREES LIEES AUX ADMINISTRAITON ET PRELEVEMENTS SANGUINS (MAXIMUM 2 AU SINUS POUR LIMITER LES LESIONS) SONT REALISEE SOUS ANESTHESIE ET ANALGESIE, AVEC POMMADE OPHTALMIQUE ANESTHESIQUE LOCAL POUR LES PLUS INVASIFS, EN LIMITANT LA CONTENTION. L'ETAT CLINIQUE EST SURVEILLE QUOTIDIENNEMENT : PESEE, TEMPERATURE, EXAMEN SANGUIN...AFIN D'ANTICIPER TOUTE DOULEUR. DES MESURES SPECIFIQUES (ARRET ANTICIPE D'ETUDE, SOINS...) SONT MISES EN PLACE PAR LE RESPONSABLE EN CONCERTATION AVEC LE VETERINAIRE, SELON DES POINTS LIMITES STRICTS DEFINIS POUR LE PROJET. CES DISPOSITIONS GARANTISSENT LE RESPECT DES IMPERATIFS ETHIQUES ET LA REDUCTION MAXIMALES DES CONTRAINTES POUR LES ANIMAUX, TOUT EN ASSURANT LA QUALITE SCIENTIFIQUE DES DONNEES.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des adultes pour lesquels les différents organes sont complètements formés et fonctionnels. En amont une évaluation est faite sur le choix des modèles les plus pertinents selon le type de pathologie à traiter, et le mode d’administration préféré : l’utilisation de voies locales permet d’obtenir une meilleure efficacité en réduisant les effets systémiques non désirables. L’utilisation de formulations innovantes et/ou à libération prolongée, permet d’améliorer la biodistribution du produit et/ou d’augmenter la durée de l’efficacité des traitements, pour diminuer le nombre des administrations parfois invasives et/ou obtenir une concentration active stable dans le temps. Le mécanisme d’action de la thérapie à tester permettra également de sélectionner le meilleur modèle de rongeur pour réaliser les études d’efficacité et donc de pharmacocinétique.
tolérabilité de produits administrés par voie orale et intraveineuse chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Perfusés jusqu'à six heures par un cathéter implanté dans la veine saphène, ou gavés, 1 800 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont placés au préalable jusqu'à quinze minutes dans une enceinte à 38 degrés pour faciliter l'injection, et tous sont tués après un prélèvement sanguin terminal suivi d'une nécropsie. L'objet est de vérifier la tolérance de produits avant les études d'efficacité, en identifiant les doses qui provoquent apathie, prostration, convulsions, œdème sévère ou perte de poids d'au moins 20 %. Le dispositif d'accès vasculaire est présenté comme un progrès du raffinement parce qu'il évite six heures de contention en tunnel, alors qu'il permet précisément des perfusions de six heures.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérabilité de produits administrés par voie orale et intraveineuse chez le rat, en administration aiguë et répétée. L'objectif est de déterminer les effets potentiels sur les paramètres cliniques, le comportement, la mortalité, et les organes cibles, afin de garantir la sécurité des composés avant leur développement.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à sécuriser les études d’efficacité en amont, en évaluant la tolérabilité des produits testés chez le rat, en administration aiguë et répétée. Lors de ces études, il est essentiel de s’assurer que les doses administrées ne génèrent pas d’effets indésirables non anticipés. L’objectif est de mieux cibler les plages de doses à utiliser dans les protocoles d’efficacité, en identifiant les seuils de tolérance et les éventuelles toxicités liées à la formulation ou à la voie d’administration. Cette approche permet d’éviter l’exposition inutile des animaux à des doses potentiellement délétères, tout en garantissant la robustesse des résultats obtenus dans les études suivantes. Les données générées permettront également d’optimiser les plans expérimentaux, de réduire les risques d’échec liés à une mauvaise tolérabilité, et de renforcer la qualité des dossiers réglementaires associés au développement des produits. Justification scientifique et éthique de l’usage du VAB : L’utilisation du VAB permet une administration intraveineuse sans contention physique prolongée. En méthode traditionnelle, les animaux doivent être maintenus dans un tunnel de contention pendant au maximum 6 heures, ce qui génère un stress important. Ce stress est d’autant plus problématique dans les protocoles à administration répétée, où il serait réitéré plusieurs fois. Avec le VAB, les animaux restent libres de leurs mouvements, ce qui réduit significativement le stress et améliore leur bien-être. Cette approche est donc scientifiquement pertinente pour garantir des données fiables, et éthiquement justifiée pour respecter les principes du raffinement dans l’expérimentation animale.
Procédures
Dans le cadre des administrations intraveineuses, deux modalités sont envisagées : Administration aiguë : chaque injection est réalisée sur un animal vigile après passage dans une enceinte thermostatée à 38°C avec une durée maximale de 15 minutes, la durée de l'administration est courte, généralement comprise entre 5 et 10 secondes. Perfusion lente : l’administration est réalisée sur animaux implantés , qui leur permettent d'avoir une totale liberté de mouvement, ell peut durer jusqu’à 6 heures. Pour les procédures par gavage, les administrations sont brèves, inférieures à 10 secondes. Fin de procédure : À l’issue des expérimentations, les animaux seront anesthésiés profondément. Un prélèvement sanguin terminal sera alors réalisé, suivi d’une euthanasie sans réveil, conformément aux recommandations éthiques et réglementaires en vigueur.
Impact sur les animaux
Les études de tolérabilité visent à identifier les effets délétères liés à l’administration de composés, immédiats ou après expositions répétées. Bien que supposés bien tolérés, certains effets peuvent survenir selon la dose, la formulation ou la voie d’administration. Les injections IV peuvent provoquer des réactions locales (érythème, œdème, hématome, croûte), notamment en cas d’irritation liée au véhicule. Les administrations orales peuvent entraîner des troubles digestifs, une baisse de consommation alimentaire ou une perte de poids. Ces effets seront surveillés quotidiennement. Le traitement est interrompu en cas de signes cliniques sévères : apathie, prostration, yeux fermés, décubitus latéral, piloérection, tremblements, convulsions, œdème sévère, perte de poids ≥ 20 %, ou absence d’alimentation (liste non exhaustive). Ces critères permettent de limiter la douleur sans compromettre les résultats. Lors d’administrations répétées, l’évolution clinique sera suivie avec attention. Une adaptation des doses ou de la durée pourra être envisagée en cas de toxicité. Les injections seront réalisées dans les règles de l'art. La couleur de la peau (pâleur) et le comportement seront observés le lendemain pour détecter toute atteinte physiologique. Afin de faciliter l’injection IV et éviter le passage en périveineux, les animaux sont placés au maximum 15 minutes dans une enceinte thermostatée à 38°C. Chez les animaux porteurs de VAB implantés à la veine saphène, des effets indésirables spécifiques peuvent apparaître : réactions locales (érythème, œdème, croûtes, hématomes), gêne ou douleur à la manipulation, risque d’infection ou de déplacement du dispositif. Une surveillance renforcée est mise en place : inspection du site, suivi du comportement et de l’état général, mesures d’hygiène strictes. Toute anomalie est évaluée par le porteur de projet ou le personnel du bien-être animal, et peut conduire au retrait de l’animal de l’étude.
Devenir
À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort de manière éthique et réglementaire, après un prélèvement sanguin terminal réalisé sous anesthésie profonde. Ce prélèvement a pour objectif de détecter d’éventuels effets indésirables ou toxiques du composé testé, notamment par l’analyse de biomarqueurs spécifiques. Par ailleurs, une nécropsie sera systématiquement effectuée afin d’identifier, par observation macroscopique, d’éventuelles altérations des organes cibles, permettant ainsi une évaluation complète de l’impact du traitement.
Remplacement
Avant toute expérimentation in vivo, plusieurs tests de toxicité cellulaire sont réalisés afin d’évaluer la cytotoxicité, les effets mutagènes et les interactions métaboliques des composés. Ces tests permettent d’éliminer les produits les plus toxiques et d’éviter des expositions trop fortes ou inappropriées chez l’animal. Cependant, malgré leur utilité, ces modèles in vitro présentent des limites importantes. Ils ne permettent pas de reproduire les interactions complexes d’un organisme entier, notamment les effets systémiques, les réactions immunitaires, les compensations physiologiques ou les effets secondaires liés à la voie d’administration. De plus, certains effets indésirables ne se manifestent qu’en contexte multi-organes ou après plusieurs jours d’exposition. C’est pourquoi l’expérimentation animale reste indispensable pour confirmer la tolérabilité des produits dans des conditions proches de leur usage clinique. Les études in vivo permettent de valider les doses sûres, d’identifier les seuils de toxicité, et de garantir la sécurité des protocoles d’efficacité à venir.
Réduction
Les études de tolérabilité sont conçues pour être réalisées sur un nombre restreint d’animaux, tout en permettant une évaluation fiable des effets potentiels des produits testés. Chaque protocole est optimisé pour limiter les effectifs tout en assurant la détection des signes de toxicité, qu’ils soient liés à la dose, à la formulation ou à la voie d’administration. Ces études préalables permettent d’éviter l’administration de doses potentiellement toxiques dans les protocoles d’efficacité, qui mobilisent un nombre d’animaux plus important. En ciblant précisément les plages de tolérance, elles contribuent à réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés dans l’ensemble du programme de recherche. Cette approche est pleinement conforme au principe de réduction des 3R, en évitant les expositions inutiles, les traitements non pertinents, et en affinant les plans expérimentaux grâce aux données obtenues. Les effectifs sont définis à partir de données bibliographiques, de tests in vitro, et d’études pilotes, permettant le calcul de puissance statistique et l’ajustement des groupes en fonction de la réponse observée.
Raffinement
Les études de tolérabilité ont été conçues pour limiter au maximum les nuisances potentielles tout en garantissant la qualité des observations. Contrairement aux modèles pathologiques, les produits testés dans ce protocole ne sont pas censés induire de symptômes sévères. Toutefois, des effets liés à la formulation, à la voie d’administration ou à la dose peuvent survenir et seront surveillés avec attention. Ces signes sont considérés comme des atteintes de points limites et entraînent la mise à mort éthique de l’animal concerné, ainsi qu’un réajustement des paramètres expérimentaux (dose, durée, formulation). Les procédures sont réalisées avec un hébergement adapté au bien-être des animaux, incluant un enrichissement du milieu (tunnels, éléments de nidification, bois à ronger). Les injections intraveineuses sont réalisées, dans les règles de l’art, afin d’éviter les réactions locales ou les erreurs techniques. Les observations sont renforcées dans les heures suivant l’administration, et une attention particulière est portée à la couleur de la peau et au comportement des animaux. Ce niveau de raffinement permet de garantir une expérimentation respectueuse, conforme aux exigences réglementaires et éthiques, tout en assurant la fiabilité des données générées.
Choix des espèces
Sur la base de la littérature scientifique, aucun modèle invertébré ne permet à ce jour de reproduire de manière fiable les mécanismes physiopathologiques ciblés par nos produits, notamment ceux liés à des atteintes systémiques ou métaboliques. Les modèles murins, tels que le rat et la souris, présentent une homologie génétique d’environ 90 % avec l’humain, ce qui en fait des espèces de choix dans les études pharmacologiques. Le choix d’utiliser à la fois le rat et la souris repose sur le fait que nos modèles d’efficacité ont été développés spécifiquement dans l’une ou l’autre de ces espèces. Il est donc pertinent, avant de procéder aux tests d’efficacité, de vérifier l’innocuité des produits dans l’espèce concernée par le modèle utilisé. Les animaux utilisés dans ce projet seront des individus jeunes adultes, âgés de 8 à 10 semaines. Ce stade de développement est choisi car il correspond à une période où les animaux sont suffisamment matures sur le plan immunologique et physiologique, tout en étant encore dans une phase de stabilité métabolique. Cela permet d’obtenir des données fiables et reproductibles sur la tolérabilité des composés testés, tout en limitant les biais liés à l’âge ou au développement.
Etudes de toxicité sur le développement prénatal chez la souris, le rat et le lapin
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 2800
Lapins : 1960
Toutes les femelles sont tuées à la fin de l'étude pour permettre l'hystérectomie et l'examen des fœtus, squelette et cartilages compris. 5 138 animaux gestants vont être utilisés, 2 800 rates, 1 960 lapines et 378 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 270 d'entre elles et modéré pour 3 868. Pendant treize à vingt-trois jours selon l'espèce, chacune peut subir jusqu'à une vingtaine d'interventions par semaine, administrations répétées et prises de sang, avec un risque d'avortement que le porteur signale surtout chez la lapine. La finalité est réglementaire : établir une dose sans effet et une marge de sécurité pour l'exposition des femmes en âge de procréer, selon les lignes directrices du médicament ou de l'OCDE.
Objectifs
L’objectif de ce projet est l’évaluation des caractéristiques toxiques chez le rongeur d’un candidat médicament, d’un vaccin ou d’un produit chimique, conformément aux lignes directrices du médicament ou de l'OCDE. Ces études interviennent dans les phases cliniques du développement du médicament et permettent l‘évaluation du risque chez des femmes en âge de procréer, en fournissant des informations sur l’interaction entre le produit et le fœtus. Cela permet de déterminer une dose sans effet adverse et une marge de sécurité pour l’exposition humaine.
Bénéfices attendus
L'ensemble des études du projet vise à identifier une dose sans effet permettant le calcul des marges de sécurité chez les femmes en gardant en permanence le ratio bénéfice/risque du produit concerné pour la santé humaine (industrie pharmaceutique) ou la sécurité (industrie chimique).
Procédures
Les animaux sont traités par différentes voies (de façon journalière, voire plusieurs fois/j) hebdomadaire, ou de manière plus espacée (ex: toutes les semaines, ou une seule fois durant la gestation) avec le produit d’intérêt. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 1 heure dans le cas de perfusion intraveineuse. La durée des études est standardisée (13j chez la souris, 16j chez le rat, 23j chez le lapin). Des prélèvements sanguins, seront réalisés afin de déterminer les niveaux du ou des composés administrés, de leurs métabolites ou d’autres marqueurs pharmacologiques pour permettre l’analyse pharmacocinétique, et/ou. pour des analyses hémato-biochimiques ou hormonales par exemple. L’ensemble de ces prélèvements sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. Les animaux seront examinés quotidiennement afin de déceler tout signe clinique. Le poids corporel sera mesuré à différents temps au cours du projet et Lles consommations alimentaires pourront être suivies. Les animaux seront euthanasiés à la fin du projet et un examen complet de la mère (ex : cavité utérine et des organes reproducteurs associés) et des fœtus (ex : squelette et cartilages, pour l’évaluation de la croissance embryo-fœtale) est effectué. La manipulation des animaux durant les interventions est généralement inférieure à 1h/animal/jour (en considérant par ex. 1 journée avec 1 administration + 6 prélèvements sanguins soit environ 30 min). Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine (en considérant par exemple 1 administration quotidienne et 12 prélèvements sanguins dans la semaine). Dans certaines situations rares, les animaux peuvent être soumis à un hébergement individuel dans leur cage (en cas d’agressivité ou de soins individuels par exemple).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus correspondent aux effets pharmacologiques et/ou toxicologiques du produit administré, à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoire liés aux procédures [prélèvements, administrations répétées, contention et/ou des effets systémiques (exemples : pertes de poids, baisse de consommation alimentaire, et des avortements (spontanés ou liés au produit) en particulier chez la lapine)] qui peuvent être observés. Un hébergement en individuel, avec contacts olfactifs, visuels et sonores préservés et enrichissements additionnels, peut être requis (ex. pour suivre la consommation alimentaire individuelle ou pour des études par voie dermale ; rare chez les rats/souris, plus fréquent chez le lapin).
Devenir
A l’issu de la procédure les animaux seront systématiquement euthanasiés pour permettre la faisabilité de l’hystérectomie.
Remplacement
L’évaluation de la toxicité prénatale d’un composé ou de plusieurs composés administrés dans un organisme complet gestant ne peut pas être réalisée qu'avec des études in vitro, car il n'existe pas d'alternative complète in vitro pour ce type d'évaluation en raison de la complexité de l’interaction entre la mère et le fœtus par l’intermédiaire du placenta. Seule l’observation sur un organisme vivant dans son ensemble permet d’évaluer les différentes phases de l’implantation au jour de la parturition et de définir les potentielles interactions entre le composé et le fœtus lorsqu’il est administré chez la mère.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe dépend du design de l’étude. En effet les études dites préliminaires utiliseront un nombre d’animaux plus faibles que les études réglementaires. Mais le nombre d’animaux par groupe correspondra au minimum permettant une analyse statistique fiable, conformément aux recommandations des lignes directrices. En se basant sur des tests statistiques, comprenant à minima des tests de normalité, d’analyse de la variance et tests comparant les moyennes des groupes, le nombre d’animaux utilisés est le minimum possible en fonction de ces considérations et des objectifs de l’étude.
Raffinement
Les doses utilisées sont des doses permettant de définir une toxicité maternelle dans les études de chimie ou d’établir a minima une marge de sécurité suffisante dans les études pharmaceutiques. L’état général des animaux est surveillé quotidiennement. Les paramètres suivants peuvent être contrôlés régulièrement afin d’évaluer l’état de santé des animaux : poids corporel et consommation de nourriture et d’eau, signes cliniques, morbidité/mortalité (liste non exhaustive). Si un ou plusieurs points limites sont atteints, la décision d'interrompre le traitement ou d'euthanasier l'animal sera prise. Des techniques de prélèvement sanguin seront utilisées selon les bonnes pratiques vétérinaires et procédures internes validées, quand elles sont compatibles avec les volumes de sang/fréquences à obtenir. Certains traitements sont réalisés sous anesthésie locale ou générale pour éviter le stress, la douleur ou l’inconfort. Les rongeurs et les lapins sont hébergés en groupe (afin d’éviter le stress lié à l’hébergement individuel). Cependant, certaines situations expérimentales exigent l’hébergement individuel. Le cas échéant, des enrichissements supplémentaires avec maintien du contact visuel et olfactif sont proposés aux animaux hébergés individuellement.
Choix des espèces
Les espèces rat, souris, et lapin sont des espèces de laboratoire largement utilisés en recherche biomédicale (littératures et connaissances très larges) et sont des espèces recommandées par les lignes directrices. Le choix de l’espèce/souche est dicté par différents facteurs : résultats déjà existants (essais préliminaires in vitro et in vivo), voie d'administration choisie, métabolisme vitro et/ou pharmacocinétique/pharmacodynamique. De façon standard, les rats, souris et lapins seront âgés de 6 à 10 semaines, 6 à 8 semaines et 4 à 6 mois, respectivement, correspondant à un niveau « jeune adulte » de croissance et de développement nécessaire et suffisant pour conduire les expérimentations. Les animaux ne doivent pas avoir été gravides au paravent.
Techniques d’évaluation de la fonction musculaire chez les murins
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Rats : 600
4 800 rongeurs, 4 200 souris et 600 rats, vont être utilisés sur cinq ans, tous tués à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut enchaîner jusqu'à cinq tests sur animal vigile, tapis de course, roue, équilibre, agrippement, analyse de la marche et de la respiration, puis jusqu'à deux séries d'électrophysiologie et d'échographie musculaire sous anesthésie. La mesure finale de force musculaire est pratiquée sur la totalité des animaux sous anesthésie sans réveil, avant le prélèvement des muscles pour l'histologie. Le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit la complexité physiologique de l'animal vivant, et présente sa combinaison de techniques comme une contribution aux 3R.
Objectifs
L’objectif général de ce projet est d’améliorer la compréhension fonctionnelle et mécanistique des maladies neuromusculaires en analysant différents paramètres du système neuromusculaire, notamment la coordination motrice, la fonction respiratoire et la fatigue musculaire. Plus spécifiquement, ce projet vise à : – caractériser les altérations neuromusculaires associées à différentes pathologies à l’aide d’approches expérimentales complémentaires ; – explorer le rôle de gènes et de protéines d’intérêt impliqués dans le fonctionnement et la maintenance du muscle et des motoneurones ; – développer et caractériser de nouveaux modèles murins pertinents de maladies neuromusculaires ; – évaluer l’efficacité et les mécanismes d’action de stratégies thérapeutiques expérimentales. Les études s’appuieront sur des approches in vivo et in vitro chez la souris et le rat, permettant une analyse intégrée des propriétés des fibres musculaires, des motoneurones et de leurs interactions avec les autres types cellulaires contribuant à l’homéostasie du système neuromusculaire. À terme, ces travaux ont pour objectif d’identifier des cibles thérapeutiques transposables à l’humain et de contribuer à l’amélioration des stratégies de diagnostic et de prise en charge précoce des maladies neuromusculaires.
Bénéfices attendus
Les maladies neuromusculaires constituent un ensemble d’environ 200 pathologies d’origine génétique ou acquise, touchant les muscles et/ou le système nerveux. En France, elles concernent près de 30 000 à 50 000 personnes, avec une prévalence estimée entre 4 et 7 pour 10 000 habitants. Si certaines peuvent être stabilisées lorsqu’elles sont diagnostiquées précocement, d’autres évoluent vers des formes sévères, neurodégénératives et parfois fatales. Ces affections entraînent fréquemment une perte progressive de l’autonomie (altérations de la marche, de la respiration, de la déglutition, etc.) et nécessitent une prise en charge médicale et médico-sociale lourde et multidisciplinaire. Ce projet vise à générer de nouvelles connaissances sur la fonction neuromusculaire en étudiant de manière approfondie des paramètres tels que la coordination motrice, la fonction respiratoire et la fatigue musculaire. Les bénéfices attendus sont une meilleure compréhension des mécanismes biologiques, physiopathologiques et médicaux impliqués dans ces maladies, l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques transposables à l’humain et l’amélioration du diagnostic précoce, condition essentielle pour une prise en charge efficace. Les approches expérimentales combinées (in toto, ex vivo et in situ) permettront une évaluation intégrée et fonctionnelle des atteintes neuromusculaires, maximisant la valeur scientifique des données obtenues. Cette stratégie méthodologique contribue également à limiter le nombre d’animaux utilisés et à réduire leur impact, conformément aux principes des 3R (remplacement, réduction, raffinement), tout en garantissant des résultats robustes, fiables et reproductibles, au bénéfice de la recherche biomédicale et, à terme, des patients atteints de maladies neuromusculaires.
Procédures
Dans un premier temps, les animaux pourront pratiquer un ou plusieurs exercices fonctionnels sans anesthésie permettant d'évaluer différents paramètres comme la respiration, la coordination, la marche etc... Ces tests seront faits une fois ou plus (maximum 5) avec un temps de repos imposé entre les tests de 2 jours et peuvent durer de 5 à 25 minutes. Dans un second temps les animaux effectueront des tests sous anesthésie générale et analgésie adéquate permettant l'évaluation de la fonction musculaire des muscles fléchisseurs, l'enregistrement de l'activité électrique vers le muscle en passant par le système nerveux et une échographie du muscle squelettique. Les animaux subiront ces tests une fois ou deux maximums avec un temps de récupération d'un mois imposé. La durée de ces tests est comprise entre 10 et 20 minutes. Enfin, l'évaluation de la mesure de force musculaire (sans réveil) s'effectuera sur la totalité des animaux une seule fois et se fera sous anesthésie générale et analgésie adéquate. Sa durée est comprise entre 20 à 30 minutes. Ce test pourrait être associé à un prélèvement sanguin (toujours sous anesthésie générale et analgésie) qui est une procédure de courte durée (entre 1 à 2 minutes), réalisée par du personnel formé, permettant l’obtention d’un volume de sang suffisant en une seule manipulation.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues pour les tests fonctionnels sur animaux vigiles sont le stress lié à la manipulation momentanée de l’animal par l’expérimentateur, au changement d’environnement et à la mise en place des rongeurs dans les appareillages de mesure. Une fatigue musculaire peut survenir pour le tapis de course. Concernant l’évaluation des paramètres d’évaluation de la marche et de la respiration, seul un léger stress dû aux changements d’environnement est à prévoir. Pour les tests nécessitant une anesthésie, les effets indésirables pouvant survenir sont l’hypothermie, la détresse respiratoire, des douleurs au réveil au site de placement d’aiguilles, et du stress au réveil de l’anesthésie le cas échéant. Les animaux présentant un phénotype dommageable pourraient être atteint musculairement (faiblesse musculaire, dégénérescence neuromusculaire, altérations motrices ou respiratoires selon la lignée).
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés en suivant la réglementation en vigueur. Tous les tissus et échantillons musculaires seront prélevés pour des analyses histologiques et moléculaires réalisées ultérieurement en laboratoire de recherche.
Remplacement
Les techniques utilisées dans le cadre de ce projet visent à évaluer la physiologie fonctionnelle de l’animal. À ce jour, aucune méthode alternative ou approche in vitro ne permet de reproduire avec une précision suffisante la complexité physiologique et les interactions systémiques observées chez l’animal vivant. Ainsi, l’utilisation de modèles murins demeure indispensable et scientifiquement justifiée pour l’évaluation de l’efficacité et des effets fonctionnels ou histologiques induits par les traitements en cours de développement. Les modèles de culture cellulaire ou tissulaire existants, bien qu’utiles pour des approches mécanistiques, ne permettent pas de récapituler l’ensemble des réponses intégrées au niveau musculaire, nerveux et systémique. Ce projet vise donc à combiner, au sein d’un protocole cohérent, un ensemble de techniques complémentaires permettant une évaluation complète, rigoureuse et transposable des effets thérapeutiques, tout en respectant les principes de remplacement, de réduction et de raffinement (3R).
Réduction
4800 animaux seront utilisés (4200 souris et 600 rats sur 5 ans). Pour limiter le nombre, les animaux seront analysés avec un maximum 5 tests. Au total 12 actes seront testés dont 7 sont des tests fonctionnels sur animaux vigiles (roue volontaire, tapis de course, test d’équilibre, test d’agrippement, évaluation de la marche et de la coordination, évaluation des paramètres respiratoires), 3 sont des tests sous anesthésie générale pour les analyses électrophysiologiques et l’échographie des muscles squelettiques puis réemployés pour l’étude in situ ou in vitro des muscles après une anesthésie sans réveil. Ce nombre d’animaux a été déterminé grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques permettant la comparaison des groupes expérimentaux deux à deux. Des prélèvements tissulaires seront réalisés pour des analyses biochimiques et moléculaires ultérieures
Raffinement
Si les animaux ne proviennent pas de l’établissement utilisateurs, ils pourront subir du stress dû aux mouvements des cages, ou lors du transport entre les deux animaleries, mais aussi lors du transfert dans les nouvelles cages ou encore lors d’un changement d’environnement et d’alimentation. Une période d’acclimatation d’une semaine minimum sera alors effectuée dans ces cas-là. Pour minimiser les dommages aux animaux, ils bénéficieront d’un environnement enrichi (outil de nidification, maisonnettes plastiques/cartons ou batônnets à ronger) et du maintien de l’interaction sociale en étant groupés. Un suivi quotidien sera réalisé pour détecter tout signe d'inconfort. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le nombre d’animaux par cage est réduit à 2 minimum et à 5 maximum pour la souris, les rats seront répartis 2 par cage. Des points limites suffisamment précoces et prédictifs ont été définis. Plusieurs indicateurs physiologiques et comportementaux permettent de suivre le bien-être de l’animal : observation d'apparition de comportement anormal (hypertoilettage, prostration), posture en cas de douleurs, absence d’interactions avec les congénères, consommation d’aliments et d’eau, sommeil. Pour limiter l'expression des phénotypes dommageables, le matériel des cages est irradié, des croquettes sont mis au sol et si nécessaire de la bouillie ou de l'hydrogel seront apportés dans les cages pour faciliter la prise alimentaire et hydrique. La douleur et le stress sont limités en apportant une anesthésie gazeuse et une analgésie adaptée pour les actes techniques le nécessitant. En vue de réduire au maximum le stress des animaux, un exercice d’habituation sera réalisé pour les actes ne nécessitant pas d’anesthésie.
Choix des espèces
Les espèces souris Mus musculus et le rat Ratus norvegicus ont été choisies car elles représentent deux excellents modèles pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux (même fond génétique). De plus le rat et la souris sont des modèles de choix pour l'étude des dysfonctionnements musculaires car de nombreuses voies de régulation dans le système neuro-musculaire sont conservées entre souris, rat et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiologie et la physiopathologie de ces deux rongeurs sont un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ces modèles animaux. Les expériences seront réalisées sur des rongeurs (souris et rats) adultes âgés de 2 à 24 mois environ chez lesquels le système neuromusculaire est complètement développé. En fonction des phases de l’étude, de la réalisation des actes, les animaux pourraient être âgés de 3 à 24 mois lorsqu’ils seront euthanasiés pour les prélèvements.
Etude longitudinale des mécanismes physiopathologiques de l’hypertension pulmonaire associée à la dysplasie broncho- pulmonaire par exposition à l’hyperoxie chez le rat : étude d’une cible thérapeutique
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système respiratoire
L'automutilation, les vocalisations ou l'agression des petits par la mère déclenchent l'arrêt du protocole et la mise à mort. 806 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dès les vingt-quatre premières heures de vie, les ratons passent quatorze jours en atmosphère hyperoxique pour reproduire l'hypertension pulmonaire des grands prématurés, leurs mères échangées tous les jours pour épargner à elles seules la toxicité de l'oxygène, avant des échographies cardiaques, des mesures de pression et une pléthysmographie invasive sous anesthésie. Le porteur justifie la cotation modérée par le fait que les animaux ne seront pas soumis à l'effort, seule situation où la gêne respiratoire s'exacerbe selon lui.
Objectifs
La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP) est la principale complication liée à la grande prématurité. La DBP peut se compliquer d’une hypertension pulmonaire (HTP-DBP) responsable d’une mortalité importante dans les 2 ans suivant le diagnostic, par défaillance cardiaque droite. Par ailleurs, les altérations pathophysiologiques présentes pendant la période néonatale persistent dans le temps chez les grands prématurés survivants, augmentant leur risque de développer des maladies respiratoires et cardiovasculaires sévères à l’adolescence et à l’âge adulte. Les mécanismes physiopathologiques à l’origine de l’HTP-DBP sont encore méconnus et il n’existe, à l’heure actuelle, aucun traitement préventif ni curatif de cette maladie. La recherche est donc très active dans l’identification de nouvelles cibles afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Pour cela, des modèles animaux pertinents sont indispensables. Ainsi, dans ce projet, nous utiliserons un modèle animal (rats) d’HTP-DBP expérimentale induite par hyperoxie, classiquement décrits dans la littérature et utilisés au laboratoire de façon à pouvoir s’appuyer sur de nombreuses données déjà acquises. Ces modèles animaux sont les modèles qui reproduisent le mieux la pathologie humaine. Dans ces modèles, nous étudierons de manière longitudinale, l’évolution des altérations pathophysiologiques de l’HTP-DBP à différents âges (J15 etJ60 chez les animaux, ce qui correspond chez l’humain à la période de l’enfance (
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mettre en évidence l’effet thérapeutique de deux molécules pharmacologiques ciblant cible thérapeutique. L’efficacité de traitements préventifs versus curatifs sera comparée ainsi que d’éventuels effets secondaires. Si les études sont positives, des études cliniques pourront être envisagées à plus long terme avec un rapport bénéfice- risque minimum pour les patients.
Procédures
Un groupe sera exposé à l’air ambiant (groupe contrôle) et un 2ème groupe sera maintenu en hyperoxie dans les 24h suivant la naissance, pour une durée de 14 jours (J). Un échange des mères entre les groupes sera effectué toutes les 24h, afin d’éviter l’effet toxique lié à l’oxygène chez ces mères. Des substances pharmacologiques dirigées vers la cible thérapeutique seront injectées soit en intranasal soit en intrapéritonéal pour le protocole préventif et pour le protocole curatif. Après 14 jours, une partie des ratons sera anesthésiée afin de réaliser des échographies cardiaques (10 minutes/animal), des mesures de pressions cardiaques (10-15 minutes/animal) et des mesures de la fonction respiratoire par pléthysmographie invasive (5-10 minutes/animal) pour diagnostiquer la présence d’une HTP-DBP et en évaluer la sévérité. Tous les animaux auront ces différentes mesures avant l’extraction du tissu. Les animaux seront euthanasiés pour l’extraction du tissu. Des prélèvements de sang pourront être effectués sur certains animaux juste après l’euthanasie et avant de récupérer le tissu. L’échographie, les mesures hémodynamiques et les mesures de fonction respiratoire permettront également d’évaluer l’efficacité des traitements thérapeutiques. L’autre partie des animaux sera placée en normoxie seule, en présence d’une mère allaitante jusqu’au sevrage puis en condition d’hébergement classique jusqu’à l’âge de 60 jours. Durant cette période, les animaux auront une échographie cardiaque sous anesthésie générale aux différents temps d’évaluation, y compris ceux qui poursuivent le protocole jusqu’à J60. Ainsi, les animaux explorés à J60 auront au total 2 échographies cardiaques durant le protocole. A l’issue du protocole, les animaux seront anesthésiés afin de réaliser des échographies cardiaques, des mesures de pressions cardiaques, des mesures de la fonction respiratoire et des prélèvements de sang.
Impact sur les animaux
L’HTP-DBP n’induit pas de souffrances élevées mais plutôt une gêne respiratoire exacerbée lors d’un effort. Etant donné que les animaux ne seront pas soumis à l’effort, la souffrance est considérée comme modérée dans ce type de protocole d’induction d’une maladie. Nous avons une grande expérience du suivi notamment respiratoire des animaux sous des atmosphères en oxygène variées au laboratoire et nous serons particulièrement attentifs aux points limites qui constitueront un arrêt des protocoles. Bien qu’il n’y ait pas de perte de poids, il y a une prise de poids moindre lors de la survenue de l’HTP-DBP chez les animaux. Les points d’injection des substances et/ou solvants à tester peuvent développer une inflammation locale. Ils seront donc contrôlés. Etant donné que les substances pharmacologiques sont déjà utilisées en clinique, on ne s’attend pas à l’observation d’effets secondaires importants. Globalement, les nuisances suivantes seront surveillées par les expérimentateurs ou les animaliers : Anesthésies répétées Concentrations potentiellement toxiques en oxygènes Points d’injections à répétition Prise de poids ralentie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés de façon à récupérer les tissus pour faire diverses analyses.
Remplacement
Il est indispensable de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu dans cette maladie afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, et seules des expérimentations in vivo chez l’animal pourront permettre d’atteindre ce but. Il est très difficile d’obtenir du tissu de patient souffrant d’HTP-DBP mais des études pourront être réalisées sur des cellules de poumons humains fœtaux en culture, exposées ou non à l’hyperoxie. Ce remplacement du modèle animal par un modèle in vitro permettra d’élucider certains mécanismes intracellulaires sans utiliser d’animaux. Les cellules en culture nous apportent des informations qui doivent être vérifiées in/ex vivo ou in vitro sur des cellules ou des tissus fraichement isolés car le phénotype des cellules change avec les conditions de culture. Par ailleurs, cette pathologie implique plusieurs organes et plusieurs types cellulaires pulmonaires qui interagissent entre eux et seul l’animal entier permet les interactions entre ces différents organes et cellules.
Réduction
Pour limiter le nombre d'animaux, une partie des utilisateurs utilisera le poumon droit et l’autre partie le poumon gauche, une planification des expériences sera établie pour optimiser au mieux les techniques réalisées sur chaque animal et enfin des études seront réalisées sur des cellules d’artères pulmonaires humaines fœtales en culture exposées à l’hyperoxie in vitro pour simuler l’HTP-DBP. Quatre chercheurs/enseignant-chercheurs statutaires (et leurs étudiants) travaillent sur le modèle de ratons HTP-DBP donc l’utilisation des animaux contrôles pourra être optimisée en concertation avec tous les utilisateurs lors de nos réunions d’équipe hebdomadaires afin d’utiliser tous les tissus disponibles. Des précautions seront prises pour éviter les biais expérimentaux (travail en aveugle, partage des tissus et/ou cellules issues de ces tissus). Nous avons besoin de 6 lots différents par condition car les expériences doivent être réalisées sur différentes lots et nos expériences nécessitent de conditionner les poumons différemment, de plus étant donné la petite taille des poumons, nous avons besoin de plusieurs poumons pour réaliser toutes les expériences avec un nombre d’expériences entre 6 et 9 en fonction des expériences. L’estimation du nombre d’animaux est basée sur les analyses des études préalablement menées au laboratoire et en accord avec les données de la bibliographie. Le nombre d’animaux sera ensuite réduit si les résultats obtenus sont statistiquement significatifs (ou résolument non significatifs) avant la fin de la totalité des séries prévues.
Raffinement
Selon la condition, 12 ratons et 1 rate seront placés soit dans l’enceinte à hyperoxie soit dans une cage classique. L’enceinte à hyperoxie et la cage classique contiendront une couche de litière suffisante pour absorber l’humidité, des éléments de nidification (coton, papier kraft) et du matériel d’enrichissement (un tunnel rouge et buchettes de bois). L’accès à l’eau et la nourriture sera ad libitum. Les paramètres ambiants (hygrométrie, température) seront contrôlés quotidiennement par les expérimentateurs ou les animaliers et conservés sur un registre. Un cycle jour/nuit de 12h sera également appliqué. Les signes cliniques de souffrance seront surveillés quotidiennement. Différents paramètres physiologiques (courbe de poids, piloérection, détresse respiratoire) seront surveillés. Un arrêt de la courbe de croissance ou une baisse de poids corporel prolongé dans le temps et non réversible, un comportement anormal des animaux (vocalisation, comportement malveillant vis-à-vis des bébés, automutilation) ou des signes de détresse respiratoire conduiraient à un arrêt du protocole et à la mise à mort de l’animal. L’enceinte d’hyperoxie sera ouverte tous les jours pour l’échange des mères. A cette occasion, les animaux seront observés et seront pesés tous les deux jours. En cas de détection de signe de douleur, dans un premier temps, une administration d’antalgique sera réalisée. En cas de souffrance ou de détresse persistante une procédure d’euthanasie sera mise en œuvre. Une grille de scoring pour le suivi des animaux sera mise en place pour chaque animal. L’ensemble des expérimentations in vivo sera réalisé sous anesthésie générale. Pour les mesures hémodynamiques, un tapis chauffant sera utilisé pour préserver la température corporelle constante durant toute la procédure. Le degré d’anesthésie sera vérifié par l’absence de réflexe palpébral et/ou de retrait de la patte au pincement. Des modifications des paramètres physiologiques et notamment la fréquence cardiaque indiquant une souffrance ou une détresse de l’animal conduiraient à une procédure d’euthanasie.
Choix des espèces
Le rat est une espèce classiquement utilisée pour le développement de modèles d’HTP-DBP. De plus, le laboratoire utilise ces espèces depuis plusieurs années, et dispose donc de nombreuses données sur lesquelles s’appuie le présent projet. De plus, le rat est particulièrement adapté pour modéliser la DBP car au moment de la naissance leurs poumons sont au stade de développement pulmonaire qui correspond au stade de maturation des poumons de nouveau-nés grands prématurés humains et les expérimentations pourront être menées chez des rats nés à terme et ne nécessiteront pas d’induire une naissance prématurée de ces animaux.
Etude de la réactivité cellulaire dans deux régions cérébrales lors de la réexposition au contexte après modulation du métabolisme cérébral du cholestérol chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Le rat est retenu parce qu'il consomme spontanément la plupart des drogues d'abus et apprend vite les tâches qui lui en donnent accès. 800 rats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré: pose d'un cathéter intraveineux sous anesthésie, chirurgie crânienne de deux heures, puis jusqu'à vingt-cinq séances quotidiennes d'auto-administration d'héroïne de trois heures ou dix séances de cocaïne de six heures. Ils vivent seuls dès la première opération et jusqu'à la fin, isolement que le porteur présente comme reproduisant les conséquences négatives de la consommation de drogues. Tous sont tués à la fin de l'expérience pour que deux régions de leur cerveau soient analysées.
Objectifs
L’addiction aux drogues est une maladie chronique, marquée par un risque important de rechute, c’est-à-dire la reprise de la consommation après une période d’abstinence. Ces rechutes sont souvent déclenchées par des situations, des lieux ou des contextes associés à la consommation passée. Elles seraient liées à des modifications durables du cerveau provoquées par les drogues. Des études chez l’animal montrent que le métabolisme du cholestérol dans le cerveau joue un rôle important dans les comportements addictifs et que manipuler le métabolisme du cholestérol dans le cerveau permettrait de réduire la recherche de drogue après une période d’abstinence. Cependant, les mécanismes précis à l’origine de cet effet restent mal compris. Une hypothèse est que cette diminution de la recherche de drogue serait liée à une baisse de la sensibilité aux contextes associés à la consommation, qui sont connus pour déclencher l’envie de consommer. Ce projet de recherche a trois objectifs principaux : 1. L’objectif est de déterminer le rôle respectif de deux zones cérébrales dans les effets bénéfiques de la manipulation du cholestérol, afin de mieux comprendre les mécanismes cérébraux impliqués. 2. Le projet vise également à déterminer si la modification du métabolisme du cholestérol dans ces régions du cerveau influence la réactivité aux contextes associés à la consommation de drogue. 3. Enfin, l’étude examinera si des effets similaires sont observés avec l’héroïne, une drogue appartenant à une classe différente de la cocaïne.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires et comportementaux expliqués dans la vulnérabilité à la rechute dans le cadre d’une addiction à la cocaïne ou à l’héroïne. Ces expériences pourraient conduire à une meilleure prise en charge des personnes addictes et au développement de thérapies médicamenteuses pour réduire les taux de rechutes (nouvelles consommations) de cocaïne ou héroïne, en particulier celles déclenchées par le contexte.
Procédures
Sur animaux anesthésiés : - chirurgie d’implantation de cathéter (durée : 15minutes par animal,) pour permettre l’auto-administration. - chirurgie crâniale pour moduler l’expression d’un gène : 1 fois (2 heures par animal) Sur animaux vigiles : - en amont de chaque chirurgie, 1 injection d'antalgiques et 1 injection d’analgésique - après la chirurgie, 2 injections d’antalgiques par animaux - 10 sessions d’auto-administration de cocaïne (1 session / jour, 6 heures par session) - 10 sessions d’auto-administration de saline (1 session / jour, 6 heures par session, contrôle de la cocaïne) - 25 sessions d’auto-administration d’héroïne (1 session / jour, 3 heures par session) - 25 sessions d’auto-administration de saline (1 session / jour, 3 heures par session, contrôle de l’héroïne)
Impact sur les animaux
Chirurgies : inconfort transitoire au réveil minoré par des antalgiques et une surveillance renforcée Implantation d’un cathéter intraveineux à demeure : risques d’infection ou démangeaisons Auto-administration de drogue (cocaïne ou héroïne) et abstinence : induction d’un stress léger à modéré Effets liés à la cocaïne : L’administration contrôlée de cocaïne peut induire des effets secondaires comportementaux (hyperactivité, stéréotypies, anxiété), sans atteinte somatique attendue à court terme. Une surveillance comportementale est prévue pour prévenir toute dérive. Effets liés à l’héroïne : L’administration contrôlée d’héroïne peut induire des effets secondaires comportementaux tels que sédation, hypoactivité locomotrice et modifications transitoires de la vigilance, sans atteinte somatique attendue à court terme dans les conditions expérimentales prévues. Une surveillance comportementale est mise en place pour prévenir toute complication. Isolement : peut induire un stress modéré, qui fait partie intégrante du protocole utilisé.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérience afin de procéder à des analyses sur le cerveau.
Remplacement
Ce type de recherche, visant à comprendre les bases comportementales, cellulaires et moléculaire du comportement de recherche de drogue et de l’apparition de nouvelles consommations chez les personnes addictes peut uniquement être menée sur un animal vivant. Après vérification, il n’a pas été trouvé de test in vitro ou in silico permettant d’effectuer cette recherche et il n’est donc pas envisageable d’utiliser des méthodes de substitution à l’animal entier.
Réduction
Les effectifs sont optimisés de manière à utiliser un minimum d’animaux tout en conservant une grande puissance et en tenant compte de la variabilité interindividuelle. Chaque animal sera valorisé : il participe à des mesures comportementales, et son cerveau sera analysé à l’issue de l’étude, ce qui permet de combiner des données fonctionnelles et biologiques sans duplication des effectifs.
Raffinement
Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière des animaux selon une grille de suivi de bien-être animal qui aide à surveiller l’atteinte éventuelle des points limites et des critères d’intervention et d’arrêt. En effet, ses points limites gradés précis sont définis dans une grille de suivi (perte de poids, apparence, comportement de l’animal). Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape avec une pesée journalière pendant 3 jours après les chirurgies, journalière pendant les sessions de consommations et 1 fois par semaine pendant l’abstinence. Dès leur arrivée à l’animalerie et pour toute la durée du projet, les animaux seront hébergés en conditions normales (température et humidité contrôlées, cages ventilées) avec un enrichissement dans la cage fourni par l’animalerie (stick ou pièce de bois à ronger pour assouvir leur besoin naturel de ronger) et accès à l’eau ad libitum. Lors de l’entrée en procédure (première chirurgie, les animaux seront séparés pour être exposés à des conditions de vie reflétant les conséquences négatives de la consommation de drogues isolement social et ce pendant toute la durée de la procédure. Un contact visuel sera maintenu. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation de 10 jours minimum. Lors des chirurgies un recours à une anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques, ainsi que d’un maintien de la température par tapis chauffant sera effectué. Un traitement antalgique sera poursuivi en postopératoire pour une couverture totale de 72heures. Les animaux seront manipulés à partir du cinquième jour pour une habituation à l’expérimentateur.
Choix des espèces
Le rat est l’une des espèces les plus pertinentes et les plus utilisées pour l’étude des mécanismes d’addiction. Il présente une pharmacosensibilité aux substances addictives proche de celle observée chez l’humain, et consomme spontanément la plupart des drogues d’abus, dont la cocaïne et l’héroïne. Le rat apprend facilement des tâches opérantes complexes et développe des comportements addictifs reproductibles, ce qui n’est pas le cas d'autres espèces. Ceci en fait un modèle de choix pour étudier l’addiction et les rechutes. Dans cette étude, nous utiliserons des rats « jeunes adultes » de 7-8 semaines au début du projet, pour faciliter l’apprentissage et pour pouvoir effectuer des expériences de longue durée sans facteur de déclin cognitif lié au vieillissement.
Identification des neurones impliqués dans le contrôle volontaire de la respiration
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
- Système respiratoire
895 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue pour que leur cerveau soit prélevé, 386 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 509 d'un niveau modéré. À partir du sevrage, à vingt et un jours, ils apprennent pendant six semaines à nager en apnée, puis subissent une ou deux chirurgies cérébrales ou spinales d'une heure et demie à deux heures et demie, la dernière sans réveil. Des diodes implantées dans le crâne servent à déclencher ou bloquer des apnées, pour identifier les neurones du contrôle volontaire de la respiration. Le porteur décrit l'entraînement à la nage comme un exercice ludique adapté au comportement naturel du rat, et qualifie d'"indispensables" les avancées que garantirait le caractère novateur de l'étude.
Objectifs
La respiration permet le renouvellement indispensable de l’oxygène dans l’organisme et l’élimination du dioxyde de carbone. L’activité respiratoire automatique est générée par des réseaux neuronaux du tronc cérébral dont la localisation ainsi que les mécanismes de fonctionnement sont à présent bien connus. En revanche, les réseaux situés dans les régions supérieures du cerveau qui permettent de contrôler volontairement la respiration ou de l’adapter à nos comportements ou émotions restent largement méconnus. Notre projet vise à identifier chez le rat les neurones impliqués dans la commande volontaire de la respiration, en particulier ceux responsables de l’apnée volontaire. Le premier objectif aura pour but de localiser les neurones des régions cérébrales supérieures qui envoient directement des connexions vers les neurones contrôlant les muscles respiratoires. Pour cela nous utiliserons des traceurs injectés dans la moelle épinière ou le tronc cérébral. Le second objectif consistera à stimuler ou bloquer sélectivement ces neurones identifiés dans les expériences précédentes pour comprendre leur rôle dans la respiration. Les réponses respiratoires et cardiaques seront analysées chez l’animal anesthésié ou éveillé tandis que les neurones seront activés ou désactivés. D'autres expériences viseront à identifier les neurones activés lors de la nage en apnée, grâce à un marqueur d’activité cellulaire. Pour cela, les rats suivront un entraînement progressif et non contraignant à la nage, puis à l’apprentissage de l’apnée volontaire, sous forme d’un exercice ludique et adapté à leur comportement naturel. Ensuite, il s'agira de moduler l’activité des neurones activés lors de la nage en apnée. Nous devrions ainsi pouvoir déclencher des épisodes d’apnée suite à l’activation sélective de certains neurones, ou inversement, bloquer l’apnée suite à l’inhibition de ces mêmes neurones. L'originalité et la force des expériences proposées résident ainsi dans leur capacité à caractériser, de manière inédite, le réseau neuronal impliqué dans le contrôle volontaire de la respiration, tant dans son organisation structurelle que dans ses mécanismes fonctionnels.
Bénéfices attendus
Le projet de recherche proposé vise à améliorer nos connaissances sur le contrôle nerveux de la respiration. Il a précisément pour but d’identifier les neurones impliqués dans la commande volontaire de la respiration. De plus, les explorations fonctionnelles réalisées dans ce projet permettront pour la première fois d’établir une relation de cause à effet entre l’activité des neurones identifiés et les paramètres respiratoires et cardiovasculaires. La tâche comportementale sélectionnée, l’apnée associée à la nage en immersion, est particulièrement intéressante. En effet, une baisse du rythme cardiaque (ou bradycardie) est observée lors de l’apnée chez presque toutes les espèces animales étudiées ainsi que chez l’homme. Ainsi, les découvertes effectuées dans le cadre de ce projet pourraient permettre d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles et de lutter plus efficacement contre le stress chronique, l’anxiété ou l’hypertension artérielle. Nous espérons que les données obtenues dans cette étude permettront également de proposer de nouveaux concepts sur lesquels fonder des études in silico.
Procédures
Ce projet expérimental sera mené exclusivement sur des rats. Les animaux seront répartis en plusieurs groupes selon les procédures prévues. Groupe 1 : Apprentissage de la tâche comportementale d’apnée pendant 6 semaines, suivie d’une chirurgie terminale sans réveil d’une durée moyenne de 20 minutes chez l’animal anesthésié. Groupe 2 : Première intervention chirurgicale sous anesthésie d’une durée variant entre 1h30 et 2h30, suivie d’un réveil. Après un délai de 3 à 6 semaines nécessaire à l’apprentissage de la tâche comportementale d’apnée, seconde chirurgie sans réveil, sous anesthésie, de même durée (1h30 à 2h30). Ces interventions pourront inclure des manipulations préparatoires, la mesure des paramètres cardiorespiratoires et des procédures terminales.
Impact sur les animaux
Les nuisances et les effets indésirables attendus sur les animaux sont inhérents à la mise en œuvre de plusieurs protocoles décrits dans le présent projet. L’anesthésie, en soi, génère un stress. Les procédures chirurgicales invasives, dont les chirurgies cérébrales et spinales, sont susceptibles d’occasionner des douleurs locales, des démangeaisons et des irritations cutanées lors de la cicatrisation. La pose d’implants sous-cutanés ou cérébraux peut également occasionner une gêne mécanique. Les expériences d’optogénétique prévues dans ce projet nécessitent une illumination transcrânienne ou intracrânienne via des diodes électroluminescentes. Cette illumination sera effectuée avec une faible puissance sans effet thermique et n’entrainera donc aucune conséquence néfaste pour l’animal. Une réduction transitoire, plus ou moins marquée de l'activité locomotrice est observée pendant 12 à 24h environ suivant la chirurgie, et pendant cette période d’isolement post-opératoire, un stress peut être lié à la diminution des interactions sociales. La cicatrisation complète des plans cutanés suturés est observée dans les 5 à 7 jours qui suivent la chirurgie. L’apprentissage progressif de la tâche comportementale de nage, en particulier lors des premières interactions avec le milieu aquatique et la découverte du nouvel environnement, peut être une source de stress temporaire pour les animaux et de fatigue musculaire transitoire. Une légère hypothermie, induisant un inconfort thermique, peut être attendue à la sortie de l’eau. Enfin, l’activation des neurones potentiellement impliqués dans la génération de l’apnée volontaire chez un animal respirant à l’air libre pourrait provoquer une brève apnée sèche, limitée à quelques cycles respiratoires (quelques secondes), tandis que leur inactivation pourrait entraîner un refus de se lancer dans la phase de nage en apnée lors de la tâche comportementale.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issue de chaque procédure. En effet, le cerveau doit être prélevé pour localiser précisément les neurones d'intérêt et/ou circonscrire les régions cérébrales ciblées.
Remplacement
Ce projet a pour but d'identifier les neurones impliqués dans la commande volontaire de la respiration. Pour l’instant, les connaissances incomplètes sur le sujet ne permettent pas d’envisager d’approches autres que l’expérimentation animale pour répondre à ces questions (comme une étude in silico par exemple). En effet, il s'agit de mécanismes physiologiques fondamentaux pour lesquels il n'existe que très peu ou pas de résultats antérieurs. Cette absence de connaissances a priori sur ces mécanismes explique donc l'incapacité actuelle à modéliser le fonctionnement des réseaux respiratoires centraux. Nous espérons que les données obtenues dans cette étude permettront de proposer de nouveaux concepts sur lesquels fonder des études in silico.
Réduction
Le présent projet repose sur l’utilisation de techniques modernes, encore jamais employées pour identifier les neurones impliqués dans la commande volontaire de la respiration. L'aspect novateur de l'étude garantit des avancées majeures et indispensables sur la physiopathologie de ces systèmes. Les combinaisons de technique d’enregistrement des activités cardiorespiratoires et de manipulation des neurones par optogénétique permettront de fournir des résultats fonctionnels précis, et ainsi, répondre à de nombreuses questions grâce à la mise en œuvre des protocoles expérimentaux envisagés. Cela sert le double objectif d’optimisation des aspects scientifiques et éthiques. De plus, une analyse de puissance statistique sera réalisée systématiquement avant chaque expérimentation afin de déterminer le nombre d’animaux nécessaires pour répondre à la question expérimentale. Une fois les expérimentations réalisées, des tests statistiques appropriés permettront de valider ou non la question initiale posée. Les différentes stratégies expérimentales proposées ici nous permettront de réduire le nombre d’animaux utilisés pour servir les objectifs scientifiques de cette étude en utilisant les outils et les approches techniques les plus appropriés à chaque partie de l’étude. En particulier l'usage de souches transgéniques chez le rat, combiné aux approches opto- ou pharmacogénétiques, permet de cibler beaucoup plus spécifiquement les neurones d'intérêt par rapport aux autres techniques existantes, ce qui contribue à la réduction du nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans une animalerie conventionnelle où la température est contrôlée et les cages munies d'un environnement enrichi. Le nombre optimal d’animaux par cage sera respecté et les animaux auront accès à l’eau et la nourriture ad libitum. Les animaux seront anesthésiés pour toutes les procédures chirurgicales. Cette anesthésie, sous forme gazeuse, suit les protocoles standards concernant les pourcentages de gaz dans l’air lors des phases d’induction et de maintien. Une analgésie locale et systémique permettra de couvrir la douleur induite par ces interventions. La température corporelle sera maintenue par un monitorage rectal associé à un tapis chauffant. Un onguent ophtalmique permettra de protéger les yeux des animaux pendant l’intervention. Un suivi post-opératoire rigoureux d’une durée minimale de 7 jours sera effectué, une fiche individuelle de suivi sera remplie et les points limites seront respectés. Lorsque différents dispositifs seront implantés pour effectuer des mesures physiologiques chroniques (2 à 3 semaines), le suivi individuel des animaux sera réalisé pendant toute la durée des expériences en respectant les points limites. Les implants thoraciques et crâniens utilisés sont miniaturisés et dépourvus de batterie interne et sont donc plus légers que les dispositifs télémétriques classiques. Cette conception réduit la charge supportée par l’animal et limite la gêne potentielle lors des déplacements ou de la nage. Dans le cadre de la tâche comportementale, l’apprentissage débutera chez de jeunes animaux afin de limiter le stress. L’entraînement se fera progressivement, avec d'abord une simple mise en contact avec l’eau, puis une nage en surface sur des distances progressivement allongées, puis un apprentissage de l’apnée sur des distances croissantes. L’eau du bassin sera thermostatée à 32 °C (zone de thermoneutralité du rat) afin d’éviter tout inconfort thermique. Après chaque session, les animaux seront séchés et frictionnés dans une serviette douce pour limiter l’inconfort lié à l’humidité. Cette manipulation constitue également une interaction sociale positive pouvant être assimilée à une récompense. Une récompense alimentaire appétente sera proposée à chaque réussite afin de renforcer la motivation et de compenser la dépense énergétique associée à l’effort.
Choix des espèces
Le rat sera la seule espèce d’animaux utilisée. L’intérêt général de ce modèle repose essentiellement dans la proximité physiopathologique avec l’Homme (transférabilité des résultats), la reproduction rapide des animaux, et les conditions requises pour leur stabulation qui sont relativement peu contraignantes. Le rat est aussi plus robuste physiologiquement que la souris et permet de recueillir davantage de paramètres physiologiques, ce qui contribue à réduire le nombre d’animaux utilisés (car moins de perte expérimentale) dans chacun des protocoles envisagés. Des rats adultes seront utilisés comme reproducteurs. Les expériences seront exclusivement réalisées sur la descendance. Les expériences débuteront chez les animaux sevrés, c’est-à-dire à l’âge de 21 jours (P21). Ces animaux seront identifiés individuellement par implantation d’une puce (1.25 x 7mm) sous-cutanée stérile. Ce début commun à P21 des procédures garantit l’homogénéité des conditions expérimentales entre les différentes parties du projet. Selon les groupes expérimentaux, les animaux seront âgés d’un mois et demi environ pour les plus jeunes jusqu’à trois mois pour les plus âgés lors de l’étape terminale. Ce calendrier expérimental permettra d’atteindre notre objectif qui est d’identifier les neurones impliqués dans le contrôle volontaire de la respiration chez l’adulte, c’est-à-dire lorsque le développement du système nerveux central est achevé.
Evaluation de l’effet de candidats médicaments sur l’insuffisance rénale lors d’une septicémie chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Rats : 400
Tous tués pour que des tissus soient collectés, 400 rats et 400 souris subissent une ligature et une vidange du caecum, opération de quinze à vingt minutes qui déclenche une septicémie puis une insuffisance rénale. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance sévère et les animaux présentent fièvre, prostration, fatigue et diarrhées, avec un retentissement attendu sur le cœur et les reins. Jusqu'à vingt administrations par animal sur dix jours, six prélèvements sanguins, des séjours de vingt-quatre heures en cage à métabolisme et des vidanges manuelles de vessie complètent le protocole. Le porteur teste des molécules de clients dont il indique ne connaître ni la nature ni les effets secondaires possibles, et précise qu'aucun test statistique n'a servi à fixer les effectifs.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de candidats médicaments sur l’insuffisance rénale (quantifications de marqueurs biologiques, mesure de la vitesse de filtration du sang par le rein, histologie du rein) suite à une septicémie induite par une lésion du caecum chez le rongeur.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de tester de nouveaux candidats médicaments pour trouver de nouvelles molécules plus efficaces que les molécules utilisées actuellement pour traiter les patients atteints d’insuffisance rénale due à une septicémie.
Procédures
Les animaux vont subir une chirurgie (ligature et vidange du caecum, environ 15-20 min d’intervention) induisant le développement d’une septicémie qui induira en suivant une insuffisance rénale. Les animaux vont recevoir des administrations de composés à tester. Ces gestes seront très rapides (moins d’1 minute) et seront réalisés par du personnel compétent pour diminuer tout stress pendant 10 jours maximum (certains traitements pourront se faire 2 fois par jours donc un nombre maximum de 20 administrations par animal). Les animaux seront mis dans des cages à métabolisme et isolés temporairement de leurs congénères (24H maximum 2 fois par semaine maximum pendant 10 jours) afin de récolter de l’urine. Une vidange manuelle de la vessie pourra aussi être réalisée (environ 30 secondes pour ce geste sans douleur) 2 à 3 fois par semaine pendant 10 jours. Les animaux auront une anesthésie gazeuse afin de pouvoir leur « scotcher » un capteur afin d’évaluer la filtration glomérulaire pendant 2 heures et seront remis avec leurs congénères ensuite. Cette procédure non invasive se fera avant l’induction de la pathologie et au cours du suivi de l’étude 2 à 3 fois par semaine (les animaux pourront avoir ce protocole au maximum 5 fois). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés au cours de l’expérimentation (geste durant 1 minute, 6 fois maximum au cours de l’étude).
Impact sur les animaux
Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux dues aux candidats médicaments. Toutefois, des manipulations, administrations répétées, prélèvements de sang, chirurgies, anesthésies sur les animaux peuvent provoquer du stress, une douleur (douleur de l’aiguille, douleur post-opératoire). Le modèle utilisé mime une septicémie, par conséquent les animaux vont avoir les mêmes symptômes que ceux observés chez l’Homme (fièvre, recroquevillement, fatigue, diarrhées…) pouvant avoir ensuite un impact sur d’autres organes comme le cœur, les reins….
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort et des tissus seront collectés.
Remplacement
Aujourd’hui il n’existe pas de thérapie pharmacologique efficace pour le traitement de l’insuffisance rénale liée à une septicémie. Actuellement, aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne peuvent mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.
Réduction
Nous avons établi une stratégie d’expérimentation nous permettant dans la mesure du possible, de mesurer la valeur basale de chaque animal (l’animal est son propre contrôle) de par l’utilisation d’une méthode non invasive (mesure de la filtration glomérulaire). Cette stratégie permet donc de réduire sensiblement le nombre d’animaux par groupe. Aucun test statistique sera utilisé pour calculer le nombre d’animaux par groupe mais de par notre forte expérience en expérimentation animale, les publications scientifiques publiées, un nombre minimum de 10 animaux par groupe sera utilisé pour avoir des résultats statistiquement différents et fiables. Des tests statistiques seront réalisés pour évaluer la différence statistique entre les groupes.
Raffinement
Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et auront une phase d’acclimatation de 4-5 jours minimum avant d’être manipulés. Un enrichissement (type tunnel, igloo, aspen brick, nestlet…) sera introduit dans l’hébergement des animaux. L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être et de l’absence de point limite à savoir prostration, perte de poids, difficulté à se mouvoir, s’alimenter, boire, piloérection, présence de blessure, … . En accord avec la règle de raffinement, les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale avec maintien de la température corporelle via l’utilisation de plaque chauffante thermo-régulée et application de gel oculaire. Après chaque intervention chirurgicale, une attention particulière sera apportée sur le réveil des animaux et l’absence d’agressivité vis-à-vis de ces congénères. Si un animal présentait un symptôme amenant à un point limite, il serait dans un premier temps hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin. Si son état se dégradait rapidement, l’animal serait surveillé de façon plus attentive (au moins 2 fois par jour) et mis à mort si besoin.
Choix des espèces
Ce modèle est bien décrit chez le rongeur dans la littérature internationale. Classiquement, les animaux utilisés seront au moins âgés de 7 à 8 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures. Toutefois selon la demande des clients, des animaux âgés de 4 semaines minimum pourront être utilisés
Formation aux techniques expérimentales chez le rat, la souris et le lapin
- Formation professionnelle
Rats : 696
Lapins : 120
696 rats, 678 souris et 120 lapins reçoivent des injections, des perfusions et jusqu'à une vingtaine d'interventions par semaine et par animal, gestes exécutés par des personnes en cours d'apprentissage qui ne les maîtrisent pas encore. Ces 1 494 animaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisés d'une session à l'autre pendant douze mois au plus avant d'être tués, parfois pour l'entraînement aux techniques de mise à mort. Le produit administré est une solution saline: rien n'est testé ici, il s'agit d'entretenir le geste technique d'une trentaine de techniciens. Le porteur mentionne des interventions invasives sous sédation ou anesthésie sans dire lesquelles, et prévoit la commande de femelles gestantes pour s'exercer aux mises bas.
Objectifs
Le but de ce projet est de permettre la formation du personnel technique (techniciens et animaliers) d’une ou plusieurs techniques sur le rat, la souris ou le lapin. On estime que l’on réalisera 8 sessions de formation par an, chacune ayant recours à l’utilisation d’un maximum de 15 rats, 15 souris ou 3 lapins, afin de maintenir les compétences techniques d’une trentaine de techniciens. Les animaux utilisés peuvent provenir : - d'animaux réutilisés provenant d’études précliniques (i.e. surnuméraires ou animaux non euthanasiés en fin de projet), ou peuvent être des animaux déjà inclus sur étude si cela n’impacte pas la qualité scientifique de l’étude en question. - dans de rare cas, d’une commande spécifique (ex : formation nécessitant des rongeurs gestants).
Bénéfices attendus
La formation du personnel est nécessaire et requise par la règlementation pour toute personne travaillant avec des animaux de laboratoire afin qu’elles disposent de compétences validées et régulièrement actualisées. En accord avec la Convention européenne sur la protection des animaux vertébrés utilisés à des fins expérimentales ou à d’autres fins scientifiques (STE no. 123), nous mettons en œuvre toutes les mesures nécessaires pour affiner nos pratiques, maintenir les compétences de notre personnel et garantir un niveau élevé de qualité et de bien‑être animal. Toutes ces techniques sont décrites dans des procédures spécifiques internes revues et validées par la Structure pour le Bien-Etre Animal.
Procédures
En fonction des tâches de formation à réaliser, les animaux peuvent être traités par différentes voies (principalement orale mais aussi par injection intramusculaire, voies sous- cutanée ou intraveineuse, intra-oculaires, etc.) et soumis à des techniques de prélèvement (prélèvement sanguin, prélèvement de larmes, etc..). Le composé administré sera une solution saline. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 1 heure maximum chez le rongeur et 30 minutes chez le lapin, dans le cas de formation à la perfusion. Les prélèvements sanguins (sur animal vigile placé dans un tube de contention ou sous anesthésie) sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. La manipulation des animaux durant les interventions est généralement inférieure à 1 heure par animal par jour (en considérant, par exemple, une journée avec 1 administration + 3 prélèvements sanguins soit environ 30 min). Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine en fonction des recommandations éthiques (en considérant, par exemple, une administration quotidienne et un maximum de 12 prélèvements sanguins dans la semaine chez le lapin, 10 chez le rat et 6 chez la souris). Une mise à jeun pendant une durée maximale de 16h pour recueil d’urine/fécès est également possible (avec accès à l’eau). Le cumul de la douleur relative à la ré-utilisation des animaux sera pris en compte Dans certaines situations, les animaux peuvent être soumis à un hébergement individuel dans leur cage (de façon permanente en cas d’agressivité envers ses congénères, ou pendant quelques jours en cas de soins individuels par exemple).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus correspondent : - à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés aux procédures : prélèvements, administration répétée, contention, mise à jeun éventuelle (16h maximum), intervention invasive sous sédation/anesthésie. - à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés au geste expérimental compte tenu du fait qu’il sera réalisé par des personnes en formation, ne maitrisant pas encore totalement le geste. - à l’hébergement individuel lorsqu’il ne peut pas être évité (ex : souris mâle arrivée ne pouvant pas être remis en hébergement collectif sous peine de causer des agressions et blessures à ses congénères).
Devenir
Chaque fois que cela sera envisageable, les animaux seront réutilisés dans le cadre de ce même projet, avant mise à mort pour entrainement aux techniques d’euthanasie ou réalisation de bibliothèques de tissus dans un maximum de 12 mois après sa première réutilisation.
Remplacement
La formation du personnel à des techniques d’expérimentation animale ne peut pas être remplacé intégralement par des méthodes alternatives dans la mesure où le personnel doit pouvoir s’entrainer en conditions réelles avant de pouvoir intervenir sur étude réglementaire au risque de ne pas maitriser son geste au niveau requis et causer potentiellement douleur/stress une fois au contact de l’animal tout en compromettant la qualité des données d’étude. Afin de remplacer une partie des animaux utilisés pouvant être utilisés à des fins de formations, on pourra avoir recours au visionnage de vidéos, consultation d’articles, échanges avec scientifiques, utilisation de mannequins ou test sur animaux post-mortem.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera le plus petit possible tout en ayant la certitude que le personnel a obtenu un degré d'expertise suffisant (déterminée par le formateur). On aura recours en priorité à la réutilisation d’animaux provenant de surnuméraires de projets annexes. De même, l’utilisation préalable de vidéos, consultation d’articles, échanges avec scientifiques, utilisation de mannequins ou test sur animaux post-mortem pourra permettre de réduire le nombre d’animaux utilisés pour atteindre le niveau de maitrise attendu. Les vidéos utilisées pourront provenir d’une bibliothèque de vidéos de formation déjà existantes, ou pourront être enregistrées au cours des formations pour utilisation lors de formations ultérieures du personnel.
Raffinement
L'état général des animaux est surveillé quotidiennement. Les paramètres suivants sont contrôlés régulièrement afin d’évaluer l’état de santé des animaux : poids corporel et consommation de nourriture, température corporelle, signes cliniques (liste non exhaustive). Toute anomalie est signalée au vétérinaire. Il lui incombe la décision d'apporter des soins ou d’euthanasier les animaux au vu des signes observés. Les animaux sont hébergés en groupe avec enrichissement (3 enrichissements minimum par hébergement). Pour les rats/souris, les enrichissements disponibles comprennent (liste non exhaustive) : tunnels (plastique ou carton), jouets en bois à ronger (buchettes, boules), accessoires de nidification (coton compressé, papier compressé). Pour les lapins, de la musique leur sera diffusée à faible volume pour masquer les bruits de fond de fonctionnement du laboratoire et ainsi réduire le stress lié au bruit. Ils disposent d’une plaque de repos, d’au moins un palet de foin compressé et d’un jouet. Les lapins sont également habitués à la manipulation et au contact humain par le biais de caresses quotidiennes dès leur arrivée au laboratoire. Si l’hébergement individuel est requis; comme par exemple lorsqu'il existe des incompatibilités connues (comme dans le cas des lapins mâles ou des souris mâles entre eux), ou bien pour raison sanitaire, ce choix devra être dûment argumenté et un enrichissement supplémentaire pourra être apporté. Des contacts visuels, auditifs et olfactifs seront maintenus avec les autres animaux.
Choix des espèces
Pour les rongeurs, les animaux peuvent avoir entre 6 semaines et 15 mois. Pour les lapins, les animaux peuvent être entre 3 mois d'âge et 16 mois. Après réception en étude à l’âge de 6-8 semaines (rats/souris) ou 10-14 semaines (lapins), les animaux non utilisés en étude sont réutilisés à des fins de formation pendant une durée maximale de 12 mois avant euthanasie. Dans de rares cas, il est également possible d'avoir recours à des femelles gestantes (rongeurs uniquement, commande spécifique en fonction du besoin), accouplés par l’éleveur et mettant bas au laboratoire afin de réaliser des phases d'entrainement sur les mises bas, la sélection et le traitement des portées, qui nécessitent une technicité différente de celle nécessaire aux expérimentations sur les animaux âgés de 6 semaines ou plus. Après utilisation, les nouveau-nés seront conservés dans la colonie de stock.