Rats

Jusqu'à six IRM sous anesthésie et cinq prélèvements sanguins par animal, après une greffe de tumeur dans le cerveau puis son ablation chirurgicale : 300 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Une partie reçoit en plus une séance de radiothérapie à 10 Gy, dont le porteur indique qu'elle pourrait provoquer une nécrose du cerveau et de l'os au point d'irradiation. Le projet reproduit la prise en charge clinique du glioblastome pour y ajouter un composé local à tester, le porteur décrivant l'animal comme un "système d'essai" physiologiquement proche de l'être humain. Troubles neurologiques, convulsions, incapacité de boire ou de manger, perte de 15 % du poids : ce sont les seuils qui déclenchent la mise à mort.

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. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Les gliomes de haut grade restent à ce jour un cancer pour lequel la prise en charge a peu évolué depuis 20 ans, avec une survie médiane après traitement à ce jour de 24 mois environ. Le développement de nouvelles thérapies est de ce fait critique afin d’améliorer la survie et la rémission des patients. L’objectif de ce projet est, dans un modèle de glioblastome orthotopique (dans l’organe dans lequel il se développe normalement, c’est-à-dire le cerveau dans ce cas) chez les rongeurs (rats) décrit dans la littérature, de reproduire la prise en charge clinique et d’y ajouter un traitement local de nouveau composé afin d’évaluer spécifiquement l’efficacité thérapeutique du composé d’intérêt dans le contexte de la présence de cellules cancéreuses résiduelles suite à une chirurgie de résection de glioblastome. En d’autres termes, les études couvertes par ce projet permettront, avant les essais cliniques chez l’homme, d’évaluer l’efficacité de composés destinés à traiter les tissus cancéreux résiduels de glioblastome chez l’homme. Ce projet sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs différents. Une évaluation de la toxicité, de la pharmacocinétique des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.

Bénéfices attendus

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 nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, les modèles et site d’implantation choisis (dans l’organe dans lequel la tumeur se développe normalement, c’est-à-dire le cerveau) permettront de reproduire la prise en charge clinique actuelle chez l’homme et d’apprécier le bénéfice de nouvelle thérapies ajoutées en sus sur la survie des animaux.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : La greffe tumorale intra cérébrale, ainsi que sa résection seront des procédures chirurgicales d’une trentaine de minutes environ et seront réalisées sous anesthésie et analgésie pré-, per et post-opératoire. Les animaux vigiles pourront également recevoir un unique traitement de radiothérapie sous anesthésie dans un établissement spécialisé (trajet ne dépassant pas 40 min aller-retour et 15-30 min de traitement par animal). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (1 minute) sur animaux vigiles sous contention si nécessaire ou si possible sous anesthésie. Il sera réalisé un maximum de 5 prélèvements sanguins par animal, répartis sur la durée totale de l’étude. Si un suivi par une technique d’imagerie est envisagé, il sera réalisé sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1 heure. Il sera réalisé un maximum de 6 IRM par animal.

Impact sur les animaux

Pour ces modèles la greffe de la tumeur (implantation de fragment) est réalisée dans le cortex cérébral pariétal. Compte tenu de l’analgésie, la douleur opératoire et post-opératoire sera de niveau modéré. L’évolution du volume tumoral, la résection et le traitement topique pourront entrainer des troubles tels que des troubles neurologiques (diminution de la mobilité, convulsions, incapacité de boire ou manger, apathie) ou une perte de poids qui constitueront un point limite. Les animaux recevront des traitements par radiothérapie ou voie orale. Ces actes entraineront un stress léger. La séance de radiothérapie à la dose 10Gy pourrait induire de la nécrose cérébrale et de l’ostéonécrose sur le site de radiation. Le jour du démarrage de l’étude, les animaux seront répartis en groupes homogènes (en poids et/ou du volume tumoral) et donc potentiellement mis en présence de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress léger pendant 1 à 2 jours. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation. Lors des prélèvements sanguins, la contention ou l’anesthésie entraineront un stress léger. Lors des acquisitions IRM, l’anesthésie entrainera un stress léger.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure. Les animaux étant porteurs de tumeur et ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée.

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 nécessitent d’étudier leurs interactions dans un contexte global et anatomique et cela ne peut pas être transposé dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais reste toutefois marginales et les résultats obtenus sont à ce jour difficilement transposables à l’homme.

Réduction

Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s), à savoir le poids et le volume tumoral. Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la survie 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 (ANOVA) soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individus. Une étude peut être composée de 2 à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe variera généralement entre 8 et 15 (dans le cas de multiples paramètres d’efficacité à évaluer) par dose de produit. Le nombre minimal d’animaux surnuméraires ne pourra pas excéder 20%. 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.

Raffinement

La greffe et la résection du fragment de tumeur seront réalisées sous anesthésie générale et locale avec administration préalable d’un analgésique opiacé et d’un alpha 2 agoniste (type xylazine, médétomidine ou équivalent). En fin de chirurgie et les 2 jours suivant (total 72h), un anti-inflammatoire non stéroïdien (type meloxicam ou équivalent) ou un corticoïde sera administré. 4h, 6 à 8h et 24h après la chirurgie, les animaux recevront un analgésique opiacé. Un anesthésique local (type lidocaïne) sera également injecté en sous-cutané avant la chirurgie. La chirurgie de greffe sera réalisée stérilement avec un cadre de stéréotaxie. Les procédures seront réalisées sous maintien de la température corporelle et surveillance post-opératoire jusqu’au réveil puis toutes les 2h (6h au total). Les administrations/prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les expérimentateurs sont formés pour effectuer ce type de chirurgie et évaluer spécifiquement l’état de souffrance et établir les points limites. Une grille de scoring est mise en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les scores cliniques les plus élevés et l’accumulation de scores intermédiaires constitueront un point limite. Une perte de poids de 15% ou prolongée (entre -10 et -15% sur 3 jours consécutifs) constituera un point limite. Les autres points limites concernent l’état général de l’animal. Pour raffiner, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et de l’imagerie faiblement invasive permettant d’atteindre l’objectif plus tôt et de sortir l’animal de la procédure. De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages.

Choix des espèces

Diverses souches de rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. De plus, les rats autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés après sevrage à l’âge de jeunes adultes (7 semaines minimum). Des animaux adultes seront utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter la greffe des cellules tumorales. Les animaux adultes pourront mieux supporter les effets de la chirurgie, les effets secondaires des composés à tester et les effets du développement tumoral.

Pour mettre au point une thérapie génique contre la dégénérescence maculaire liée à l'âge, 584 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin de chaque procédure. La maladie leur est provoquée aux deux yeux au laser sous anesthésie, après une injection du vecteur directement dans l'œil, puis les vaisseaux sont observés par angiographie jusqu'à cinq fois. Le porteur indique que ces injections et la photocoagulation induisent une douleur modérée, couverte selon lui par l'anesthésie générale et un anesthésique local. Il écrit ensuite qu'aucune procédure de la demande ne doit provoquer douleur, perte de poids ou de mobilité, ni modifier le comportement.

Objectifs

La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) concerne plus d’un million de personnes en France, sa fréquence d'apparition augmente avec l’âge ; elle est ainsi la première cause de cécité des personnes de plus de 50 ans. L’objectif de ce projet est de développer un meilleur traitement pour traiter la dégénérescence maculaire lie à l'âge (DMLA). Aujourd'hui, les traitements consistent en des injections intraoculaires de médicaments, chez les patients, qui doivent être renouveler, entre douze et 6 fois par ans, et ceci à perpétuité. Cette régularité et consistance de traitement est essentiel pour conserver le bénéfice du traitement et d'éviter la perte de vision qui est progressive chez ces patients. Dans les faits, la plupart des patients arrêtent ces traitements après 2 à 5 ans, et perdent le bénéfice en termes de vision. En plus d'être douloureuses pour les patients, ces injections intra oculaire présentent un risque mineur de complication à chacune de ces interventions. Chez ces patients qui sont généralement âgée de plus de 65 ans, il est aussi plus complexe logistiquement d'organise ces suivis répétés, pour une population qui est en croissance et déjà forte de plusieurs millions rien qu'en France. Nous souhaitons développer une thérapie génique qui permettrait en une seule injection chez le patient, de traiter la cause de la DMLA. Cette approche permettrait à l'œil de produire directement et en continue, les molécules thérapeutiques qui empêchent la progression de la DMLA. Ainsi, nous espérons améliorer la vision des patients a long terme, faciliter le traitement pour les patients, leurs aidants, ainsi que pour les services de santé. L'objectif de notre projet est donc d’évaluer l’efficacité de candidats thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Les traitements actuels de la DMLA humide sont administrés par injection intravitréenne tous les 1-2 mois afin de maintenir des niveaux efficaces du médicament dans l’œil. Néanmoins, le poids de ce type de traitement pour les patients, leurs familles et les organismes de soins est tel que la fréquence des injections nécessaires pour contrôler efficacement la maladie n’est souvent pas respectée. Le projet proposé vise à développer une approche thérapeutique nécessitant une injection oculaire unique chez les patients, qui pourront eux même produire les molécules thérapeutiques à un niveau optimal et sur le long terme. Cela a pour objectifs, une meilleure prise en charge clinique des patients et de leurs maladies, ainsi qu’une amélioration de leur qualité de vie.

Procédures

Pour recréer la maladie dans la rétine, nous utiliserons un laser pendant que l'animal est profondément endormi. Cette opération est réalisée une seule fois sur les deux yeux et dure 10 minutes au total. L'administration du traitement est faite en amont par une piqûre directement dans l'œil, toujours pendant que l'animal dort et ne ressent pas de douleur. Ce geste est également effectué une seule fois, dans les deux yeux, et ne prend que 5 à 10 minutes par animal. L'observation des vaisseaux sanguins (angiographie) se fera également pendant que l'animal dort. Cet examen sera réalisé sur les deux yeux (entre 1 et 5 fois maximum) et dure 15 minutes au total.

Impact sur les animaux

Toutes les procédures ont lieu sous anesthésie générale de l’animal. Dès l’injection de l’anesthésique, les animaux seront placés dans une cage séparée sur tapis chauffant en attendant la suite de la procédure pour un endormissement paisible de l’animal. Une application de gel ophtalmique sera réalisée afin d’éviter la sécheresse oculaire. Les différentes procédures sur l’œil telle que les injections intravitréennes (IVT), injections sous rétiniennes (SRI) ou la photo coagulation laser induisent une douleur modérée. L’anesthésie générale et l’analgésie suffisent à éviter la douleur. De plus, une anesthésie locale du globe sera réalisée. Elles seront également réalisées sur tapis chauffant pour éviter toute diminution de température de l’animal. A l'issue de ces étapes, une pommade ophtalmique sera appliquée afin de prévenir toute réaction inflammatoire ou infection de l'œil. La procédure d’angiographie est une technique d'imagerie exploratoire non invasive. Elle ne génère aucune douleur et l’anesthésie générale est utilisée pour éviter le stress de la contention et permettre un examen plus rapide en immobilisant l’animal. Pour leur réveil, les animaux seront maintenus sur un tapis chauffant, chaque animal recevra un bolus de sérum physiologique en sous cutanée avant le réveil pour éviter toute déshydratation. Les animaux seront contrôlés jusqu’aux premiers signes de réveil (mouvements de tête par ex.) puis replacés dans leur cage. Aucune procédure de cette demande d’autorisation ne doit provoquer douleur, perte de poids ou de mobilité, ni modifier le comportement. Tout est mis en œuvre afin d’éviter ces nuisances ou effets indésirables

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de mesurer la performance des molécules testées, et réaliser des analyses moléculaires.

Remplacement

Afin de réduire le nombre de candidats thérapeutiques évalués in vivo, un criblage et une validation a d’abord été réalisée in vitro. Cela a permis de sélectionner parmi plusieurs dizaines de candidats thérapeutiques, ceux dont l’expression et l’activité biologique étaient la meilleure. En bref, ce criblage a été réalisé sur lignées cellulaires humaines, puis sur explants de rétine porcine. Cela nous a aussi permis d’optimiser les séquences des candidats. Par ailleurs, il n'existe pas de modèle in vitro représentatif de la DMLA exsudative, c’est pourquoi, avoir recours à un œil sur animal vivant est indispensable afin d’évaluer l’effet thérapeutique de nos candidats optimisés sur un organisme entier et fonctionnel.

Réduction

Des études pilotes sont prévues afin de standardiser au mieux les différentes procédures expérimentales et réduire de façon importante le nombre d'animaux à utiliser et obtenir des résultats statistiquement exploitables. Les études longitudinales d’imagerie permettent également de réduire le nombre d’animaux utilisés en gardant le même animal pour plusieurs temps après l’induction de la maladie.

Raffinement

Les rats seront par ailleurs stabulés 2 par cage avec un environnement enrichi afin de réduire le stress. Les animaux seront anesthésiés et analgésie lors des procédures, afin de limiter le stress de la manipulation et de la contention ainsi qu'une douleur éventuelle. En cas d’observation de signes de douleurs, au moment des procédures, une administration supplémentaire d'anesthésiques et/ou d’analgésique, sera réalisée. En complément, un analgésique sera instillé localement, dans le sac conjonctival inférieur pour éviter toute douleur au niveau du globe. De plus, un gel ophtalmique sera appliqué pendant chaque anesthésie pour éviter la sécheresse oculaire. Afin de limiter le risque d’hypothermie, les animaux seront endormis dans une cage séparée sur tapis chauffant, conserve sur celui-ci lors des procédures d’injection oculaire et lors du réveil. Afin de limiter le risque de déshydratation, chaque animal recevra un bolus de sérum physiologique en sous cutanée avant le réveil. En cas de blessure ou de souffrance non liées à la procédure (type blessures corporelles), un avis vétérinaire sera demandé afin de définir le devenir de l'animal.

Choix des espèces

Le rat est un modèle très largement utilise et reconnu pour l’évaluation et le développement préclinique de nouveaux médicaments contre la DMLA. Les conditions d'inductions du modèle sont largement décrites dans la littérature, la mise en place du modèle a donc nécessité l'utilisation d'un nombre réduit d'animaux. En l’absence de modèle in vitro, c’est le modèle animal le plus adapté pour notre développement pré-clinique, afin d’évaluer l’efficacité et l’innocuité de notre approche thérapeutique.

Tués à l'issue de l'opération parce que la chirurgie d'entraînement retire des organes, 756 souris et 84 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit deux injections en état de veille, puis subit une ovariectomie sous anesthésie pouvant durer 45 minutes, avec un risque d'hémorragie que le porteur qualifie de très rare. L'opération ne produit aucune connaissance : elle sert à faire apprendre l'asepsie, l'anesthésie, l'analgésie et les sutures sur un animal vivant, un animal par stagiaire. Le porteur rappelle que ces gestes relèvent d'une obligation réglementaire de formation, jusqu'à quatre sessions par an et 40 participants par session.

Objectifs

Les personnes amenées à concevoir ou à réaliser des interventions chirurgicales sur des animaux dans le cadre de projets scientifiques, ont l’obligation réglementaire de suivre un enseignement théorique et pratique à la chirurgie expérimentale. Le projet concerne les travaux pratiques d’une formation aux bases de la chirurgie expérimentale à destination de ces personnes. Chaque session de formation totale dure 22h. Au cours de celle-ci, les participants sont préalablement sensibilisés à tous les aspects théoriques à l’occasion de cours et travaux dirigés. La formation pratique vise en particulier, sur un exemple pratique de chirurgie réalisée chez le rongeur, 1/ à leur dispenser les moyens de réduire, supprimer ou soulager la douleur ou la détresse des animaux lors de procédures chirurgicales, 2/ à acquérir la maitrise des gestes nécessaires au bon déroulement d’une intervention chirurgicale réalisée dans le respect du bien-être animal. Cette formation a pour vocation de dispenser tous les concepts inhérents et indispensables à toute chirurgie expérimentale (asepsie, anesthésie, analgésie, respect des structures anatomiques, choix du matériel, principe des sutures, suivi des animaux).

Bénéfices attendus

Chaque participant recevra ainsi une formation pratique pour mener à bien une intervention chirurgicale prenant en compte le respect du bien-être animal. La qualité de ces formations contribue ainsi à court terme à la maitrise des gestes chirurgicaux permettant d’obtenir à moyen terme des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés.

Procédures

Souris et/ou rates : Deux injections (anesthésiques et analgésiques) de 10 secondes, une intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie d’une durée maximale de 45 minutes.

Impact sur les animaux

Chaque animal recevra en vigile deux injections de 10 secondes. Ces gestes peuvent induire un stress/et ou une douleur légère de très courte durée chez les animaux. Il subira ensuite une intervention chirurgicale (ovariectomie) réalisée sous anesthésie chimique, d’une durée totale de 45 minutes au maximum pouvant générer une douleur modérée pendant l’opération. L’animal peut être victime d’une hémorragie en cas d’une hémostase insuffisante (très rare).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure chirurgicale car la chirurgie réalisée en entraînement implique l’exérèse d’organes.

Remplacement

Si l’apprentissage des gestes chirurgicaux peut démarrer sur des modèles inertes, la bonne maitrise des gestes associés à une procédure chirurgicale en conditions réelles (surveillance du respect de l’asepsie, de l’anesthésie et des fonctions vitales de l’animal) nécessite cependant dans l’état actuel des connaissances un entrainement pratique sur modèle animal.

Réduction

Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés, et grâce à l’entrainement préalable que les participants recevront en amont, un seul animal par participant permettra la réalisation d’une chirurgie complète (rat ou souris). En effet, le passage à la chirurgie pratique ne sera pas réalisé tant que l’apprentissage des gestes n’est pas suffisamment bien maîtrisé, diminuant ainsi le risque d’échecs et l’utilisation d’animaux supplémentaires. Au maximum, 4 sessions de cette formation réglementaire seront réalisées par an dans cet établissement et le nombre de stagiaires par session de formation est limité à 40 participants, participant également ainsi à la réduction du nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux sont gardés en groupes sociaux de plusieurs individus dans un environnement enrichi dans une salle d’hébergement à part et ne sont amenés en salle de travaux pratiques qu’au dernier moment afin de réduire au maximum le stress des animaux. Un analgésique est administré 30 min avant le début de la procédure chirurgicale en quantité suffisante pour limiter toute douleur per- opératoire, sa durée d’action couvrant la totalité de la procédure chirurgicale. L’intervention chirurgicale est réalisée sous anesthésie générale conformément aux bonnes pratiques de narcose, myorelaxation et analgésie. Pendant la procédure chirurgicale, des points limites précoces et adaptés permettront de détecter tout signe de souffrance des animaux et de prendre les mesures correctives adéquates. Pendant la phase de réveil de 30 min, l’animal est placé sur un tapis chauffant dans une cage et sous surveillance renforcée permettant de détecter précocément tout signe de souffrance

Choix des espèces

Cette formation a pour vocation de dispenser tous les concepts inhérents et indispensables à toute chirurgie expérimentale (asepsie, anesthésie, analgésie, respect des structures anatomiques, choix du matériel, principe des sutures, suivi des animaux). Les notions enseignées sont applicables à toutes les espèces de mammifères utilisés à des fins scientifiques. Les rongeurs étant très majoritairement utilisés dans la recherche, ces travaux pratiques sont réalisés sur rongeurs. Le choix de l’espèce (souris ou rat) est fait en fonction de l’agrément de l’établissement d’accueil de la formation, et des besoins pédagogiques exprimés par les participants. Les rongeurs utilisés sont des jeunes adultes âgés de 8 à 12 semaines, présentant une maturité anatomique et physiologique adaptée à l’apprentissage des gestes chirurgicaux. Ce choix permet d’obtenir des conditions opératoires représentatives tout en respectant le bien-être animal et les principes des 3R

Trente-cinq sessions de six heures d'auto-administration de cocaïne, cinq sessions supplémentaires où appuyer sur le levier déclenche une décharge électrique au sol : 192 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever leur cerveau. Un cathéter leur est implanté par chirurgie, et leur poids est maintenu à 90 % du poids habituel pendant 56 jours au maximum, pour les motiver à chercher la nourriture. Le porteur qualifie les décharges de légères et évitables, et la restriction alimentaire de stress léger "sans effet nocif". Il retient cette souche parce que sa variabilité de comportement se rapproche de celle observée chez l'humain, ce qui permet de trier les individus sensibles et résistants à la punition.

Objectifs

L’addiction se caractérise notamment par l’incapacité à contrôler la consommation d’une substance, malgré ses conséquences négatives. Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes comportementaux et cérébraux impliqués dans ce phénomène, en particulier dans le cas de la consommation de cocaïne. Nous utiliserons un modèle expérimental chez le rat pour étudier si la tendance à développer une addiction est un trait stable, et si elle dépend du type de récompense. Les animaux seront exposés à deux types de renforcement : une récompense naturelle (le sucre) et une drogue (la cocaïne). Nous mesurerons jusqu’à quel point chaque rat est prêt à tolérer un désagrément pour obtenir ces récompenses, afin d’évaluer son niveau de vulnérabilité à l’addiction. Ce modèle permet de distinguer les individus capables de contrôler leur consommation de ceux qui développent un comportement compulsif. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre pourquoi certains individus développent une addiction à la cocaïne, et d’ouvrir la voie à une meilleure prise en charge.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche fondamentale vise à identifier les mécanismes comportementaux et neurobiologiques impliqués dans la perte de contrôle caractéristique des addictions. À partir de modèles d’auto-administration volontaire de récompenses naturelles (sucre) ou pharmacologiques (cocaïne), combinés à des tests de résistance à la punition, ce travail permet de distinguer des profils d’individus sensibles ou résistants aux conséquences négatives de leur comportement, reproduisant des dynamiques observées chez l’humain. Ce modèle innovant offre un cadre pertinent pour étudier la vulnérabilité à l’addiction. Sur le plan fondamental, cette recherche permettra de déterminer si des similarités ou des différences existent entre compulsion au sucre et à la cocaïne. Ces informations sont importantes pour comprendre si on peut prédire les risques d’addiction à une substance sur la base de l’addiction à une autre substance.

Procédures

Sur animaux anesthésiés : - chirurgie d’implantation de cathéter (durée : 15minutes par animal,) pour permettre l’auto-administration. Sur animaux vigiles : - en amont de chaque chirurgie, 1 injection d'antalgiques et 1 injection d’analgésique - après la chirurgie, 2 injections d’antalgiques par animaux - Restriction alimentaire pendant 56 jours maximum - 35 sessions d’auto-administration de sucre (1 session / jour, 1 heure par session,). - 5 sessions de mesure de compulsion au sucre (1 session / jour, 1 heure par session,) - 35 sessions d’auto-administration de cocaïne (1 session / jour, 6 heures par session,). - 5 sessions de mesure de compulsion à la cocaïne (1 session / jour, 6 heures par session).

Impact sur les animaux

Ce projet peut entraîner certains effets indésirables modérés chez les animaux. Les rats participeront à des expériences comportementales où ils apprendront à obtenir volontairement une récompense (du sucre ou de la cocaïne). Dans certains tests, une légère stimulation électrique est appliquée au sol lorsque l’animal appuie sur un levier. Cette stimulation, qui reste évitable par l’animal, peut provoquer un léger inconfort ou du stress. Un régime alimentaire temporaire sera appliqué pour motiver les animaux à rechercher la nourriture, en maintenant leur poids à 90 % de leur poids habituel. Cette restriction, bien encadrée, peut causer un stress léger, sans effet nocif sur leur santé ou leur bien-être. Une intervention chirurgicale est prévue : l’implantation d’un cathéter pour permettre l’administration contrôlée de cocaïne. Elle est réalisées sous anesthésie générale, avec des médicaments contre la douleur et un suivi post-opératoire rigoureux. La consommation de cocaïne peut induire des comportements inhabituels (excitation, mouvements répétitifs), mais aucun effet nocif durable n’est attendu à court terme.

Devenir

Tous les animaux, à l’issue des procédures seront mis à mort afin de prélever le cerveau pour étudier les mécanismes neurobiologiques impliqués dans la compulsion à consommer de la drogue.

Remplacement

L’étude des mécanismes neurobiologiques et comportementaux de la compulsion nécessite un modèle vivant intégrant à la fois les dimensions motivationnelles, la réponse à la punition, et l’auto-administration volontaire d’une substance addictive. À ce jour, aucun modèle in vitro ou in silico ne permet de reproduire la complexité des interactions entre circuits neuronaux, pharmacologie, et comportements d’addiction. Le recours au rat est justifié car c’est une espèce dont les capacités d’apprentissage, la structure cérébrale, et les comportements d’auto-administration sont bien caractérisés, et transposables aux situations humaines. Des approches alternatives (organoïdes, cultures cellulaires, modélisation computationnelle) ne permettent pas d’explorer les dynamiques comportementales complexes impliquées dans la perte de contrôle.

Réduction

Les effectifs sont calculés et optimisés de manière à utiliser un minimum d’animaux tout en conservant une grande puissance statistique. Il faut également que la taille d’effectif soit suffisante pour tenir compte de la variabilité inter-individuelle. Le nombre d’animaux a été rigoureusement déterminé à partir d’analyses statistiques de puissance, réalisées a priori avec un logiciel. Chaque animal est valorisé : il participe à des mesures comportementales, et son cerveau est analysé à l’issue de l’étude, ce qui permet de combiner données fonctionnelles et biologiques sans duplication des effectifs. Ces estimations assurent une utilisation raisonnée des animaux tout en maintenant la validité statistique et la reproductibilité des résultats. Aucune répétition expérimentale inutile n’est prévue.

Raffinement

Le bien-être animal est pris en compte à chaque étape du protocole, avec une attention particulière portée à la limitation du stress, de la douleur et de toute souffrance inutile. Les rats seront hébergés par deux en cages ventilées avec contrôle de la température et de l’humidité, et bénéficieront d’un enrichissement standard (objets à ronger) ainsi que d’une période d’acclimatation minimale de 7 jours, durant laquelle les animaux seront manipulés à partir du cinquième jour. L’eau sera disponible ad libitum, et la restriction alimentaire, limitée dans le temps, sera calibrée pour maintenir un poids stable sans altérer l’état de santé. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront pesés au moins trois fois par semaine afin d’assurer un suivi rapproché de l’évolution de leur poids, tandis que les rats en auto-administration de drogue seront pesés au moins une fois par semaine. Dans tous les cas, les animaux sont manipulés quotidiennement, ce qui permet une évaluation continue de leur état général ; des pesées supplémentaires pourront être réalisées en cas de doute pour garantir une surveillance optimale du bien-être. Les chirurgies (implantation de cathéter) seront réalisées sous anesthésie générale, complétée par une anesthésie locale, avec maintien de la température corporelle par tapis chauffant. Une analgésie systématique sera administrée en pré- et post-opératoire pendant au moins 72 heures. Une surveillance clinique rigoureuse est prévue, avec l’utilisation d’une grille de score, de points limites adaptés et d’un arbre décisionnel permettant des interventions précoces ou l’arrêt de la procédure si nécessaire. Les stimulations électriques utilisées pour mesurer la résistance à la punition sont légères, progressives et évitables par l’animal, ce qui permet d’en limiter l’impact et d’éviter toute douleur inévitable. En cas d’isolement d’un animal, nous fournirons l’enrichissement standard conforme aux règles de l’animalerie, ainsi qu’une manipulation de quelques dizaines de secondes (prise en main, dépôt sur l’expérimentateur et caresses) au moins deux fois par semaine, comme pour les autres animaux.

Choix des espèces

Le rat est l’une des espèces les plus pertinentes et les plus utilisées pour l’étude des mécanismes d’addiction et de compulsion. Il présente une pharmacosensibilité aux substances addictives proche de celle observée chez l’humain, et consomme spontanément la plupart des drogues d’abus, dont la cocaïne. Contrairement à d'autres espèces, le rat apprend facilement des tâches opérantes complexes et développe des comportements compulsifs reproductibles, ce qui en fait un modèle de choix pour étudier la perte de contrôle et les profils de vulnérabilité. La souche a été choisie car elle présente une variabilité phénotypique et comportementale plus proche de celle observée chez l’humain, essentielle pour identifier des sous-groupes (par exemple, sensibles vs résistants à la punition), ce qui est au cœur des objectifs du projet. Dans cette étude, nous utiliserons des rats « jeunes adultes » de 7-8 semaines au début du projet afin de limiter le risque de variabilité qui pourrait être lié à l’utilisation de rats en phase d’adolescence (juvéniles).

Renvoyés à leur animalerie d'origine après l'irradiation et comptés comme réutilisés dans d'autres projets, 2 250 souris et 250 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal est irradié seul sous anesthésie générale, quelques secondes avec le FLASHKNIFE ou jusqu'à vingt minutes avec le CLINAC, sans prélèvement ni chirurgie sur cette plateforme. Le porteur indique que les nuisances relevant de ce projet se limitent au stress de la préhension pour l'injection de l'anesthésique, et que les autres effets de l'irradiation "se feront sentir au retour dans l'animalerie d'origine". Cette autorisation couvre une prestation d'irradiation pour des projets autorisés ailleurs, ce qui laisse hors de son périmètre les atteintes provoquées par les rayonnements.

Objectifs

Le projet vise à utiliser un irradiateur de dernière génération pour étudier les effets de l’irradiation sur les tissus et les organes de manière très précise. Les chercheurs veulent comprendre comment la radiothérapie à très haut débit de dose (appelée « FLASH ») affecte les cellules saines et tumorales, afin de développer des traitements plus efficaces et moins toxiques pour l’homme. Chaque institut ou laboratoire gestionnaire des animaux doit disposer de ses propres autorisations réglementaires pour les recherches qu’il souhaite mener. L’irradiation des animaux sur la plateforme ne peut avoir lieu que si ces demandes d’autorisation sont dûment validées et en cours de validité. La plateforme ne réalise pas d’irradiation sur des animaux dont le projet n’a pas été autorisé. Le nombre d’animaux accueillis varie selon les projets et est précisé dans chaque demande d’autorisation de projet.

Bénéfices attendus

Les connaissances acquises grâce à ce projet devraient aider à améliorer la sécurité et l’efficacité des traitements radiothérapiques pour les patients, limiter les effets secondaires sur les tissus sains, accélérer le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques contre certains cancers difficiles à traiter, et préparer l’utilisation future de la radiothérapie FLASH chez l’homme, après validation complète par des études précliniques.

Procédures

Tous les animaux accueillis sur la plateforme seront soumis à une irradiation ciblée à l’aide du FLASHKNIFE ou du CLINAC, réalisée sous anesthésie générale) afin de prévenir toute douleur ou stress. Chaque animal est placé individuellement dans l’irradiateur pour une courte période : quelques secondes pour le FLASHKNIFE et 10 à 20 minutes maximum pour le CLINAC. Après l’irradiation, les animaux sont remis dans leur cage d’origine et retournent dans leur animalerie par transporteur agréé pour poursuivre leurs conditions normales de vie. Aucun prélèvement invasif ni chirurgie n’est prévu dans le cadre de cette plateforme. Le transport entre l’animalerie et la plateforme se fait en cages spécifiques avec couvercle filtrant et nourriture gélifiée, les animaux étant maintenus en groupe social pendant tout le transfert.

Impact sur les animaux

Pendant la durée de la procédure concernée par ce projet plateforme dans lequel les animaux sont reçu uniquement pour irradiation, les nuisances potentielles découleront du stress de la préhension pour injection d'anesthésique général. Ce stress sera léger et de courte durée. Les autres effets de l'irridation se feront sentir au retour dans l'animalerie d'origine.

Devenir

Tous les animaux imagés retournent dans leur animalerie d’origine après la réalisation de l’imagerie pour poursuite des expérimentations

Remplacement

Aucune méthode de substitution, comme les expériences sur cellules en culture (in vitro) ou les modèles informatiques (in silico), ne permet de reproduire la complexité du corps vivant. Les interactions entre organes, la circulation sanguine, les réponses immunitaires et les réactions aux irradiations ne peuvent être évaluées que dans des animaux vivants. C’est pourquoi la plateforme utilise des modèles murins pour étudier les effets de l’irradiation FLASH.

Réduction

La plateforme accueille uniquement les animaux nécessaires aux expériences autorisées dans d'autres établissements de recherche. Le nombre d’animaux est planifié en fonction des besoins scientifiques de chaque projet et des autorisations de projet. Les expériences sont conçues pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, par exemple en suivant plusieurs paramètres sur un même animal.

Raffinement

Toutes les procédures sont conçues pour minimiser l’inconfort et le stress des animaux. L’irradiation FLASH ou CLINAC est réalisée sous anesthésie chimique (Zolétil/xylazine), et la durée dans l’irradiateur est très courte. Les animaux sont surveillés avant, pendant et après l’irradiation, et tous les signes d’anomalie sont immédiatement signalés au vétérinaire. Aucun prélèvement invasif ni chirurgie n’est pratiqué sur cette plateforme, et les animaux retournent toujours dans leur animalerie d’origine après la procédure.

Choix des espèces

La radiothérapie FLASH est réalisée sur des souris et des rats, des animaux très utilisés en recherche biomédicale car leur organisme présente de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain sur le plan anatomique, physiologique et génétique. Leur petite taille, leur coût modéré et leur cycle de reproduction rapide en font des modèles particulièrement adaptés pour tester de nouvelles approches thérapeutiques. Les animaux utilisés sont des souris âgées de plus de 8 semaines et des rats adultes de 300 à 450 g, correspondant à un stade de développement adulte, afin d’obtenir des résultats fiables. La radiothérapie FLASH permet d’étudier les effets de doses très élevées délivrées en très peu de temps sur des tissus ou des zones tumorales ciblées, dans le but de mieux comprendre la réponse des tissus et de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Tous les animaux sont anesthésiés chimiquement pour leur confort, et ils sont remis dans leur animalerie après la procédure.

Nourris six semaines de gras et de sucre, isolés en cage individuelle pour que leur consommation soit mesurée, puis sevrés quatre semaines de cette nourriture, des rats subissent enfin une chirurgie terminale sous anesthésie, sans réveil. 720 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour analyse post-mortem. Le projet cherche à décrire les adaptations du système endocannabinoïde dans le circuit cérébral de la récompense, chez les mâles comme chez les femelles. Le porteur annonce deux tests d'anxiété pendant le sevrage sans dire lesquels, et affirme que l'isolement en cage ouverte n'interfère pas avec le bien-être des rats "dans nos conditions".

Objectifs

Les troubles du comportement alimentaire se définissent par une relation dysfonctionnelle avec l’alimentation, souvent orientée vers la consommation excessive d’aliments hautement palatables, riches en graisses et en sucres. Ces comportements, au-delà de leur dimension psychologique et comportementale, sont associés à des conséquences sanitaires majeures telles que les maladies cardiovasculaires, l’obésité et le diabète. Dans ce cadre, nous avons développé un modèle murin de consommation excessive de sucre et de gras et nous examinerons les adaptations de neuromodulateurs impliqués dans la motivation et la prise alimentaire dans des régions du circuit cérébral de la récompense. Ces investigations seront menées sur des rats des deux sexes, afin d’identifier d’éventuelles différences intersexuelles, déjà décrites chez l’humain dans le contexte des troubles alimentaires.

Bénéfices attendus

Ce projet combinant technologies innovantes et comportement permettra de mieux comprendre la plasticité cérébrale du système endocannabinoïde dans les comportements addictifs en lien avec la consommation de nourriture palatable. Les résultats attendus, en particulier ceux concernant le système endocannabinoïde impliqué dans le sevrage et la rechute, permettront d’approfondir la compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents à ces troubles alimentaires. De plus, l’impact d’un tel régime a été très peu étudié chez les femelles. En outre, à long terme, ces travaux précliniques fourniront une base scientifique pour le développement de stratégies hygiéno-diététiques innovantes et mieux adaptées à la prise en charge des patients.

Procédures

Les animaux sont soumis à un régime alimentaire riche en gras et en sucre pendant 6 semaines. Une partie des animaux sont soumis à une phase de sevrage de 4 semaines, sans nourriture palatable. Parmi eux, un certain nombre sera ré-exposé 24h à la nourriture palatable à l’issue de cette période de sevrage. Les animaux en sevrage subissent deux tests comportementaux pour évaluer le niveau d’anxiété (1x, 1j/test). Les animaux subissent également une injection pour l’anesthésie pour la chirurgie terminale sans réveil d’une durée d’environ 20 secondes.

Impact sur les animaux

Consommation excessive de nourriture palatable : les animaux ont le choix entre de l’eau normale et de l'eau sucrée, et de la nourriture standard et du gras, pendant 2h ou 24h selon le groupe expérimental, pendant 6 semaines. Nous n’avons à ce jour pas mis en évidence de pathologies chroniques dans notre modèle, mais justement, nous poursuivons notre caractérisation et le suivi de différents paramètres afin de suivre l’évolution chez les animaux. Des troubles de l'humeur sont envisageables chez les animaux consommateurs de boisson sucrée, et le but de l'étude est d’éventuellement les mettre en évidence, notamment pendant le sevrage. Nous devons évaluer précisément la consommation individuelle des rats et nous avons montré que l’isolement nécessaire (en cage ouverte permettant un contact auditif et olfactif) n’interfère pas avec le bien-être des animaux dans nos conditions. L’injection d’anesthésique avant la chirurgie terminale sans réveil peut engendrer une douleur aigüe de courte durée.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à l’issue de chaque procédure pour analyse post-mortem

Remplacement

La compréhension des mécanismes de mises en place et des conséquences des troubles du comportement alimentaire nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal entier, vigile. L’utilisation d’animaux est donc nécessaire notamment pour évaluer les processus neuronaux mis en jeu. Le rat est une espèce suffisamment proche de l’Homme, physiologiquement et génétiquement, chez laquelle nous pouvons modéliser des pathologies humaines. Il nous est donc impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico.

Réduction

Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d'animaux pour permettre des analyses statistiques à la fois pour les analyses comportementales et moléculaires. Les expériences seront toujours réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, nous composerons donc toujours nos groupes dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. De plus, les prélèvements d’organes permettront de décrire les altérations provoquées par le régime alimentaire autant au niveau cérébral que périphérique. D’autres dosages pourront être envisagés sur les tissus prélevés.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des rats sera assurée. De plus, une pesée au minimum 2x/semaine est réalisée lors du suivi des consommations (nourriture/sucre/gras/eau), permettant de s’assurer du bien-être des rats. Les animaux seront habitués à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Les animaux sont isolés dans des cages enrichies et en cages ouvertes ce qui permet les contacts olfactifs entre congénères et permet aux animaux de communiquer entre eux ce qui concourt à limiter l’impact du stress d’isolement. L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel formé. Des points limites spécifiques ont été définis pour l'état général. Les tests comportementaux sont réalisés dans une pièce dédiée à laquelle les animaux sont habitués

Choix des espèces

Le modèle rongeur représente une alternative de choix pour la modélisation préclinique des troubles alimentaires. Sur un plan évolutif, les rongeurs, appartiennent au clade des mammifères le plus proche de celui des Primates. Nous choisissons de travailler avec le rat car certains résultats ont déjà été obtenus chez le rat mâle et nous pourrons comparés les résultats obtenus avec les femelles. Rats jeunes adultes (8 semaines en début de régime). Le jeune adulte correspond à la période de vie de vulnérabilité accrue chez l’Homme vis-à-vis des troubles alimentaires

24 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit deux injections sous la peau destinées à déclencher une myocardite, puis passe quatre examens d'imagerie sous anesthésie dont trois de quatre-vingts minutes, les autres étant utilisés comme témoins avec jusqu'à trois examens. Le porteur attend une perte de poids légère à modérée et une baisse transitoire de la fonction cardiaque, et tue les rats en fin de protocole pour analyser leur cœur. L'outil visé, une imagerie non invasive de l'inflammation cardiaque, n'aiderait les patients qu'"à plus long terme", tandis que les anesthésies répétées et l'inflammation provoquée commencent dès le premier jour.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de mettre au point une méthode d’imagerie permettant de détecter avec précision la présence d’une inflammation au niveau du cœur. Cette approche repose sur une technique d’imagerie médicale non invasive, capable de visualiser directement les zones du cœur où l’inflammation est active, sans recourir à une chirurgie ou à des gestes invasifs. Le projet se déroule en deux étapes. Dans un premier temps, l’imagerie est étudiée chez des rats témoins afin de vérifier que le signal obtenu est stable, reproductible et interprétable. Dans un second temps, l’approche est appliquée à un modèle expérimental d’inflammation cardiaque, afin de s’assurer que le signal observé augmente effectivement en présence d’une inflammation et qu’il est cohérent avec les observations réalisées sur le tissu cardiaque. Le but final est de disposer d’un outil d’imagerie fiable, précis et simple d’emploi pour mieux détecter et suivre l’inflammation du cœur. À plus long terme, cette approche pourrait contribuer à une meilleure compréhension des maladies cardiaques inflammatoires et à l’amélioration de leur prise en charge.

Bénéfices attendus

Les bénéfices susceptibles de découler de ce projet sont multiples: Les myocardites restent difficiles à caractériser : les symptômes sont très variables d’un individu à l’autre et l’état de fonctionnement du cœur ne reflète pas toujours l’intensité réelle de la pathologie. Dans ce contexte, le développement d’une méthode d’imagerie permettant de visualiser directement l’inflammation cardiaque contribuerait à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués, en complément des approches actuellement disponibles. Cette approche offrirait un outil non invasif permettant de détecter et de suivre l’inflammation du cœur dans le temps, avec une meilleure précision que les indicateurs indirects actuellement utilisés. A plus long terme, elle pourrait aider à améliorer le diagnostic, le suivi de l’évolution de la maladie et l’évaluation de la réponse aux traitements, dans des contextes cliniques variés où l’inflammation cardiaque joue un rôle majeur.

Procédures

2 injections sous-cutanées (J0 et J7) pour induire la maladie, durée quelques minutes. Séances d’imagerie réalisées sous anesthésie : rats témoins : jusqu’à 3 examens (80 min chacune), rats avec myocardite : 4 examens (1 de 20 min et 3 de 80 min). Euthanasie sous anesthésie générale en fin de protocole pour analyses des tissus.

Impact sur les animaux

Chez les rats présentant une myocardite, le modèle induit une inflammation cardiaque moyenne. Les effets attendus sont limités : une perte de poids légère à modérée et une diminution transitoire de la fonction cardiaque. Tous les animaux seront exposés à des anesthésies générales courtes et répétées pour les examens d’imagerie, ainsi qu’à des injections réalisées dans un cadre strictement contrôlé. Une surveillance quotidienne est assurée, et l’euthanasie est immédiate dès qu’un point limite est atteint.

Devenir

Rats témoins : Euthanasiés en fin de procédure pour analyser leur cœur et vérifier son fonctionnement . Rats avec myocardite : Euthanasiés sous anesthésie pour faire les analyses sur leur cœur. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront immédiatement retirés du protocole et euthanasiés de manière indolore pour éviter toute souffrance inutile.

Remplacement

Aucune méthode in vitro ne permet de reproduire la distribution du biomarqueur, la perfusion myocardique ou la dynamique de système immunitaire en situation réelle.

Réduction

Chaque animal est suivi longitudinalement, ce qui augmente la quantité d’informations par individu et limite le nombre total d’animaux nécessaires (24 au total).

Raffinement

toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie gazeuse, avec surveillance continue et retour rapide en cage. Les animaux sont suivis quotidiennement, et les critères d’arrêt sont appliqués strictement pour éviter toute souffrance inutile.

Choix des espèces

Le rat est une espèce largement utilisée dans les modèles expérimentaux de myocardite. Il développe de manière fiable une inflammation du cœur, permettant l’obtention de résultats reproductibles. Les animaux seront utilisés à un âge jeune adulte (8 à 10 semaines, 180–220 g). A ce stade, leur cœur fonctionne de façon stable, et leur taille permet de réaliser des injections fiables et des examens d’imagerie de bonne qualité.