Rats
CARC2027 : Etudes de toxicité chronique et de cancérogénèse d’une nouvelle molécule avant sa mise sur le marché
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 480
960 rongeurs, 480 rats et 480 souris, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Exposés toute leur vie, jusqu'à environ 24 mois, à une nouvelle molécule chimique, ils subissent des prises de sang répétées, et les rats des mises à jeun et un isolement de 16 heures pour recueillir l'urine, ainsi que des examens des yeux à la lampe à fente. Des tumeurs peuvent apparaître, et les rongeurs restent en vie tant qu'elles ne les empêchent pas de manger ou de se déplacer. Le porteur indique que les doses n'ont montré "pas de toxicité même à la forte dose" lors d'études précédentes, déjà menées en partie sur des animaux non-humains, et rappelle que ces essais restent obligatoires avant la mise sur le marché d'une nouvelle substance chimique.
Objectifs
Avant qu’un produit chimique soit mis sur le marché, il doit être évalué afin de vérifier qu’il ne présente pas de risque inacceptable pour la santé humaine. Les études de toxicité chronique et de cancérogenèse permettent d’examiner les effets d’une exposition répétée et prolongée à ce produit. Elles visent notamment à déterminer si le produit peut provoquer des effets nocifs, favoriser l’apparition de cancers, ou affecter certains organes. Ces études aident également à identifier les niveaux d’exposition ne présentant pas d’effet néfaste et à mieux comprendre la manière dont la substance agit dans l’organisme.
Bénéfices attendus
Les résultats de ces études contribuent directement à la protection de la santé publique. Ils permettent aux autorités réglementaires de définir des conditions d’utilisation sûres, de fixer des limites d’exposition adaptées et, si nécessaire, de restreindre ou d'interdire l’utilisation de certaines substances. Ces connaissances aident ainsi à garantir que les produits mis à disposition des consommateurs et des travailleurs peuvent être utilisés dans des conditions offrant un niveau élevé de sécurité. Elles participent également à l’amélioration continue des connaissances scientifiques sur les effets à long terme des substances chimiques.
Procédures
Avant l’exposition du produit et à environ 12 et 24 mois, un examen ophtalmologique sera effectué chez les rats vigiles. Pour ce type d’examen des gouttes permettant la dilatation de la pupille seront administrées ce qui pourra gêner temporairement la vision. De plus, l’examen sera réalisé avec une lampe à fente ce qui occasionnera une gêne légère durant moins de 2 minutes. Après 3, 6, 12 et 18 et/ou 24 mois environ, 3 prélèvements sanguins sont réalisés au cours d'une même journée en moins de 2 minutes sur animaux vigiles (5 animaux par sexe et par dose). Après 3, 6, 12 et 18 et/ou 24 mois environ, 1 prélèvement sanguin est réalisé en moins de 2 minutes sur animaux anesthésiés (10 animaux par sexe et par dose). La mise à mort est précédée par une administration d'un analgésique et d'une anesthésie.
Impact sur les animaux
Un stress léger peut se produire lors de la manipulation ou de la contention des animaux. Un échantillon de sang peut être prélevé sur animaux vigiles par ponction à la veine saphène ou un prélèvement peut être fait après anesthésie par ponction à la veine submentale ou à la veine sublinguale. Le prélèvement de sang peut induire une douleur légère et de légers hématomes au point de prélèvement. Pour la mesure et le prélèvement d’urines, les rats sont isolés pendant 16h maximum avec mise à jeun (nécessaire pour l’analyse de certains paramètres) La veille de prélèvements sanguins pour analyses biochimiques ou la veille des autopsies prévues, les rats n’ont plus accès à la nourriture pendant 16 h maximum ce qui peut induire un stress léger ainsi qu’une baisse de poids. Lors des examens ophtalmologiques, des gouttes permettant la dilatation de la pupille seront administrées ce qui pourra gêner temporairement la vision. De plus, l’examen sera réalisé avec une lampe à fente ce qui occasionnera une gêne légère. Les niveaux de doses sont fondés sur les résultats des études précédentes et ont démontré qu’il n’y avait pas de toxicité même à la forte dose. Cependant, compte tenu de l’objectif de l’étude et de sa durée, des tumeurs bénignes ou non, spontanées ou induites par le produit peuvent apparaitre. Les animaux seront gardés en vie tant que la taille des tumeurs ne remet pas en cause leur déplacement la capacité du rat à s’alimenter et à se déplacer et n’induit pas de douleur (pas d’ulcération). Des points limites spécifiques aux tumeurs sont déterminés.
Devenir
En raison du but de l’étude qui est d’évaluer l’atteinte au niveau des tissus, des organes de l’animal et l’apparition de tumeurs, tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement d’organes.
Remplacement
Même si de nombreux tests ont déjà été réalisés lors du développement de cette molécule, à l'aide d'outils informatiques, sur des cellules ou des tissus, ainsi que sur des animaux, et qu'ils ont permis de mieux comprendre son fonctionnement et les organes qu'elle peut affecter, les études chez l'animal restent obligatoires avant l'autorisation de mise sur le marché d'une nouvelle substance chimique. En effet, il n'existe actuellement aucune méthode alternative reconnue par les autorités pour évaluer le risque d'apparition de tumeurs après une exposition prolongée à une substance.
Réduction
L'essai combiné dans l’étude rat ou l’ajout d’un sous-groupe pour mise à mort intermédiaire (phase chronique) dans l’étude souris permet un moindre recours aux animaux, par rapport à la conduite de deux essais séparés, et ne compromet pas la qualité des données de la phase chronique ou de la phase de cancérogenèse. La taille des groupes est la taille minimale requise par la ligne directrice.
Raffinement
Les conditions d’hébergement enrichies et adaptées aux rats et souris, le personnel formé ainsi que l’utilisation d’une manipulation douce des animaux permettent de réduire le stress pré procédural au strict minimum. Compte tenu de la durée de l’étude, une observation quotidienne de l’état clinique des animaux sera assurée et une attention particulière sera portée à l’apparition de tumeurs spontanées ou induites par le produit. Ces tumeurs seront observées et mesurées 1 fois/semaine afin de suivre leur progression et/ou l’apparition de zone de nécrose. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. Lors des prises de sang en cours d’étude l’usage d’un tapis chauffant pourra être utilisé pour maintenir la température corporelle des animaux sous anesthésie. Des micro-prélèvements seront utilisés pour l’évaluation des paramètres toxicocinétiques. Le jour précédent leur mise à mort les animaux sont déplacés dans une salle proche de la salle de nécropsie pour éviter le stress du transfert le jour même. Afin d’éviter toute douleur, les animaux seront mis à mort après une analgésie à l’aide d’un opioïde de type méthadone suivi d’une anesthésie gazeuse à l’isoflurane.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les modèles expérimentaux choisis en raison de leur durée de vie relativement courte, de leur utilisation fréquente dans les études pharmacologiques et toxicologiques, de leur sensibilité à l'induction de tumeurs et de la disponibilité de souches suffisamment caractérisées. Les rongeurs sont recommandés par la communauté scientifique et les instances réglementaires. Des données historiques issues des études précédemment conduites sont disponibles dans le laboratoire avec les espèces et souches choisies (Rat Wistar et souris C57Bl6J). Ces caractéristiques permettent d'obtenir une grande quantité d'informations sur la physiologie et la pathologie de ces animaux. Les animaux utilisés sont de jeunes animaux sevrés à l’arrivée sur le lieu de l’expérimentation dont l’âge après la période d’acclimatation doit être de 6 à 8 semaines compte tenu de l’objectif et de la durée de l’étude (exposition pendant toute la vie de l’animal). Cet âge est requis par les lignes directrices internationales.
Evaluation de l’efficacité thérapeutique d’un anticorps anti interleukine 6 dans un modèle de myocardite auto-immune chez le rat : EU2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Injectés d'un produit qui déclenche une inflammation du muscle cardiaque, 130 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués à l'issue pour l'analyse de leur cœur. Pendant 35 jours, ils reçoivent quatre injections d'un anticorps anti-interleukine 6, jusqu'à six prises de sang, trois échocardiographies et deux IRM avec pose de cathéter sous anesthésie profonde, dans un second établissement rejoint par les souterrains. L'objectif est de tester cet anticorps contre la myocardite, pour laquelle il n'existe pas encore de traitement spécifique selon le porteur. Il décrit une "légère douleur de courte durée" à l'injection, tout en signalant une insuffisance cardiaque possible dans de rares cas et une mortalité liée à l'induction, que l'emploi d'une demi-dose doit réduire.
Objectifs
La myocardite est une inflammation du tissu musculaire du cœur, le myocarde, qui affaiblit la fonction de contraction de cœur. Elle représente ainsi la 3ème cause de mort cardiaque subite chez le jeune. L’analyse d’un prélèvement du myocarde pour effectuer le diagnostic tend à être remplacée de nos jours par l’imagerie moins invasive. Pour l’instant, il n’existe pas de traitement spécifique de la myocardite. Récemment, l’interleukine 6, un médiateur pro-inflammatoire, apparaît comme une cible intéressante. Objectifs concrets : Nous souhaitons déterminer l’effet d’un traitement visant à inhiber l’interleukine 6 sanguine sur l’inflammation au niveau sanguin et au niveau du myocarde chez des animaux souffrant de myocardite. Ce projet sera réalisé au sein de deux établissements (EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
Nos résultats permettront d’identifier le mode d’action du traitement inhibiteur de l’interleukine 6 au cours de la myocardite, afin d’envisager un traitement thérapeutique chez le patient souffrant de myocardite.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes sur une durée de 35 jours : Mise en place d'un modèle de myocardite par injection unique d’un produit induisant l’inflammation, sous anesthésie (durée inférieure à 10min), EU1 Traitement anti-inflammatoire hebdomadaire par injection sous-cutanée ou intraveineuse (Durée par injection : environ 3min) 4 injections sur 4 semaines, EU1 Pesée tous les deux jours (durée : inférieure à 2 min) pendant 4 semaines, EU1 Prélèvements sanguins : maximum 6 prélèvements sur 6 semaines (Durée environ 1mn par prélèvement) EU1 Pose d’un cathéter sous anesthésie profonde (durée : environ 15min) suivie d’une imagerie IRM avec injection de produit de contraste (durée : environ 1h) au 14ème, 28ème jour EU2 Echocardiographies sous anesthésie profonde (durée : 20min) au premier jour, 21ème et 35ème jour EU1
Impact sur les animaux
Le modèle de myocardite auto-immune par immunisation peut induire une légère douleur de courte durée au moment de l’injection du produit induisant l’inflammation au niveau de la patte des animaux. Ce modèle induit une dysfonction du cœur dû au développement de la pathologie, pouvant mener à une fatigue et un essoufflement à l’effort, et dans de rares cas à une insuffisance cardiaque. Lors des protocoles d’imagerie non invasive, un léger inconfort/stress de courte durée peut apparaitre à l’induction de l’anesthésie et au réveil ; de même qu’un stress léger de courte durée lors des manipulations/contentions. Les injections peuvent entrainer une légère douleur de courte durée au point d’injection. Si le traitement par l’anticorps anti IL6 est efficace, nous nous attendons à ce que les animaux appartenant au groupe traité présentent une amélioration notable de leur état évalué par une réduction des marqueurs inflammatoires, une amélioration des paramètres fonctionnels et par conséquent, une potentielle réduction de la mortalité dans ce groupe expérimental.Ce qui pourrait se traduire par une gravité moindre.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de récupérer et analyser les différents organes d'intérêt (cœur en particulier), permettant ainsi de confirmer et compléter les résultats obtenus in vivo (imagerie) en identifiant les mécanismes impliqués.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est justifiée notamment par le rôle central de l’imagerie in vivo dans la caractérisation du modèle de myocardite et de l’imagerie de l’inflammation pour le diagnostic. Le mécanisme d’action de l’anti IL-6 au niveau de l’organisme entier n’est actuellement pas reproductible in vitro ou ex vivo. En effet, il n’existe pas de modèles cellulaires ou ex vivo d’un modèle de myocardite autoimmune dans la littérature actuellement. De plus , une approche in vitro ou ex vivo ne tiendrait pas compte de l’effet sytémique de IL6 que nous voulons explorer dans cette étude car nous nous intéressons à son rôle dans la circulation sanguine et le mécanisme d’action de l’interleukine 6 requiert la communication entre les organes impliqués dans l’inflammation et le cœur.
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, soit au maximum 130 animaux sur 4ans. Le suivi longitudinal par imagerie évite de mettre à mort des animaux à chaque point temporel d’intérêt pour récolter les informations.
Raffinement
Les animaux auront un temps d'acclimatation et un enrichissement de leur milieu. Une attention particulière sera accordée à l'évolution de la masse corporelle afin de vérifier que les animaux s'alimentent correctement. La douleur des animaux sera réduite au minimum en veillant à couvrir les différents temps d'études par une analgésie. Les prélèvements sanguins ont été mutualisés avec les examens d’imagerie pour limiter le nombre d’anesthésie et utiliser la même voie que le cathéter utilisé pour l’injection du produit de contraste lors de l’imagerie. Suite à notre expérience dans une précédente étude, l’induction de la myocardite a été raffinée par l’utilisation d’une demi-dose de la solution d’immunisation, diminuant ainsi l’altération cardiaque et la mortalité, et se rapprochant de la majorité des patients myocardite à traiter. L’un des objectifs du projet est également de valider un mode d’injection moins invasif (sous cutanée). Différents point limites ont été définis afin de ne pas poursuivre l'étude si les animaux présentent des signes de souffrance ou de douleur. Plus précisément, l’ensemble des procédures auront lieu dans l’EU1, sauf l’imagerie IRM dans l’EU2. Le transport des animaux sera assuré dans une cage de transport dédiée, et nécessite moins de 5min de marche porte à porte par les souterrains de nos bâtiments (à température ambiante).
Choix des espèces
Le rat est l'espèce animale la plus utilisée dans ce modèle de myocardite expérimentale auto-immune et parmi les espèces animales, celle qui a été la plus étudiée dans le domaine des pathologies inflammatoires. L’anatomie et la physiologie de la circulation sanguine du rat sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’Homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement pertinente pour étudier les pathologies inflammatoires.
Implication fonctionnelle des circuits thalamo-corticaux dans la formation et la consolidation des souvenirs
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
1 404 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin de chaque procédure pour des analyses post mortem. Chacun subit une chirurgie du cerveau d'une heure trente à deux heures trente, garde parfois un dispositif fixé sur la tête, puis passe des tests de mémoire : un environnement associé à jusqu'à cinq stimulations "désagréablement ressentie", de nature non précisée, un apprentissage spatial en six à huit sessions, des tests d'interactions sociales et d'odeurs alimentaires, avec un rationnement pour les tests à récompense. Le but est de comprendre comment une région profonde du cerveau relaie les souvenirs entre deux autres zones. Le porteur écrit que "toute souffrance sera évitée", au motif que le "bien-être animal" est "essentiel pour garantir des données comportementales fiables".
Objectifs
Les recherches actuelles suggèrent que les souvenirs durables sont progressivement stockés dans différentes zones du cerveau. Cependant, on comprend encore mal comment un souvenir est attribué à des groupes précis de cellules nerveuses lors de son enregistrement. Des travaux récents montrent qu’une région profonde du cerveau sert de relais entre une zone impliquée dans la mémorisation des expériences récentes et une autre région participant au stockage des souvenirs à long terme. Dans ce projet, nous souhaitons mieux comprendre comment ces différentes régions cérébrales communiquent entre elles pendant la création des souvenirs chez le rat. Dans un premier temps, nous étudierons les connexions entre cette région relais et plusieurs zones du cerveau impliquées dans la mémoire. Ensuite, nous analyserons leur rôle en enregistrant leur activité ou en modifiant temporairement certaines communications entre ces régions. L’objectif est de déterminer plus précisément leur fonction chez le rat adulte soumis à différents tests de mémoire faisant appel à des odeurs, à l’environnement ou à l’orientation dans l’espace. Ces tests permettront d’étudier la formation des souvenirs à différents moments après l’apprentissage.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, à court terme, de mieux caractériser les connexions entre certaines régions du cerveau ainsi que leur rôle dans différents aspects de la formation des souvenirs. À moyen terme, ces résultats contribueront à mieux comprendre les mécanismes cérébraux impliqués dans les troubles de la mémoire. À long terme, ce projet fondamental présente une perspective translationnelle en pouvant aider à identifier l’origine des amnésies et de l’oubli accéléré observés dans certaines maladies psychiatriques et neurodégénératives, et ainsi orienter de futures stratégies diagnostiques ou thérapeutiques.
Procédures
Dans le cadre de ce projet, les animaux pourront être soumis à différentes interventions expérimentales. Intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie générale : 1 intervention par animal, durée de 1 h 30 à 2 h 30. Administration de substances nécessaires au protocole expérimental : une seule injection intrapéritonéale sera administrée par animal. Test de mémoire lié à l’environnement : 1 session de 8 minutes pouvant inclure jusqu’à 5 stimulations désagréablement ressentie ; puis 1 session de rappel d’environ 10 minutes. Test de mémoire spatiale : plusieurs sessions d’apprentissage (6 – 8 sessions) et de rappel (1 session), de 5 à 60 minutes selon les étapes. Test de mémoire lié aux interactions sociales et aux odeurs alimentaires : 1 à 2 sessions de 5 à 30 minutes. Mesure ou modulation temporaire de l’activité cérébrale pendant les tests comportementaux : 1 à 8, d’une durée identique à celle du test concerné (5 à 60 minutes).
Impact sur les animaux
Les opérations réalisées sous anesthésie générale, impliquant une intervention au niveau du cerveau et la pose de petits dispositifs, peuvent entraîner un impact négatif temporaire sur le bien-être des animaux pendant les heures ou les jours suivant l’intervention. Après certaines opérations, les animaux porteront un petit dispositif fixé sur la tête pour maintenir le matériel en place ; malgré sa petite taille, il peut occasionner une légère gêne. Certains tests comportementaux peuvent entraîner un inconfort ou un stress passager chez les animaux, sans conséquence durable sur leur bien-être. Pour certains tests fondés sur une récompense alimentaire, un rationnement alimentaire sera mis en place afin de maintenir la motivation des animaux, avec un impact limité sur leur bien-être. Certaines procédures nécessitent des injections de substances. Celles-ci peuvent entraîner un risque de douleur transitoire au site d’injection, bien que les produits utilisés ne soient pas considérés comme douloureux. La manipulation nécessaire pour maintenir l’animal peut également provoquer un stress modéré et une gêne passagère.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de procéder aux études post mortem.
Remplacement
Elucider les bases neuronales de fonctions cognitives ne peut, par définition, s’étudier que chez des organismes entiers. L’approche cognitive chez l’homme n’autorise pas la manipulation fine des circuits neuronaux qui est nécessaire à la compréhension de leur fonctionnement. De même, les approches basées sur la modélisation du fonctionnement du cerveau sont utiles, mais restent complémentaires des approches expérimentales in vivo, qui permettent de tester et de valider les prédictions des modèles.
Réduction
Nous cherchons à utiliser le nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des données fiables et exploitables. Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour comparer rigoureusement les résultats, tout en tenant compte des pertes éventuelles au cours de l’étude. Le recours à des méthodes temporaires permettant d’activer ou d’inhiber certaines zones du cerveau de manière réversible permet également de diminuer le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les différentes procédures seront réalisées dans un ordre logique afin de ne poursuivre les expérimentations que sur les voies présentant un intérêt confirmé par les étapes précédentes, ce qui contribuera à réduire encore le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Le bien-être animal étant essentiel pour garantir des données comportementales fiables, toute souffrance sera évitée. Les protocoles chirurgicaux ont été optimisés afin de limiter au maximum l’inconfort et la douleur. Les animaux seront observés quotidiennement ; dès qu’un problème est détecté, l’expérimentateur interviendra pour prodiguer les soins nécessaires ou, si besoin, mettre fin à la procédure. Des critères d’arrêt et des mesures de prise en charge adaptés ont été définis afin de garantir une gestion optimale de la douleur et de l’inconfort. Les tests comportementaux susceptibles de provoquer un inconfort temporaire seront réalisés selon des conditions strictement encadrées et limitées au minimum nécessaire pour obtenir les observations attendues. L’objectif recherché est une réaction passagère, sans effet durable sur l’animal.
Choix des espèces
De manière générale, les rongeurs constituent un modèle pertinent pour l’étude du système nerveux. Les grands principes d’organisation et de fonctionnement des circuits neuronaux sont largement conservés au cours de l’évolution. De plus, de nombreuses épreuves comportementales validées permettent d’évaluer chez le rat des fonctions cognitives complexes. Enfin, les processus de développement cérébral et les mécanismes neurobiologiques sous-jacents présentent de fortes similitudes avec ceux des autres mammifères, ce qui permet d’extrapoler les résultats obtenus à la compréhension du fonctionnement cérébral humain. Les animaux utilisés pour ce projet seront des rats jeunes adultes âgés d’environ 8-9 semaines (250-275 g) au début des expériences afin de limiter la variabilité de taille et garantir une bonne reproductibilité des positions utilisées lors des chirurgies cérébrales.
Suture vasculaire chez le rat dans le cadre du diplôme d’université de microchirurgie
- Formation professionnelle
Anesthésiés pendant trois heures sur une plaque chauffante, des rats subissent des sutures de l'aorte abdominale, des artères carotide, caudale, rénale et fémorale, et un lambeau inguinal. 830 rats mâles vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les rats étant tués avant tout réveil à la fin de chaque séance. Ces opérations servent à entraîner des chirurgiens inscrits à un diplôme universitaire de microchirurgie, que le porteur qualifie d'"indispensable". Le protocole est classé sans réveil, et le porteur décrit pourtant des réactions à l'anesthésie "conduisant à un réveil de l'animal", corrigées par des demi-doses "autant de fois que nécessaire".
Objectifs
Le but de ce diplôme universitaire (DU) est de permettre à des chirurgiens l'apprentissage de sutures vasculaires sous microscope opératoire.
Bénéfices attendus
Le DU de microchirurgie est indispensable à la formation de futurs chirurgiens dans de nombreuses spécialités telle que: la neurochirurgie, la chirurgie plastique ou la chirurgie de la main. Le rat est l’animal présentant la meilleure similarité avec l’humain en termes de vaisseaux sanguins. Les différentes sutures à réaliser ont un degré de difficulté croissant.
Procédures
Des rats mâles pesant 300g seront anesthésiés par voie intrapéritonéale. Ceux-ci seront maintenus en position de décubitus dorsal sur une plaque chauffante pour limiter la baisse de la température corporelle . Au moindre signe précoce de réveil, le rat recevra une demi dose d'anesthésique afin de maintenir une sédation correcte tout au long de chaque séance de travaux pratiques. Chaque séance dure 3 heures, les rats seront anesthésiés dès le début de la séance. 6 abords seront étudiés : suture de l'aorte abdominale, de l'artère carotidienne , caudale, rénale, fémorale et le lambeaux inguinal.
Impact sur les animaux
De possibles variations interindividus en réaction à l'anesthésie peuvent être observées conduisant à un réveil de l'animal. Au moindre signe précoce de réveil, le rat recevra une demi dose d'anesthésique afin de maintenir une sédation correcte tout au long de chaque séance de travaux pratiques, et ceci autant de fois que nécessaire.
Devenir
A la fin de chaque séance de travaux pratiques, les rats sous anesthésie seront euthanasiés.
Remplacement
Des systèmes avec du matériel inerte sont utilisés lors de la première séance. Cependant seul un animal vivant, avec une circulation sanguine, permet de vérifier la qualité d'une suture artérielle: absence de fuite au niveau de la suture, test de vérification de la qualité de la perméabilité, et l'absence de points traversant la lumière des vaisseaux sanguins.
Réduction
Le nombre d'animaux sera ajusté au nombre de participants. Les rats non utilisés seront toujours proposés à la communauté pour intégrer d'autres projets.
Raffinement
A leur arrivée à l'animalerie, les rats sont placés dans une pièce dédiée pendant au moins 5 jours. Ils seront regroupés par 2 ou 3 afin d'éviter l'isolement. Un analgésique sera administré 30 min avant le début de la procédure (par voie intrapéritonéale), ainsi qu'au moment de l'induction de l'anesthésie. Les rats seront anesthésiés par une injection intrapéritonéale qui sera réalisée par la méthode dite de la "poche", méthode peu stressante pour l'animal qui consiste à habituer le rat à se nicher dans la poche d’une blouse de laboratoire puis de le retourner pour accéder à la zone d’injection. Cette approche permet d’éviter une contention à l’animal tout en lui permettant de s’enfouir (avantage comportemental). Tout au long des travaux pratiques, les animaux seront maintenus dans un état d'endormissement profond et recevront des rappels d'anesthésie dès que le moindre signe de réveil sera observé, autant de fois que nécessaire et en utilisant une voix d'administration adaptée. Des points limites stricts et adaptés au projet seront appliqués tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Le rat est l’animal présentant la meilleure similarité avec l’humain en termes de vaisseaux. Des individus mâles de 300 à 350g seront privilégiés car ceux-ci ont peu de masse graisseuse ce qui permet une meilleure induction de l'anesthésie et une dissection des vaisseaux plus simple.
Evaluation de thérapies anti-cancéreuses sur des modèles de tumeurs greffées dans le pancréas.
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 300
Tous tués à l'issue, 1 500 rongeurs, 1 200 souris et 300 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester des anticancéreux sur des tumeurs greffées dans le pancréas. Une partie subit une irradiation totale du corps avant la chirurgie qui implante la tumeur, puis jusqu'à quatre administrations par jour et des prises de sang répétées à la jugulaire, à la saphène ou à la queue. La tumeur peut provoquer une occlusion intestinale, un envahissement de l'abdomen et de l'ascite, et le gavage, rarement, une détresse respiratoire jusqu'à la mort. Le porteur juge le statut immunodéprimé de ces rongeurs "indispensable" à la greffe de cellules tumorales humaines, et ne donne aucune raison à leur mise à mort, annoncée en une phrase de quatre mots.
Objectifs
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. Le cancer du pancréas, bien que ne représentant que 2.6% des diagnostics chaque année, est le sixième plus mortel et présente un très fort taux de mortalité (plus de 490 786 décès en 2024 pour environ 531 318 nouveaux cas) selon l’organisation mondiale de la santé (WHO). L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles de cancer pancréatiques, les plus prédictifs possible, en condition orthotopique (présentant l’avantage d’inclure le microenvironnement tumoral aux études) afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter ces tumeurs pancréatiques chez l’humain. Pour cela, nous étudierons ces nouveaux médicaments, seuls ou en combinaison, dans un contexte pathologique le plus proche possible de l’homme afin d’arriver, avant les essais cliniques chez l’humain, à établir une évaluation de l’efficacité des molécules destinées à traiter les cancers chez l’Homme. Grace à ces modèles de cancer, une évaluation de la pharmacocinétique et de la biodistribution des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.
Bénéfices attendus
Le cancer du pancréas est le onzième cancer le plus diagnostiqué mais il est le sixième en termes de mortalité. Cette maladie très meurtrière nécessite donc un développement important de nouvelles stratégies pour la prise en charge des patients. Cela nécessite l’établissement de nouveaux modèles précliniques plus prédictifs afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme. Environ 90% des tumeurs pancréatiques présente une mutation dans le gène KRAS. L’essor récent des inhibiteurs de KRAS en clinique ouvre de nouveaux espoirs dans la prise en charge de cette maladie. Cependant, des mécanismes de résistance se développent et nécessitent d’être compris afin d’adopter des stratégies pour surpasser ces phénomènes de résistance. Dans ce contexte, le développement de nouveaux modèles précliniques, tout particulièrement orthotopiques, est incontournable pour le développement de futures molécules en préclinique puis en clinique chez les patients. L’animal représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettant d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Les études précliniques sur l’animal permettront d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique et de développer de nouvelles stratégies pour contourner ces phénomènes de résistance. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie dans le but de stimuler le système immunitaire contre le cancer. Cela pourrait permettre d’évaluer des immunothérapies dans le cancer du pancréas ce qui n’est pour le moment pas une pratique clinique approuvée.
Procédures
Différents types d’interventions sont prévus: • Irradiation totale avant induction tumorale: nécessite le transport des animaux et leur déplacement temporaire (1 à 2 fois par étude ; inférieur à 4h) • Induction tumorale : sous anesthésie générale (1 fois, chirurgie inférieure à 30 min). • Imagerie non invasive (sous anesthésie pour une durée maximale d’1 heure. • Traitements par différentes voies d’administration (limité à 4 administrations par jour) : o Orale sur animaux vigiles (moins d’1 min) o Sous-cutanée sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) o Intramusculaire sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) o Intrapéritonéale sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) o Intraveineuse sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) • Prélèvements sanguins effectués par voies : o Jugulaire (3 prélèvements par jugulaire/jours) (moins d’1 min) o Saphène (3 prélèvements par coté sur 24h) (moins d’3 min) o Caudale (2 prélèvements / 24h), (moins d’1 min) • Volume tumoral évalué par palpation des tumeurs nécessitant la contention des animaux (inférieur à 30 secondes) • Prélèvements d’urine réalisés en hébergeant individuellement les animaux moins d’une heure ou par légère pression sur le ventre sous contention.
Impact sur les animaux
En cas d’irradiation, le transport peut engendrer un stress modéré pendant quelques heures (moins de 4h). La greffe tumorale peut engendrer une douleur et un stress modérés sur 1-2j. Lors de l’induction tumorale, un risque de phase septique à la réalisation des sutures est possible pouvant entrainer des douleurs abdominales et un stress pendant 3-4 jours. L’évolution de la tumeur peut entraîner une douleur généralement modérée (d’intensité variable selon chaque individu), une gêne, une occlusion intestinale, un envahissement de la cavité abdominale, de l’ascite et une perte de poids. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids et de volume tumoral peuvent entraîner un faible stress qui diminue avec l’habituation. Le jour de la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cela peut engendrer un stress de 1-2j. Des effets locaux liés aux voies d’administration des traitements par piqûre peuvent survenir. Selon la voie utilisée, ce peut être : irritation / inflammation / œdème / rougeur / sensibilité / douleur transitoire / hématome ou plus rarement nécrose / une ulcération. Lors d’un gavage oral, une irritation de la cavité buccale, de l’œsophage ou de l’estomac, peut être observée. L’intensité de ces effets dépend de la dose administrée, du composé et de la fréquence. Les administrations répétées peuvent entraîner un stress cumulatif, généralement limité à la durée de la phase expérimentale. Le gavage oral peut provoquer un stress aigu temporaire et, rarement, une détresse respiratoire voir le décès de l’animal. Les administrations répétées peuvent majorer ce stress sur plusieurs jours à plusieurs semaines. Les prélèvements sanguins, peuvent induire une gêne ou une douleur légère de courte durée au point de prélèvement. Des prélèvements répétés peuvent entraîner un stress cumulatif et un impact physiologique limité. Les prélèvements d’urine et de fèces sont considérés comme peu invasifs et associés à un stress modéré lié à l’isolement temporaire. Les prélèvements terminaux réalisés sous anesthésie comportent un risque anesthésique ponctuel limité à la durée de l’intervention. Les procédures seront réalisées dans des conditions contrôlées, avec une surveillance adaptée, l’application de points limites précoces et des mesures visant à réduire la douleur, la détresse et toute souffrance inutile.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament, pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte global, ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais ne sont pas suffisantes.
Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s) (volume tumoral et/ou poids). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la mortalité entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individuelles. Il est estimé que 40 études seront réalisées sur 5 ans. Le nombre d’animaux par groupe est choisi sur la base des précédentes études réalisées dans nos laboratoires pour les modèles connus (en général 6 à 10 animaux) afin de sélectionner le nombre d’animaux minimum pour observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt (en général mortalité et volume tumoral). Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal pour remplacer des analyses terminales en cours d’étude.
Raffinement
Les animaux seront pesés minimum 2 fois par semaine. Le volume tumoral sera estimé, minimum 2 fois par semaine par palpation ou 1 fois par semaine par imagerie. Ces fréquences seront adaptées en fonction de l’état général des animaux. Un gel nutritif sera placé au fond de toutes les cages dès que la perte de poids sera supérieure à 10%. De l’enrichissement sera utilisé dans toutes les cages. La greffe de tumeur sera réalisée sous anesthésie générale gazeuse avec administration préalable d’un analgésique opiacé. L’implantation de la greffe nécessitera l’incision de la peau, la chirurgie sera réalisée de façon aseptique et les animaux recevront une injection d’anti inflammatoire non stéroïdien en préopératoire ainsi que le lendemain, des soins opératoires (maintien de la température), surveillance post opératoire et soins post opératoires adaptés si nécessaires. Toutes les procédures invasives et la plupart des procédures peu invasives, seront réalisées sous anesthésie générale par des techniciens formés dont les compétences ont été validées. Les administrations/prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress (prélèvement d’urine) ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les administrations douloureuses (intramusculaire et intradermique) seront réalisées avec analgésie préalable (opiacés). Ces administrations/prélèvements seront effectués en suivant les recommandations vétérinaires et du comité d’éthique. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Si l’un des signes cliniques liés aux points limites est observé, l’animal sera mis en observation et un traitement sera mis en place si possible. Il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie permettant d’atteindre l’objectif de l’étude plus tôt et de sortir l’animal de la procédure.
Choix des espèces
Les petits rongeurs, (souris et rats) ont été choisis en raison de leurs caractéristiques physiologiques bien documentées et de leur utilisation largement reconnue en recherche préclinique. De plus ce sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. Également, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. Les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique chez l’humain. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet seront des animaux adultes ou ayant atteint un stade de développement compatible avec les procédures expérimentales, avec une première manipulation réalisée à partir de 7 semaines d’âge. Des animaux adultes seront utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter l’induction tumorale. Les animaux adultes pourront mieux supporter les effets de la chirurgie, les effets secondaires des composés à tester et les effets du développement tumoral.
Evaluation de l’effet de candidat-médicaments sur la régulation de la calcémie sur un modèle de rat thyroidectomisé
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Opérés sous anesthésie pendant trente à quarante-cinq minutes pour retirer la thyroïde et les parathyroïdes, puis pour certains réopérés afin d'implanter une minipompe, des rats reçoivent chaque jour, pendant quinze jours au plus, un candidat-médicament ou un placebo, avec des prises de sang à l'éveil. 345 rats vont ainsi être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, l'hypocalcémie provoquée pouvant entraîner des tremblements, une baisse d'activité et une perte de poids. Le porteur prévoit cinq rats par groupe pour en inclure trois dans l'étude, sans dire ce qu'il advient des deux autres. Tous sont tués à la fin pour prélever leurs organes, ou plus tôt si l'hypocalcémie produit des "effets marqués".
Objectifs
L'objectif de ce projet est d'évaluer les effets de candidat-médicaments sur la régulation du calcium chez le rat ayant subi une thyroïdectomie préalable. L'hypoparathyroïdie est un déficit en hormone parathyroïdienne. Chez l'homme, elle est souvent causée par une maladie auto-immune ou des suites d'une chirurgie au niveau des glandes thyroïdes ou parathyroïdes. L'hormone parathyroidienne, ou parathormone, est principalement impliquée dans le métabolisme du calcium de l'organisme et dans la régulation de la calcémie. Les symptômes de l'hypoparathyroïdie sont liés à une hypocalcémie et comprennent des fourmillements dans les mains ou autour de la bouche et des crampes musculaires. Le traitement comprend en première intention une supplémentation en calcium et en vitamine D. Ce traitement ne répond pas correctement sur tous les patients et ne permet pas une régulation très fine de la calcémie au cours de la journée (pics d'hypercalcémie suivis de phases d'hypocalcémie). Il ne permet pas de diminuer le risque de complications à long terme de l'hypoparathyroïdie (p. ex., hypercalciurie, diminution de la densité minérale osseuse). Dans ce cas des traitements à base de parathormone recombinée sont nécessaires. Aucun traitement de ce type n'est approuvé à ce jour.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de démontrer les effets bénéfiques de nouveaux médicaments pour traiter l'hypoparathyroïdie, une pathologie humaine touchant 40 personnes pour 100000 et pouvant avoir une application également en médecine vétérinaire. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques.
Procédures
Ce projet nécessite différents types d'interventions. Dans un premier temps, une chirurgie sous anesthésie générale sera pratiquée sur certains animaux afin de réaliser une ablation de la thyroïde et des parathyroïdes (durée: 30-45min). Certains animaux pourront subir une seconde chirurgie afin d'implanter un dispositif (minipompe) permettant la délivrance d'un produit en perfusion continue (durée: 15-20 min). Les animaux opérés seront tenus afin de pouvoir leur administrer des produits anesthésiques et analgésiques (durée: environ 1-2minutes). Après la/les chirurgies, les candidat médicament ou le placebo seront administrés tous les jours aux animaux par voie sous-cutanée (bolus ou perfusion) (durée 1-2minutes) pendant un maximum de 15 jours. Des prélèvements sanguins seront effectués durant les phases expérimentales sur animal vigile (durée des prélèvements: moins de 3min).
Impact sur les animaux
Les symptômes de l'hypoparathyroïdie sont connus et clairement identifiés chez l'homme, et consistent en des fourmillements dans les extrémités ou autour de la bouche et des crampes musculaires. Ces effets sont liés à une hypocalcémie et seront maitrisés par des apports quotidiens en calcium ou des traitements à base d'analogue de la parathormone endogène, partiellement ou totalement absente dans ce modèle. Les effets potentiellement indésirables du/des produit(s) font l’objet d’échanges avec les inventeurs du nouveau candidat médicament pour adapter les outils d’observations des animaux afin d’anticiperau mieux de potentiels signes cliniques. Chez le rat, l'hypocalcémie peut entrainer des tremblements, une diminution de l'activité locomotrice et une perte de poids.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort en fin de procédure pour la réalisation de prélèvement d'organes ou suite à des effets marqués liés à l'hypocalcémie.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le métabolisme et la régulation du calcium dans l'organisme sur des sujets atteints d'hypoparathyroïdie ou, si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. En effet, l’objectif principal de ce projet est de mesurer les taux de calcium circulant dans le sang, et d'évaluer les mécanismes de régulation de ce dernier, ce qu'il n’est pas possible de mesurer sur des cellules ou organes isolés mais qui nécessite un organisme entier dont la physiologie est fonctionnelle. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat est l’espèce rongeur qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences. 5 animaux par groupe seront utilisés pour en inclure 3 par groupe en étude et ce nombre a été montré suffisant pour répondre aux objectifs de l'étude.
Raffinement
Le raffinement de la procédure expériementale sera obtenu par un protocole anesthésique et analgésique adapté pour les chirurgies et la période post-opératoire et un suivi post opératoire de l'état de santé des animaux (avec grille de scoring) avec des soins adaptés. Les animaux seront manipulés pour diminuer le stress lié aux contentions. Les animaux sont également suivis quotidiennement (suivi pondéral et signes cliniques). Des points limites adpatés sont définis et le recours à une supplémentation orale en calcium + vitamine D en cas d'hypocalcémie associée à des signes cliniques, ou à l'euthanasie se fera lorsque cela s'averera nécessaire.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce animale la plus adaptée et la plus couramment utilisée pour évaluer les effets d’un produit sur la calcémie et le métabolisme du calcium dans l'organisme. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Analyse des processus immunologique et fibrosant dans la dysfonction chronique du greffon pulmonaire dans un modèle rat de transplantation monopulmonaire gauche orthotopique
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Une transplantation du poumon gauche, deux heures de chirurgie : 100 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, une partie d'entre eux étant opérée sous anesthésie et tuée avant tout réveil. Tous sont tués à l'issue, les poumons des rats receveurs étant prélevés. L'objet déclaré est de mettre au point cette greffe chez le rat pour étudier la fibrose du rejet chronique et deux protéines déjà repérées sur des cellules en culture et des prélèvements de patients. Pour les effets attendus, le résumé renvoie à une annexe, "Signes cliniques et gestion de la douleur", que le texte publié ne reproduit pas, et l'effectif de 100 rats est justifié par la seule "difficulté de la technique".
Objectifs
La transplantation pulmonaire est un traitement efficace pour des patients atteints d’insuffisance respiratoire terminale. Cependant, la survie à long terme reste faible et la principale cause de mortalité tardive est le rejet chronique caractérisé par une fibrose importante du poumon. Les causes du rejet chronique sont mal connues et il n’existe pas à ce jour de traitement efficace. Des études réalisées à partir de prélèvements de patients (prise de sang, biopsies réalisées dans la cadre de la surveillance habituelle de la greffe) mais aussi une étude sur un modèle d’analyse utilisant des cellules pulmonaires en culture, ont permis d’identifier deux protéines qui semblent avoir un rôle déterminant dans le rejet chronique. A ce stade, l’utilisation d’un modèle animal est indispensable pour pouvoir avancer, étant donné la complexité de la situation de greffe avec un poumon de donneur, un patient receveur et des traitements immunosuppresseurs mais aussi du fait que le nombre et le type de prélèvement sont limités chez les patients, notamment du fait de leur état de santé. L’objectif de ce projet est donc de développer un modèle animal de transplantation pulmonaire, très proche de ce qui est réalisé chez l’homme
Bénéfices attendus
Le modèle animal nous est indispensable à ce stade du fait de la complexité de la situation de greffe pulmonaire impliquant de multiples types cellulaires différents qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes. La mise en place de ce modele nous permettra de confirmer les résultats préalablement obtenu et nous permettrons d’étudier les voies de régulation de la fibrose dans la DCG et d’explorer potentiellement de nouvelles voies thérapeutiques.
Procédures
Une seule intervention chirurgicale de transplantation pulmonaire. La durée prévue de l’intervention est de 2 heures
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus sont décrits dans l'annexe "Signes cliniques et gestion de la douleur"
Devenir
A l'issue des procédures, les animaux seront euthanasiés et les poumons prélevés pour les rats receveurs
Remplacement
Nous avons étudié les voies de régulation de la fibrose dans la DCG in vitro sur un modèle cellulaire ce qui nous a permis de déterminer le potentiel rôle des protéines TG2 et MMP9. Nous avons par ailleurs étudié aussi des échantillons humains (biopsies pulmonaires, sang périphériques) dans lesquels nous avons pu identifier, à un stade tardif de la maladie, le rôle de ces protéines. Le modèle animal nous est indispensable à ce stade du fait de la complexité de la situation de greffe pulmonaire impliquant de multiples types cellulaires différents qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter- organes.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de caractérisé les paramètres de fibrose dans ce modèle. Ainsi, il ressort, vu la difficulté de la technique, que 100 animaux seront nécessaires.
Raffinement
Afin de réduire l'angoisse et la douleur des animaux, toutes les injections et procédures se feront sous anesthésie gazeuse. Une anesthésie avec induction en boite (mélange isoflurane 4 à 5%/L d’air), puis maintien au masque (mélange isoflurane 1 à 2.5%/L d’air). Les rats sont placés sur un tapis chauffant pendant la chirurgie jusqu’au réveil total et le suivi clinique régulier des rats (surveillance du poids, aspect clinique général) nous permettra de palier à la douleur éventuelle selon les critères définis dans l'annexe "gestion de la douleur". Les rats seront hébergés par 3 dans des cages avec des nidifications à base de cartons et des tunnels ainsi que des frisottis de papier et de coton. Les rats ont accès libre à l’eau et à la nourriture et sont maintenues dans un cycle jour/nuit de 12h/12h. Le change sera effectué par les personnels qualifiés.
Choix des espèces
Le rat est l'espèce choisie car notre équipe a une longue expérience sur des modèles de transplantation cardiaque et rénale. La technique de transplantation pulmonaire est décrite depuis la fin des années 1990 avec des améliorations rapportées régulièrement depuis. Ce modèle est aujourd’hui toujours utilisé par plusieurs équipes dans le monde. Le principal couplage décrit est le rat Lewis comme receveur et le Brown Norway donneur. Les animaux utilisés seront des adultes de 8 semaines correspondant à des rats sevrés et à une maturité du système immunitaire.
Modèle expérimental in vivo : utilisation de rongeurs pour l’infection d’Anophèles par des parasites Plasmodium murins et entretien de colonies de moustiques Anopheles.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 55
Lapins : 20
Anesthésiées chaque semaine pendant deux mois pour servir de repas de sang à des moustiques anophèles, des souris sont ensuite tuées, comme toutes celles que l'équipe infecte avec des parasites Plasmodium de rongeurs. Au total, 2 670 animaux non-humains, soit 2 595 souris, 55 rats et 20 lapins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les rongeurs sont tous tués, et les 20 lapins, anesthésiés chaque semaine pendant six mois pour nourrir les moustiques, sont ensuite placés à l'adoption. Le projet fournit des colonies de moustiques et des stocks de parasites à d'autres équipes, et prend des souris dès trois semaines parce que leur "système de défense est encore immature". Le porteur écrit que ces procédures "n'apportent pas de résultats qui devront être soumis à des tests statistiques", sans dire comment se répartit l'effectif de 2 595 souris.
Objectifs
Le paludisme reste une maladie grave et mortelle, qui touche surtout l’Afrique subsaharienne et cause chaque année plusieurs centaines de milliers de décès, principalement chez les enfants de moins de cinq ans. Après des années de recul, le nombre de cas repart à la hausse, en raison de la résistance du parasite aux traitements, de la résistance des moustiques aux insecticides et des effets du changement climatique. Le parasite responsable de cette maladie se transmet à l’homme par la piqûre de moustiques infectés. Son cycle de vie est complexe : il comporte un passage dans le moustique, puis une phase chez l’hôte, avec des étapes dans le foie et dans le sang, avant de revenir dans un moustique. Le projet vise à mieux comprendre ce cycle, en fournissant à la communauté scientifique des ressources biologiques, des colonies de moustiques vecteurs et un modèle animal. Plus concrètement, il s’agit d’élever et de maintenir des colonies de moustiques vecteurs, de cultiver les différentes formes du parasite dans des conditions contrôlées, et de reproduire l’infection chez un rongeur. Ces modèles permettront de vérifier que les moustiques peuvent bien transmettre le parasite, d’étudier le développement du parasite chez l’hôte et chez le moustique et d’explorer les interactions entre le parasite et le microbiote du moustique. Ce projet permettra également de produire différentes colonies de moustiques femelles du genre Anopheles pour l’étude des interactions Plasmodium-Anopheles. Selon les questions scientifiques, il s’agira soit de colonies bien établies, soit de nouvelles lignées récemment établies voire à établir à partir de populations sauvages. L’utilisation d’animaux vivants est ainsi indispensable pour obtenir des outils biologiques afin de faire progresser la recherche sur le paludisme.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de maintenir différentes colonies d’anophèles de notre plate-forme couvrant une partie significative des zones d’endémies du paludisme, de conserver des stocks de différents parasites Plasmodium contrôlés afin de pouvoir réaliser l’évaluation de leur infectiosité mais aussi de la qualité des moustiques, en vérifiant leur capacité à être infectés par ces parasites de rongeur et leur aptitude à permettre leur développement chez l’anophèle. Ces contrôles garantissent la fiabilité des moustiques fournis aux équipes de recherche et assurent la reproductibilité de leurs expériences.
Procédures
Les animaux utilisés dans ce projet seront soumis à des interventions légères et modérées, conçues pour minimiser leur inconfort et respecter leur bien-être. Voici les principales interventions prévues : 1. Prélèvements sanguins : o Des micro-prélèvements de sang (quelques gouttes) seront effectués sur des souris et des rats éveillés, à l’extrémité de la queue. Ces prélèvements dureront quelques secondes par animal et seront réalisés une fois par jour pendant 3 à 5 jours consécutifs, selon les besoins de suivi. Cette intervention permet de surveiller l’évolution de l’infection sans causer de douleur significative. 2. Injections : o Des injections seront pratiquées sur des souris et des rats éveillés, soit dans la cavité abdominale (injection intrapéritonéale), soit dans une veine de la queue (injection intraveineuse). Ces injections dureront quelques secondes et seront réalisées une fois par animal, sauf dans le cas de tests spécifiques nécessitant des répétitions limitées. Elles permettent d’administrer des substances ou des agents infectieux de manière précise et contrôlée. 3. Anesthésie pour gorgement de moustiques : o Des souris et des lapins seront anesthésiés pour servir de source de sang à des moustiques femelles. L’anesthésie durera environ 20 à 30 minutes par animal et sera réalisée une fois par semaine pendant une période maximale de 2 mois pour les souris et 6 mois pour les lapins. Pendant cette intervention, les animaux seront endormis et insensibles à la douleur, puis surveillés jusqu’à leur réveil complet. Une crème apaisante sera appliquée sur la peau des lapins après chaque exposition pour limiter les irritations. 4. Suivi de l’infection : o Les souris et les rats infectés seront observés quotidiennement pour détecter tout signe de malaise ou de maladie. Cette surveillance durera quelques minutes par animal et par jour, pendant toute la durée de l’infection (généralement 3 à 7 jours). 5. Mise à mort : o À la fin des procédures, les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore. Cette intervention durera quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux vigiles ne subiront qu’un inconfort passager lié aux injections (dans le ventre, dans la peau ou dans une veine) ainsi qu’aux prélèvements d’une goutte de sang au niveau de la queue. Chaque animal bénéficiera d’aiguilles à usage unique et d’un matériel de taille adaptée. Les animaux peuvent présenter les premiers effets indésirables de la maladie, qui se manifestent progressivement : poils hérissés, mouvements ralentis ou prostration, pâleur de la peau témoin d’une anémie. Cela correspond au premier niveau d’une grille d’évaluation de la douleur, du stress et de l’inconfort.
Devenir
À la fin des différentes étapes de ce projet, les animaux sont soit placés en adoption, soit euthanasiés de manière rapide et indolore, selon les besoins scientifiques et le bien-être animal. Pour les lapins, utilisés comme source de nourriture pour les moustiques, leur adoption est organisée après six mois d’utilisation. Ce choix s’explique par le fait que ces animaux ne développent pas de maladie grave et conservent un bon état de santé général. Leur placement en adoption permet de leur offrir une seconde vie dans un environnement adapté, tout en évitant une euthanasie inutile. En revanche, les souris et les rats sont systématiquement euthanasiés à la fin de chaque procédure. Cette décision est motivée par plusieurs raisons. D’abord, ces animaux sont exposés à des parasites spécifiques, qui, bien que non dangereux pour l’homme, peuvent provoquer des symptômes graves chez eux si l’infection n’est pas maîtrisée. Ensuite, les procédures réalisées (comme les prélèvements sanguins ou les infections contrôlées) peuvent entraîner un stress ou une fatigue physiologique, même si tout est fait pour limiter leur inconfort. Enfin, leur réutilisation pour d’autres expériences n’est pas possible, car cela risquerait de fausser les résultats scientifiques en raison des modifications physiologiques induites par les premières manipulations. Pour les souris utilisées dans les procédures de nourrissage des moustiques, leur euthanasie est réalisée après une période d’utilisation de deux mois maximum. Cette durée est choisie pour éviter tout risque de développement de complications liées aux piqûres répétées, tout en garantissant que les moustiques reçoivent une alimentation de qualité. Les souris infectées par des parasites sont également euthanasiées dès que leur taux d’infection atteint un niveau prédéterminé, afin d’éviter toute souffrance liée à l’évolution de la maladie. Dans tous les cas, les méthodes d’euthanasie utilisées sont validées par les autorités compétentes et garantissent une mort rapide et sans douleur. Elles sont appliquées par du personnel formé, qui veille à respecter les protocoles en vigueur pour assurer le bien-être des animaux jusqu’à leur dernier instant. Cette approche permet de concilier les impératifs scientifiques avec les principes éthiques de l’expérimentation animale, en limitant au maximum les souffrances et en offrant une fin de vie digne aux animaux concernés.
Remplacement
Le choix de nourrir les moustiques sur animaux est guidé par la difficulté de lignées à prendre un repas de sang artificiel sur membrane et l’impact potentiel d’altérer la reproduction chez certaines d’entre elles. En effet le comportement et la physiologie du moustique sont très sensibles à l’origine du sang, aux odeurs émises par les animaux et au mode de piqûre. Les parasites étudiés dans ce projet suivent un cycle de vie complexe, nécessitant deux types d’hôtes : un mammifère (rongeur) et un insecte vecteur (moustique). À chaque étape, le parasite se transforme et se multiplie sous différentes formes, chacune jouant un rôle clé dans sa transmission et son développement. À ce jour, il n’existe pas de méthode permettant de reproduire intégralement ce cycle en laboratoire, sans recourir aux animaux. Les moustiques et les rongeurs sont indispensables pour obtenir les formes parasitaires infectieuses transmises lors de la piqûre, ainsi que pour étudier les mécanismes de l’infection. En effet, certaines étapes du développement du parasite, notamment sa multiplication dans les globules rouges, ne peuvent être simulées en culture cellulaire. Les expériences prévues ne nécessitent pas d’atteindre un niveau élevé d’infection chez les animaux, limitant ainsi les risques de complications. Par ailleurs, les interactions entre le parasite et son hôte au début de l’infection sont extrêmement complexes. Elles impliquent de multiples types de cellules et d’organes (peau, ganglions, vaisseaux sanguins, foie, rate), dont les dynamiques ne peuvent être reproduites dans leur globalité en dehors d’un organisme vivant. Ces modèles animaux, utilisés depuis des décennies, ont permis des avancées majeures dans la compréhension de la maladie et le développement de stratégies préventives ou thérapeutiques, comme les vaccins ou les médicaments antipaludiques. Certaines analyses, comme l’étude du phénotype des parasites, peuvent être réalisées en laboratoire sur des cellules isolées. Cependant, ces approches ne reflètent pas toujours fidèlement les mécanismes observés chez l’animal et ensuite chez l’Homme. Il est donc nécessaire de valider ces résultats dans un modèle vivant pour garantir leur pertinence et leur fiabilité.
Réduction
Nous avons optimisé nos protocoles pour réduire au strict nécessaire le nombre d’individus utilisés, tout en garantissant la fiabilité des résultats. Optimisation des protocoles d’infection Fort de plus de vingt-cinq années d’expérience dans ce domaine, nous avons affiné nos méthodes pour standardiser chaque étape de production des parasites. Cela inclut l’utilisation de doses d’infection précises, des contrôles qualité systématiques et des techniques de quantification rigoureuses. Ces améliorations permettent de minimiser les variations expérimentales et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats reproductibles. Adaptation des modèles animaux Pour le maintien des colonies d’anophèles, un même lapin est utilisé jusqu’à 6 mois, période au-delà de laquelle résulterait une production réduite de moustiques incompatible avec les objectifs scientifiques du fait de l’apparition d’un taux trop élevé d’anticorps anti-salive de moustiques ayant pour conséquence une perte de qualité des repas sanguin pour les moustiques et donc une perte en nombre de descendants moustique. Quand la lignée de moustiques le permet, ce repas sanguin se fera sur souris saine voire sur membrane quand c’est possible afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Pour l’obtention de sang parasité, nous privilégions l’utilisation de rats plutôt que de souris lorsque c’est nécessaire car leur volume sanguin plus important permet de réduire le nombre total d’animaux. Cette approche, combinée à une planification rigoureuse des expériences, limite les répétitions inutiles et évite le gaspillage de ressources biologiques. Collaboration avec des expert·e·s en statistiques Les procédures de ce projet n’apportent pas de résultats qui devront être soumis à des tests statistiques mais cependant il est revu par des spécialistes en biostatistique pour s’assurer de déterminer le nombre minimal d’animaux requis. Amélioration continue des méthodes Nous explorons en permanence des pistes pour diminuer davantage le recours aux animaux, notamment en développant des techniques d’imagerie non invasives. Ces innovations permettent de diminuer le nombre d’animaux à utiliser. Enfin, ce projet s’inscrit dans une logique de mutualisation des ressources : en centralisant la production de parasites et en fournissant des outils standardisés à d’autres équipes de recherche, nous évitons la duplication d’expériences préliminaires, réduisant ainsi l’impact global sur les animaux.
Raffinement
Les cages sont enrichies avec des éléments favorisant le confort des animaux (matériaux de nidification, cachettes, accessoires stimulants). L’alimentation et l’hydratation sont assurées en continu. Les rongeurs sont utilisés pour nourrir et infecter des moustiques et produire des parasites, en limitant strictement leur nombre au minimum nécessaire. Les mesures appliquées visent à prévenir toute souffrance évitable et à garantir le respect des principes éthiques en expérimentation animale. Lors des expérimentations, les rats et souris sont exposés à un agent infectieux spécifique aux rongeurs, administré par des méthodes rapides et maîtrisées. Leur état de santé est suivi quotidiennement à partir du troisième jour, en s’appuyant sur des critères objectifs (aspect du pelage, activité, signes de fatigue ou d’anémie). Si des signes de détérioration apparaissent, des mesures correctives sont immédiatement mises en place : amélioration des conditions d’hébergement (chauffage, enrichissement supplémentaire), adaptation de l’alimentation (compléments nutritionnels) ou, en dernier recours, mise à mort avant l’apparition de symptômes sévères. Cette dernière est réalisée selon un protocole validé, garantissant une mort rapide et sans souffrance. Pour certaines manipulations, une anesthésie est pratiquée afin d’éviter toute douleur ou stress inutile. Par exemple, lorsque les animaux servent de source de nourriture pour infecter des moustiques, ils sont endormis avant la procédure et les animaux infectés sont euthanasiés sans réveil, conformément aux protocoles approuvés.
Choix des espèces
Le choix des lapins et souris pour élever des moustiques anophèles repose sur la qualité du sang fourni, certaines lignées ne se gorgeant pas suffisamment via une membrane, ce qui réduit la taille des progénitures. L’usage du lapin pourrait être réévalué au profit des souris. Les rongeurs (souris, rats) sont largement utilisés en recherche sur le paludisme, car les parasites étudiés infectent naturellement des rongeurs africains. Adaptés depuis des décennies aux modèles de laboratoire, ils offrent un système fiable pour étudier la maladie. Ces modèles permettent d’analyser des aspects clés du paludisme humain, comme la réponse immunitaire ou l’efficacité des vaccins, avec une pertinence scientifique reconnue. Les avancées obtenues chez la souris, notamment en vaccinologie, ont souvent été confirmées chez l’Homme, validant leur utilité pour accélérer la recherche tout en limitant les essais cliniques. Leur usage s’inscrit dans une démarche éthique et scientifique rigoureuse. Les animaux seront utilisés à différents stades de leur développement, choisis en fonction des besoins spécifiques de chaque étape expérimentale, afin d’optimiser les conditions d’étude tout en limitant les contraintes physiologiques ou immunitaires susceptibles d’influencer les résultats. Pour la reproduction des lignées d’anophèles, seront utilisés des souris âgées de 1 mois à 3 mois ou un lapin adulte jeune pour plus de faciliter à être «piqué» par les anophèles et avec un poids modéré facilitant leur manipulation. Les hôtes naturels des parasites de rongeurs sont les thamnomys et gramnomys, espèces sauvages de rongeurs africains. L'utilisation de souris et de rats de laboratoires est moins efficace, c’est pourquoi pour l’établissement de modèles d’infection, des animaux jeunes à partir de 3 semaines seront sélectionnés. Ce choix repose sur des observations montrant que leur système de défense est encore immature, ce qui facilite l’installation du pathogène étudié et permet d’obtenir des résultats reproductibles. Cette approche est couramment utilisée dans ce type d’études pour garantir une infection efficace et homogène. Ces critères de sélection, fondés sur des pratiques reconnues et adaptées aux objectifs scientifiques, visent à concilier pertinence des résultats, bien-être animal et conformité aux exigences éthiques et réglementaires.
Évaluation des effets comportementaux et physiologiques de différentes substances pharmacologiques chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 1400
Jusqu'à 200 souris et 200 rats pourront être gardés en vie puis éventuellement réutilisés, à condition qu'aucun prélèvement post-mortem ne soit prévu pour eux, les autres étant tués pour prélever sang et organes. Au total, 2 800 rongeurs, 1 400 souris et 1 400 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mesurer la tolérance de dix substances pharmacologiques. Ils reçoivent jusqu'à quatorze jours d'administrations quotidiennes par gavage ou injection, une batterie d'observations fonctionnelles pouvant durer 24 heures, et pour certains un test de force de préhension ou un test de Von Frey, où une stimulation mécanique est appliquée jusqu'au retrait de la patte. Le choix de l'espèce tient en deux phrases, qui décrivent les rongeurs comme des "modèles fréquemment décrits".
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets comportementaux et physiologiques de différentes substances pharmacologiques chez le rongeur afin d’identifier des conditions d’administration bien tolérées. Jusqu’à 10 études pourront être réalisées sur la durée du projet, correspondant chacune à l’évaluation d’une substance d’intérêt. Selon les résultats obtenus, certaines études pourront comporter des évaluations complémentaires de la sensibilité mécanique, de la force de préhension ou des paramètres biologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à une meilleure compréhension des effets comportementaux et physiologiques de substances d’intérêt pharmacologique. Les résultats pourront orienter la sélection de molécules candidates pour un développement ultérieur, tout en améliorant la prédiction préclinique de leurs effets secondaires potentiels.
Procédures
Les animaux recevront soit une administration unique, soit des administrations quotidiennes pendant une durée maximale de 14 jours, selon la substance évaluée et l’objectif expérimental. Sur l’ensemble du projet, un maximum de 2800 animaux pourra être utilisé. Certains animaux, dans la limite de 400 maximum, pourront faire l’objet de prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse. En fin de procédure, une mise à mort pourra être réalisée lorsqu’un prélèvement de sang ou d’organes/tissus post-mortem est nécessaire.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont principalement un stress lié aux manipulations et aux administrations répétées, un inconfort lors des gavages, une douleur ou gêne transitoire lors des injections intrapéritonéales ou intraveineuses, ainsi qu’un stress lors des observations comportementales. Le test de Von Frey peut également induire une douleur ou un inconfort transitoire, la stimulation mécanique étant appliquée jusqu’au seuil de retrait de la patte.
Devenir
Les animaux pour lesquels des prélèvements sanguins ou d’organes/tissus post-mortem sont nécessaires seront mis à mort à la fin de la procédure. Un nombre estimé maximal de 400 animaux, soit jusqu’à 200 souris et 200 rats, pourra être maintenu en vie et éventuellement réutilisé, sous réserve qu’aucun prélèvement post-mortem ne soit nécessaire, qu’aucun point limite n’ait été atteint et qu’aucun effet résiduel de la substance ne soit observé. Leur éligibilité à une réutilisation sera évaluée conformément à la réglementation. Aucun replacement ni aucune adoption ne sont prévus.
Remplacement
Dans la mesure du possible, les substances étudiées sont préalablement évaluées à l’aide de méthodes in vitro, notamment afin d’identifier et d’écarter les molécules présentant une toxicité incompatible. Cette étape permet de limiter le recours à l’animal aux substances pour lesquelles une évaluation intégrée à l’échelle de l’organisme reste nécessaire. Toutefois, les méthodes expérimentales in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire l’ensemble des interactions complexes entre les systèmes nerveux, cardiovasculaire, endocrinien et métabolique impliqués dans la réponse globale d’un organisme à une substance pharmacologique. Elles ne permettent notamment pas d’évaluer de manière complète les effets neurocomportementaux complexes. Le recours au modèle animal reste donc nécessaire pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d’animaux sera limité au strict nécessaire. En général, la variabilité des réponses aux effets d’un traitement administré chez le rongeur justifie une taille minimale de groupe de 10 animaux par condition expérimentale. La variabilité élevée en comportement et physiologie justifie cette taille minimale. Un effectif inférieur peut exposer à un risque de devoir reproduire les procédures pour valider statistiquement la solidité des résultats obtenus par une analyse de la variance (ANOVA). En cas de résultat significatif, les différences entre chaque groupe et le groupe contrôle seront explorées à l’aide d’un test de comparaisons multiples adapté (Dunnett ou Tukey). Afin de limiter le nombre d’animaux, la procédure 1 constitue une étape de criblage initial. Les procédures 2 et 3 ne seront déclenchées qu’en seconde intention, uniquement si le test FOB met respectivement en évidence une modification de la sensibilité mécanique ou de la force de préhension. Les effectifs prévus pour ces procédures correspondent donc à un maximum théorique et ne seront pas utilisés en l’absence de signal lors de la procédure 1. Lorsque la cinétique d’action de la substance, l’état clinique des animaux et l’absence d’interférence entre tests le permettront, les évaluations complémentaires seront réalisées sur les mêmes animaux. Une nouvelle cohorte ne sera utilisée que lorsque la durée d’observation du FOB, pouvant aller jusqu’à 24 h, ou les contraintes temporelles des mesures rendent l’utilisation des mêmes animaux scientifiquement non pertinente.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe afin de maintenir leur socialisation et dans des cages enrichies. Les substances évaluées sont sélectionnées sur la base d’une analyse préalable approfondie de la littérature scientifique et des données disponibles concernant notamment leur pharmacologie, leur pharmacocinétique et leur profil de tolérance. Les doses et voies d’administration retenues sont ainsi définies à partir de données existantes, lorsque celles-ci sont disponibles, afin de limiter le risque d’effets indésirables non anticipés. Les administrations seront effectuées sur des animaux vigiles par du personnel expérimenté. Les administrations par voie orale seront réalisées à l’aide de sondes souples afin de limiter les irritations. Le cas échéant, les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie afin de réduire l’inconfort et le stress des animaux. L’état clinique des animaux sera évalué quotidiennement selon les points limites définis dans les procédures. Tout animal atteignant un point limite sera pris en charge conformément aux critères établis, avec mise à mort si nécessaire, afin de limiter au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse.
Choix des espèces
Après une étude de la littérature scientifique, les rongeurs sont des modèles fréquemment décrits pour l’étude de la tolérance d’un produit pharmacologique. Les animaux utilisés seront adultes conformément à la littérature.
Modèles physiopathologiques d’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection réduite
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Rats : 2870
5 740 rongeurs, 2 870 souris et 2 870 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et le porteur prévoit une espérance de vie de 60 à 70 % seulement à huit ou douze semaines. Chacun subit une ligature de l'artère coronaire ou de l'aorte pour provoquer une insuffisance cardiaque, avec un arrêt cardiaque dont le résumé écrit qu'il "ne peut pas être totalement exclu". Certains restent seuls jusqu'à huit semaines pour la télémétrie, et le test de course sur tapis roulant passe par une stimulation électrique. Tous sont tués à la fin pour prélever organes et sang, au fil de 70 projets destinés à tester des médicaments "développés par nos clients".
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité mondiale, il est primordial de poursuivre la recherche dans ce domaine pour mieux caractériser les mécanismes impliqués, développer des modèles prédictifs et robustes et ainsi permettre l’évaluation pré-clinique de nouveaux candidats médicaments. Les atteintes cardiaques peuvent se manifester sous différentes formes telle que l’insuffisance cardiaque dont la conséquence principale est que le cœur n'assure plus son rôle de pompe cardiaque essentiel à l’apport de nutriments et d’oxygène à l’ensemble de l’organisme. Les mécanismes mis en jeu sont très complexes et nécessitent encore une meilleure compréhension afin d’avoir des médicaments adaptés. Nous réaliserons 70 projets sur 5 ans.
Bénéfices attendus
Les médicaments existants permettent d’améliorer la condition de vie des patients et de prolonger leur espérance de vie en ralentissant l’évolution de la maladie. Cependant, aucun ne répare complètement ou n’empêche l’évolution inéluctable de cette défaillance cardiaque. Afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie il est donc nécessaire de développer des modèles précliniques au plus proche de la physiopathologie humaine afin d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels. L’ensemble des expériences effectuées ont pour but de valider ou non l’efficacité de nouveaux médicaments développés par nos clients sur des modèles précliniques, étape indispensable et préalable à l’administration chez l’homme.
Procédures
L’insuffisance cardiaque sera induite chez le rongeur par le biais d’intervention chirurgicale afin de ligaturer complétement l’artère coronaire ou partiellement l’aorte ascendante. Si le projet requiert l’implantation d’implants, cela se fera en même temps que la chirurgie cardiaque. Ces interventions sont réalisées sur des animaux anesthésiés et ventilés mécaniquement ayant préalablement reçu des antalgiques locaux et centraux. Le contrôle et maintien de la température sera assuré par des tapis chauffants et une injection de soluté d'hydratation à 37°C permettra une réhydratation en cas de perte de sang. Un suivi postopératoire est mis en place pour assurer une bonne récupération avec un accès facilité à la nourriture et à l’eau. Ces interventions chirurgicales durent en moyenne 20 à 30 minutes et ne seront réalisées qu’une fois par animal. Les composés à tester seront administrés une à deux fois par jour sur animal vigile ou anesthésié. L'administration dure 1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié. Des pompes permettant une diffusion du composé en continu pourront être implantées sous la peau des animaux (chirurgie de 10 minutes sous anesthésie avec couverture analgésique). Les animaux seront soumis à des suivis longitudinaux non invasifs à maximum 4 reprises pendant le projet : - épilation, imagerie et capteurs (examens réalisés sous anesthésie gazeuse, 20 minutes maximum par examen). - Pour la mesure de pression artérielle en télémétrie, les animaux seront hébergés seuls avec un sur-enrichissement approprié le temps de la mesure (quelques heures à 8 semaines en continu) avec contact visuel, olfactif et auditif des congénères. - La mesure de la composition corporelle se fera sur animal vigile contenu dans un tube teinté et dure moins de 2 minutes. - La mesure de la dépense énergétique se fera sur animaux vigiles hébergés en cage individuelle sans enrichissement sur une période de 40h avec contact uniquement visuel des congénères. En fin de procédure, les animaux pourront être soumis à un test d’effort réalisé sur un tapis de course (60 minutes max) ou à un test de force musculaire (moins de 10 minutes). Les mesures terminales nécessiteront une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil. Des prélèvements de sang (uniques ou répétés) seront réalisés maximum 4 fois pendant le projet. Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal et sera réalisé selon la voie choisie sur animal vigile ou anesthésié.
Impact sur les animaux
La chirurgie cardiaque induit progressivement une dysfonction cardiaque qui va engendrer des nuisances. Chez le rongeur, les effets indésirables se manifesteront sous différentes formes : comportementale (hyper ou hypoactivité, isolement, agressivité, hygiène), modification des prises hydriques et alimentaires (poids et hydratation), aspect général (aspect du pelage, manque d’hygiène) ... Ces altérations du comportement seront détectées lors des visites quotidiennes. Cependant, le risque d’un arrêt cardiaque est possible et ne peut pas être totalement exclu. Par ailleurs, la chirurgie en soi peut également induire des nuisances comme l’hypothermie ou la perte de sang. Certaines techniques, bien que non invasives, nécessitent une anesthésie légère, l’animal peut mettre quelques minutes à récupérer. Les prélèvements sanguins et administrations de composés peuvent engendrer un stress et une douleur légère (piqûre). Durant les mesures de dépenses énergétiques ou de télémétrie, les animaux seront isolés sur une période de 40h (mesure de dépense énergétique) à 8 semaines (mesures télémétriques) ce qui est source de stress. Lors des tests de course sur tapis roulant, les animaux seront soumis à un stress et une douleur légère à modérée (stimulation électrique pour le tapis). L’induction du modèle et l’implantation d’émetteur de télémétrie nécessitent une intervention chirurgicale qui pourra engendrer une douleur.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin des procédures afin de procéder à la collecte des organes et du sang pour l'évaluation de critères d’efficacité des composés .
Remplacement
Les nouveaux médicaments doivent avoir validé leur efficacité pré-clinique (chez l’animal) avant de passer en phase clinique (chez l’homme). L’utilisation des animaux permet de réaliser ces tests dans un système intégré et donc d’augmenter la prédictibilité des effets chez l’homme. Les interventions chirurgicales décrites dans ce projet permettent de reproduire les différentes phases de la pathologie qui mettent en jeu des phénomènes locaux (au niveau du tissu) et des phénomènes intégrés (par exemple la participation du système immunitaire, du système nerveux autonome et des reins). Seul l'ensemble de ces mécanismes permet de rendre compte de la physiopathologie et ne peuvent donc être mis en jeu autrement que chez l’animal. Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développés pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour les études de screening, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont encore suffisamment développés et ne sont pas un miroir suffisamment fiable de ce qu'il se passe dans la complexité de l’organisme.
Réduction
Le projet a été organisé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux tout en prenant en compte une espérance de vie à 8-12 semaines de 60-70% et la variabilité interindividuelle lors du développement de la dysfonction (15% des animaux exclus après répartition avant le début des traitements si applicable). Ces estimations sont basées sur notre expérience, au sein de la société, des modèles induits par chirurgie, des données bibliographiques et d’échanges avec d’autres chercheurs. La possibilité de réaliser des mesures non invasives permettra un suivi longitudinal de plusieurs paramètres pour chaque animal, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés dans le projet.
Raffinement
Lors des chirurgies, l’utilisation de tapis et/ou lampes chauffantes pendant la chirurgie et la phase de réveil/post-opératoire et l’injection de lactate Ringer à 37°C permettront de prévenir une hypothermie ou de compenser une perte de sang éventuelle. Sur la phase aigüe post-opératoire (7 jours), une surveillance renforcée sera mise en place pour suivre la récupération post-opératoire des animaux avec des visites 2 fois par jour et des pesées quotidiennes sur les 3 premiers jours. Pendant les 4 jours suivant la chirurgie, une surveillance standard quotidienne sera remise en place sauf en cas d’observation de signes de douleurs. Au-delà de 7 jours, le suivi quotidien des animaux sera poursuivi. Pendant toute la durée de nos études, les animaux sont suivis quotidiennement, pesés au moins une fois par semaine afin d’identifier une potentielle souffrance. Si les animaux présentent des signes de souffrances (tels que perte de poids, défaut de toilettage, agressivité, …), nous scorerons son état. Des soins tels que : hydratation et mise en place de nourriture ou d’hydrogel dans la litière si nécessaire seront effectués. Si l'animal présente une blessure cutanée un protocole de soin sera effectué (désinfection / cicatrisation). Si l'état de l'animal ne s'améliore pas, l’animal concerné sera mis à mort. Des mesures non invasives de la fonction cardiaque, vasculaire et métabolique sont réalisées sur un même animal. Les examens réalisés sous anesthésie ne le seront que si l'état de l'animal le permet (pas de perte de poids, température corporelle normale). Pour les techniques réalisées sur animal vigile, une habituation au dispositif sera réalisée : - aux tétines spécifiques dans les cages d'hébergement pendant 7 jours sur quelques heures par jour et habituation à la cage pendant 16h avant la mesure. - au tapis de course pendant 1 minute à l'arrêt et 4 minutes à faible vitesse, réalisée une semaine avant la mesure. - à la contention du grip test, 2 ou 3 fois les jours précédant la mesure. Pour les procédures qui peuvent induire une douleur, une couverture analgésique adaptée est mise en place et sera adaptée au besoin de chaque animal.
Choix des espèces
Les rongeurs (rats et les souris) sont largement utilisés et caractérisées par la communauté scientifique pour des études pharmacologiques précliniques afin d’évaluer les effets de molécules sur les fonctions cardiovasculaires dans des modèles pathologiques. Il est possible d’induire chez le rongeur des atteintes similaires à celles observées chez l’Homme et d’en suivre l’évolution avec les mêmes outils qu’en médecine humaine (échographe, doppler, mesure de pression artérielle…). Le choix de l'espèce se fera en fonction des physiopathologies développées dans chacune des 2 espèces, des caractéristiques connues (publications, projets ultérieurs), des cibles thérapeutiques et des validations pharmacocinétiques, de la nature du traitement testé. L’ensemble des procédures décrites dans le projet concerne des animaux sevrés (minimum 3 semaines). Si l’étude le requiert, les expérimentations pourront être réalisées sur des animaux plus âgés afin de considérer le vieillissement (comorbidité connue) comme les facteurs aggravants de la pathologie (jusqu'à 18 mois)
Etude de molécules pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux dans un modèle d’ischémie chez le rat. EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérés au cou pour qu'un caillot de sang injecté dans leur carotide interne provoque un accident vasculaire cérébral, 413 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Après l'AVC, ils peuvent perdre l'équilibre, présenter une faiblesse des membres et avoir du mal à manger et à boire les premiers jours, puis passent deux IRM sous anesthésie ainsi que le neuroscore et le corner test à J1, J3 et J7. Les molécules testées sont fournies par un partenaire industriel, en vue d'essais cliniques et d'une "mise sur le marché dans les années à venir". Pour justifier le choix du rat, le porteur cite notamment "le coût relativement bas, et la logistique aisée".
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est pathologie cérébrale causée par un caillot sanguin qui bloque une artère dans le cerveau. Actuellement, le traitement principal consiste à administrer un médicament appelé activateur tissulaire du plasminogène (tPA) pour dissoudre le caillot, parfois associé à une intervention chirurgicale appelée thrombectomie. Cependant, ces traitements ne sont pas toujours efficaces et peuvent avoir des effets secondaires graves, limitant leur utilisation à moins de 10% des patients. De plus, l'efficacité du tPA peut varier en fonction de la nature du caillot et de l’origine de la maladie. Pour améliorer la prise en charge des patients à long terme, il est crucial de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Notre projet vise à étudier chez le rongeur différentes façons d'administrer des médicaments pour voir comment ils affectent les dommages cérébraux, les saignements dans le cerveau et la récupération après un AVC. Nous utiliserons un modèle d'AVC chez le rat, largement utilisé en recherche. Cela nous permettra d'étudier comment différents traitements pourraient aider les rats à se remettre après un AVC, ce qui pourrait avoir des implications importantes pour le traitement des patients victimes d'AVC. Ce projet sera réalisé sur deux sites, avec un site pour la réalisation des chirurgies et l’évaluation comportementale et un site pour l’imagerie.
Bénéfices attendus
Actuellement, la prise en charge des patients en phase aigüe de la pathologie repose sur l’administration de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA), capable de dissoudre les thrombi, associée ou non à la thrombectomie chirurgicale. Cependant, en raison des effets secondaires du tPA et de la difficulté relative de la procédure de thrombectomie, seule une faible proportion des patients (
Procédures
Se déroulera à J-1 un prélèvement de sanguin sur tous les animaux vigiles au niveau de la veine caudale. Ce prélèvement ne prendra pas plus de 5 minutes. Tous les animaux de cette DAP seront soumis à une chirurgie au niveau du cou afin de pouvoir injecter un caillot de sang dans la carotide interne provoquant ainsi un AVC. Une fibre doppler sera positionnée sur la tête afin de valider l’AVC. Cet acte chirugical durera 30 minutes, AVC + pose de la fibre. A J+1 et J+7, ces mêmes animaux seront passés à l'IRM sous anesthésie générale pour une durée totale de 20 minutes. Les animaux passeront également une batterie de test comportementaux, jusque 3 jours avant l’induction de l’AVC pour déterminer l’activité basale, puis à J1, J3 et J7. Nous comptons un total de 15 minutes pour la prise du neuroscore et moins de 10 minutes pour le corner test. Enfin, à la fin du projet, les animaux seront soumis à une anesthésie léthale. La durée de cette intervention sera comprise entre 10 et 15 minutes, comprenant la récupération de tissu post-mortem.
Impact sur les animaux
Le modèle, par définition, reproduit les effets d’un AVC à savoir des déficits sensorimoteurs dus aux lésions cérébrales de certaines parties du cerveau. Ces déficits sont visibles chez l'animal à court et moyen terme, ce qui nous permet d'effectuer des tests comportementaux et de tirer des conclusions pertinentes. Après un AVC, les animaux peuvent présenter des pertes d’équilibres et une faiblesse musculaire des membres du côté opposé à la lésion cérébrale. Dasn les premiers jours suivant l'AVC, ils peuvent également rencontrer des difficultés à manger, à boire et à intéragir avec leur environnement, nécessitant une surveillance particulière.
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux seront donc mis à mort permettant le prélèvement du cerveau post fixation pour analyse.
Remplacement
Ce projet correspond aux étapes des tests d’innocuité et d’efficacité de thérapeutiques in vivo faisant suite aux nombreuses expérimentations et validations réalisées in vitro par les industriels financeurs. Actuellement il n’existe aucune méthode alternative à l’expérimentation animale nous permettant d’obtenir le même niveau d’information obtenue avec l’expérimentation animale. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature et au sein de notre laboratoire font des rats le modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, rattus norvegicus est l’une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine de l’AVC ischémique, permettant une analyse comparative et critique des résultats obtenus.
Réduction
Pour l’étape de mise au point, nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction tout en aquérant un certain niveau d'expertise technique. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon l'expertise nécessaire à la bonne réalisation des gestes techniques. Ainsi, le nombre d'animaux nécessaire pour cette étape de mise au point, a été calculé selon l’expérience de l’expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes) désigné pour réaliser ces gestes chirurgicaux. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM) permettent de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. Les données extraites de la littérature scientifique préclinique, combinées surtout à une étude de détermination de la puissance statistique régulièrement mise à jour avec nos données permettent de définir un nombre minimal d’animaux de 15 par groupe dans nos conditions protocolaires. Cette approche nous offre la capacité de visualiser des différences réelles de manière statistiquement significative entre les groupes étudiés. Afin d’anticiper les exclusions d’animaux, l’augmentation de l’effectif à 20 par groupe expérimentaux est prévu mais non obligatoire pour atteindre un effectif final satisfaisant de 15 animaux par groupe. Maintenir cette marge de sécurité contribue à assurer la validité scientifique de notre projet tout en respectant les normes éthiques et les principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche. Ainsi, en optimisant le nombre d'animaux utilisés, nous parvenons à concilier l'efficacité de notre projet avec sa valeur scientifique, conformément aux principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cages conformes à la Directive, isolées des nuisances sonores, avec enrichissements, nourriture et eau ad libitum. Les rats sont maintenus à 2 par cage. Le bien-être est suivi deux fois par jour en semaine et quotidiennement les week-ends et jours fériés par du personnel qualifié. Lors des chirurgies, les animaux sont anesthésiés avec analgésie pour soulager la douleur. La température corporelle des rats sera maintenue stable pendant la chirurgie. Le site opératoire est tondu, désinfecté et reçoit une application d'anesthésiant local. Les sutures seront faites par points séparés afin de limiter le risque de déhiscence. Au réveil, les animaux sont placés en cage individuelle chauffée, puis remis en cage avec alimentation facilitée et gel nutritif. La surveillance est continue et renforcée en post-opératoire immédiat. Les points limites sont définis ; en cas de dépassement, ils seront mis à mort. Un suivi strict est assuré les jours suivants (pesée, état général). Le transport entre établissements s’effectue dans les cages d’origine, sur chariot, via un passage souterrain sans exposition extérieure, avec maîtrise des vibrations. À l’arrivée, une période de repos d’1 h est respectée avant toute manipulation.
Choix des espèces
Le rat (Rattus norvegicus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les maladies neurodégénératives, particulièrement dans le développement de stratégies thérapeutiques. Cette prééminence découle de divers facteurs, notamment les homologies vasculaires et génétiques entre l’Homme et le rat, le coût relativement bas, et la logistique aisée associée à l'élevage et la stabulation de ces rongeurs. Ces caractéristiques (entre autres) font des rats un modèle animal privilégié pour la recherche préclinique. Dans le contexte spécifique de l'AVC ischémique, l'utilisation des rats devient incontournable. En effet, elle offre la possibilité d'une analyse comparative et critique des résultats obtenus avec ceux de la littérature, renforçant ainsi la fiabilité des conclusions et leur applicabilité potentielle chez l'Homme. Les animaux utilisés seront âgés de 6 semaines le jour de l’induction de l’AVC pour un poids allant de 250 à 275 g. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec celles dèjà disponible dans notre laboratoire et dans la littérature scientifique du domaine.
Endométriose modélisée chez les rongeurs pour l’étude de nouvelles stratégies thérapeutiques
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Rats : 4032
8 064 rongeurs, 4 032 souris et 4 032 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Pour provoquer une endométriose, une partie reçoit du tissu d'endomètre greffé dans le péritoine au cours d'une chirurgie d'une heure, parfois après ablation des ovaires, avant des mesures de la douleur par le test de Von Frey et le comptage des léchages, et certains reçoivent un cathéter dans la vessie pour une cystométrie de quatre heures. Le porteur reconnaît que ces rongeurs n'ont pas de menstruations et ne développent pas la maladie, et les traitements testés peuvent durer jusqu'à 24 semaines. Les femelles atteintes sont tuées à la fin de la procédure, tandis que les témoins sans endométriose ni ovariectomie et leur descendance sont gardés en vie pour d'autres projets.
Objectifs
L’endométriose est une maladie gynécologique chronique où des cellules similaires à celles de la muqueuse de l’utérus (appelée endomètre) se développent en dehors de celui-ci. Elle touche environ 10% des femmes en âge de procréer et peut apparaître dès l’adolescence. Elle provoque des douleurs pelviennes souvent importantes et peut entraîner des problèmes d’infertilité. Ses causes ne sont pas entièrement connues. Une hypothèse fréquente est celle des règles dites « rétrogrades », où une partie du sang menstruel remonterait vers l’abdomen et y transporterait des cellules de l’endomètre. Mais d’autres facteurs semblent aussi intervenir, notamment le système immunitaire, la génétique et d’autres mécanismes biologiques. L’endométriose est donc une maladie multifactorielle. Il n’existe pas de traitement curatif à ce jour. Les traitements visent surtout à réduire les symptômes, notamment grâce à des hormones qui mettent le cycle au repos, mais qui peuvent avoir des effets secondaires. La chirurgie peut aussi être proposée, sans garantir une guérison définitive. Face à une origine encore mal connue, la recherche est essentielle. Les études sur tissus humains sont utiles mais insuffisantes pour reproduire tout le fonctionnement du corps. Les modèles animaux sont donc indispensables pour comprendre la physiopathologie et tester de nouvelles thérapies. Chez les animaux, les rongeurs sont les plus utilisés, mais ils ne développent pas naturellement l’endométriose car ils n’ont pas de menstruations. La maladie spontanée n’existe que chez l’humain et certains primates non humains. Chez les rongeurs, des modèles d’endométriose ont été développés, qui consistent à injecter ou à greffer dans la cavité abdominale de l’animal du tissu endométrial. Le rat et la souris seront utilisés dans ce projet, car aucun des modèles disponibles ne reproduit à lui seul l’ensemble des caractéristiques de l’endométriose humaine. Chaque espèce présente des avantages et des limites, notamment en termes d’anatomie et d’évaluation des paramètres fonctionnels ou comportementaux. Le choix de l’espèce et du modèle sera donc guidé par le rationnel scientifique de chaque étude et les objectifs expérimentaux poursuivis. Ce projet vise donc à optimiser les modèles animaux d’endométriose chez les rongeurs. Et ensuite, d’évaluer l’efficacité des nouveaux traitements sur ces modèles d’endométriose validés.
Bénéfices attendus
Selon l’organisation mondiale de la santé, l’endométriose touche environ 190 millions de personne à l’échelle mondiale. Elle a d’importantes répercussions sur la santé, la vie sociale et la situation économique des personnes touchées. Les douleurs aiguës qu’elle provoque, ainsi que les saignements menstruels abondants, la fatigue, la dépression, l’anxiété, l’infertilité, les difficultés en matière de santé sexuelle et l’isolement social, peuvent fortement compromettre la qualité de vie. Ce projet de recherche permettrait le développement d’un modèle robuste et valide d’endométriose chez le rat et la souris. Ensuite, le projet vise à évaluer les nouveaux traitements de l’endométriose sur ces modèles animaux, donc une preuve de concept préclinique, avant les essais cliniques chez l’Homme.
Procédures
Tous les animaux ne subiront pas les mêmes nuisances. Une partie des animaux vont avoir une procédure chirurgicale pour l’implantation de tissus d’endomètre dans le péritoine afin d’induire l’endométriose. Cette procédure sera réalisée une fois pour l’animal et dure environ une heure sous anesthésie générale. Une ovariectomie peut être requise préalablement à l’induction de l’endométriose, et la procédure chirurgicale dure environ 30 minutes. Ensuite, les animaux vont recevoir une administration (voie selon la molécule à étudier) du composé à analyser, d’un contrôle négatif (souvent le véhicule du composé à tester) et d’une molécule de référence. La fréquence et la durée du traitement dépendra du composé à tester (une ou plusieurs fois par jour pendant 1 à 24 semaines). Des frottis vaginaux seront réalisés chez les animaux, avant le début de l’induction de l’endométriose une fois par jour pendant 14 jours, puis de manière ponctuel le jour des évaluations d’autres symptômes. Des évaluations de douleur seront faites, soit par observation et comptage du nombre de léchage pendant 10 à 20 minutes, soit par un test de douleur induit par l’application d’un filament sur l’abdomen ou les pattes (test de Von Frey) qui dure environ 30 minutes. Un test de fertilité par accouplement peut être réalisé afin d’observer le déroulement de la gestation. Les femelles seront mis en accouplement pendant 2 semaines au maximum et la gestation sera mené à terme (environ 3 semaines). Une deuxième partie des animaux vont avoir en plus des précédentes procédures expérimentales, une évaluation de leur fonction vésicale (cystométrie), précédée de l’implantation d’un cathéter vésical deux jours auparavant. La procédure chirurgicale d’implantation du cathéter est sous anesthésie générale et dure environ 1 heure, tandis que la cystométrie dure 4 heures. Enfin, si le protocole le requiert, des prélèvements de sang, du liquide intrapéritonéal et d’urines pourront être envisagés jusqu’à une fois par semaine pendant la durée de l’étude. Chaque prélèvement durera moins de 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les chirurgies pour l’ovariectomie, l’implantation des pompes osmotiques, des lésions d’endométriose ou du cathéter vésical sont réalisées sur des animaux anesthésiés, sous antalgiques et avec une antibiothérapie prophylactique. Toutefois, une sensation d’inconfort peut apparaître chez l’animal après ces procédures, ainsi qu’un stress potentiellement induit par la période d’isolement après la chirurgie. Ces chirurgies durent moins d'une heure et réalisées une seule fois par animal. Un stress passager peut potentiellement être induit lors de l’évaluation de la douleur (test d’observation de fréquence de léchage de l’abdomen, et test par application du filament), et de la cystométrie, notamment lorsque l’animal sera seul dans sa cage pendant les évaluations. Ces évaluations de douleur durent entre 10 et 30 minutes. Elles peuvent être faites de manière hebdomadaire dans l'étude. L’administration des composés, la réalisation des frottis vaginaux et les prélèvements sanguins peuvent entraîner un stress et ou une sensation d’inconfort passager chez les animaux. Ces manipulations peuvent être requises tout au long de l'étude selon le rationnel scientifique du composé à tester et suivant les limitations dans les bonnes pratiques en expérimentation animale pour les prélèvements sanguins. Le test d'accouplement peut engendrer un léger stress et anxiété au début, lors de l'acclimatation avec le mâle. Le test sera réalisé une seule fois à la fin de la procédure expérimentale.
Devenir
Les animaux issus des groupes contrôles n'ayant pas l'endométriose ni d'ovariectomie, ainsi que leur descendance seront gardés en vie et utilisés dans d'autres projets de recherche. Tous les autres animaux avec une endométriose, ayant reçu ou non un traitement médicamenteux, seront euthanasiés à la fin de la procédure pour éviter une potentielle aggravation de la maladie à plus long terme.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro pertinent permettant d’évaluer l’efficacité d’un principe actif sur l’endométriose. En effet, le développement des lésions endométriales et l’apparition des douleurs pelviennes sont le résultat d’un ensemble de désordres hormonaux, tissulaires et inflammatoires. D’ailleurs, la croissance des lésions n’est pas corrélée à l’apparition des douleurs, confirmant la complexité de cette maladie.
Réduction
La réalisation des études sera conduite de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Le modèle expérimental sera optimisé, notamment en ajustant la quantité de tissu implanté dans le péritoine ainsi que la durée des études, afin d’obtenir un modèle robuste, reproductible et suffisamment discriminant pour limiter le nombre d’animaux nécessaires par groupe expérimental. Cette optimisation sera particulièrement importante pour l’analyse des tests comportementaux, pour lesquels un modèle présentant des manifestations symptomatiques clairement caractérisées permettra de réduire la variabilité des résultats et, par conséquent, le nombre d’animaux requis. Une étude pilote sera réalisée, quand cela s’avère possible, pour l’optimisation du modèle expérimental. Les échantillons prélevés à la fin des études expérimentales seront proprement conservés pour permettre leur réutilisation sur le long terme sans devoir refaire l’expérience chez les animaux. Si un test d’accouplement est réalisé, les rats mâles seront réutilisés dans la mesure du possible afin de limiter leur nombre. Une réduction du nombre d’animaux en testant 2 composés en même temps dans la même étude sera mise en place lorsque cela s’avèrera possible, afin de limiter le nombre de groupe contrôles (non traités ou traités par une molécule de référence). Des tests statistiques seront aussi réalisés pour comparer les paramètres mesurés dans les groupes d’animaux étudiés.
Raffinement
Une réduction de la douleur, la souffrance et l’angoisse est mise en place dès que cela est possible. Les animaux sont hébergés en groupe dans les cages (2 rats et jusqu’à 5 souris) afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. De plus, un suivi quotidien de tous les animaux sera réalisé par les zootechniciens (observation comportement, état de santé général et état sanitaire de leur cage). Pour les animaux avec une production excessive d’urine, notamment les rats diabétiques, une augmentation de la fréquence de renouvellement des cages et litières sera mise en place. Une anesthésie gazeuse avec l’isoflurane sera réalisée pour les procédures chirurgicales qui le nécessite, ainsi qu’un traitement antalgique contre les douleurs avant et après l’opération. Des points limites adaptés ont été fixés pour la réalisation du projet. L’atteinte d’un point limite sera signalé par le zootechnicien à un responsable des soins et au responsable du projet. Le cas échéant, si les symptômes sont réversibles, l’animal sera sorti de l’expérience et des procédures de soins peuvent être mis en place avant une éventuelle ré-inclusion dans l’étude. Si les symptômes sont irréversibles, l’animal sera euthanasié. Toute décision (sortie de la procédure en cours, soins ou euthanasie) sera prise en concertation avec le responsable du projet, le vétérinaire référent, et/ou le responsable de la structure du bien-être animal (SBEA) et/ou le responsable de la plateforme animalerie.
Choix des espèces
Le choix du modèle animal est guidé par le souci d’utiliser un nombre minimum d’animaux, les moins sensibles du point de vue neurophysiologique et présentant le maximum de chance d’obtenir des résultats satisfaisants. Bien que les rongeurs ne présentent pas de menstruations, ils constituent à ce jour les modèles les plus couramment utilisés dans la recherche sur l’endométriose. En particulier, le modèle autologue consistant à greffer ou implanter du tissu endométrial dans la cavité péritonéale, permet de reproduire des manifestations physiopathologiques proches de celles observées chez la femme, notamment en termes de développement des lésions et de symptômes associés. Par ailleurs, que ce soit chez le rat ou la souris, ce modèle a déjà été largement validé et utilisé dans des études précliniques visant à évaluer l’efficacité de traitements destinés à prévenir ou atténuer les conséquences de l’endométriose. Les deux espèces seront utilisés dans ce projet car aucun des modèles disponibles ne reproduit à lui seul l’ensemble des caractéristiques de l’endométriose humaine. Chaque espèce présente des avantages et des limites, notamment en termes d’anatomie et d’évaluation des paramètres fonctionnels ou comportementaux. Les animaux seront utilisés adulte, à partir de 8 semaines d’âge, âge auquel les organes sexuels sont à maturité. Ce choix est justifié par la littérature scientifique.