Rats

Jusqu'à huit tentatives de ponction veineuse sur un chien ou un chat, deux ponctions par site, la bouche ouverte pour le geste d'examen. 590 animaux non-humains de neuf espèces vont être utilisés, dont 200 souris, 200 rats, 75 lapins, 30 chiens, 10 chats, 5 porcs et 10 brebis, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, sans finalité de connaissance et pour la seule formation du personnel de la plateforme. Le titre du projet qualifie ces procédures de peu ou faiblement invasives, et le porteur reconnaît que les nuisances augmentent quand la personne en formation est moins habile ou moins rapide. Tous ces animaux viennent déjà d'autres projets et seront gardés en vie pour être réutilisés, avec sept jours de repos entre deux séances sans anesthésie et quinze avec.

Objectifs

Notre établissement utilisateur est une plateforme expérimentale qui dispose d’un agrément pour un grand nombre d’espèces animales qui sont incluses dans des protocoles expérimentaux en fonction des autorisations de projets obtenues pour des équipes de recherche de notre institution ou d’institutions partenaires. Il arrive qu’une espèce animale pour laquelle nous disposons de l’agrément ne soit pas utilisée pendant une période d’un ou deux ans. Afin de réaliser au mieux les procédures expérimentales demandées, et l’application des procédures en limitant le stress et la douleur des animaux, tout en obtenant des résultats scientifiques fiables, il peut être nécessaire de faire appel à des séances de formation interne pour notre personnel. D’autre part, lors de l’embaûche d’un nouveau membre de notre équipe, une période de tutorat est mise en place pour l’acquisition ou la validation des compétences techniques. Dans ce cas, s'il n’est pas possible que ceci soit fait lors d’études en cours, nous organisons des séances de travaux pratiques avec ces personnes et les membres de l’équipe qui ont aussi besoin d’être formées, qualifiées ou re-qualifiées. La décision est prise par la personne en charge de l’organisation et la plannification interne, en accord avec la personne responsable du suivi des compétences, mais elle est soumise à l’avis de la Struture Chargée du Bien-Etre Animal de l’établissement.

Bénéfices attendus

Nous attendons des séances de formations pratiques en interne qu’elles donnent suffisamment de dextérité et d’assurance aux personnels pour que les procéures expérimentales exigées par les projets autorisés soient menées avec succès et en limitant le stress, l’angoisse et la douleur des animaux inclus.

Procédures

Rongeurs (souris, rat…) : 3 essais des actes différentes tel qu’une administration sous-cutanée ou une administration intra-musculaire ou intra-péritonéale, pendant l’anesthésie. Lapins : une injection sous-cutanée/ intra-musculaire et une prise de sang/pose de cathéter sous anesthésie général ou sur animal vigile avec anesthésie local, avec un maximum 2 ponctions par site. Chiens/chats : geste de l’ouverture de la bouche ainsi qu’un prélèvement sanguin, à raison d’un maximum de 8 essais de ponctions veineuses, mais au maximum 2 ponctions par site. Ceci est un maximum qui est rarement atteint, en général 2 à 3 essais sont suffisants. Porc : le prélèvement sanguin à la veine sous-clavière et la pose de cathéter à l’oreille sous anesthésie et pas plus de deux ponctions par veine et par séance (auriculaire et sous clavière). La durée de ces actes est estimée de quelques secondes à 2 minutes. De plus, les techniques propédeutiques seront également pratiquées, avec une durée maximale de 15 minutes. Brebis : le prélèvement sanguin et la pose de cathéter à la veine jugulaire sur un animal vigile ou anesthésié et pas plus de deux ponctions par veine et par séance. La durée de ces actes est estimée de quelques secondes à 2 minutes. De plus, les techniques propédeutiques seront également pratiquées, avec une durée maximale de 15 minutes.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, il s’agit principalement de permettre aux nouveaux arrivants d'apprendre les gestes techniques comme : le prélèvement sanguin / la pose de cathéter ou l'injection sous-cutanée / intramusculaire / intra-péritonéale, ou le geste d'ouverture de la bouche. Les nuisances sont celles qui sont inhérentes à chaque acte technique auquel les animaux sont soumis, mais avec, potentiellement, un peu plus de stress, de douleur ou d’angoisse si la personne en formation est moins habile ou moins rapide. À titre d’exemple, pour une séance de travaux pratiques, un rat peut subir deux ou trois injections par voie sous cutanée ou intraveineuse qui normalement dure moins d’une minute. Ici la durée sera un peu plus long.

Devenir

Dans ce projet, la grande majorité des actes techniques à mettre en place sont peu invasives. Ainsi, la plupart des animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant en fonction de la procédure qui a été effectuée sur l'animal, ainsi que leur état de santé et des possibilités de réutilisation.

Remplacement

La progression pédagogique pour l’acquisition des actes techniques passe par la formation théorique. Elle inclut un cours ou l’étude des documents qualité, le visionnage de photos et de vidéos, l’utilisation de cadavres ainsi que de modèles inertes de simulation présents dans notre institution. Tout au long du déroulement du projet, nous enrichirons notre banque d’images et de vidéos pour améliorer la qualité des cours. Ces éléments sont toujours à disposition de l’équipe de l’établissement pour un visionnage à volonté. Il est également possible de former les nouveaux arrivants au cours des études, ce qui est déjà le cas. Cependant, dans certains cas, il est nécessaire de pratiquer les gestes techniques sur des animaux vivants pour garantir la qualité des résultats d’étude. Il n’est pas toujours possible de remplacer l’animal dans le cadre des formations.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisé dans une séance est limité au minimum et nous utilisons principalement des animaux qui ont déjà participé à un autre projet et qui n’ont pas de problème clinique suite à cette inclusion. L’acquisition d’un geste technique sur un rongeur ne nécessite pas plus de 3 répétitions bien réalisées par la personne formée. Pour les prélèvements et/ou administrations chez le rongeur : deux à trois animaux par personne et par séance sont donc suffisants. En revanche, chez les porcs, les brebis, les chiens et les chats, un animal peut être utilisé par plusieurs personnes successivement et anesthésié si besoin, ce qui peut mener à utiliser par exemple un porc pour former 2 à 3 personnes aux prises de sang. De plus, nous privilégions la formation des nouveaux arrivants pendant les études.

Raffinement

Les techniques utilisées sont les mêmes que celles que nous mettons en œuvre pour nos projets. Deux principales mesures de raffinement sont utilisées. La première est la limitation du nombre d’actes par animal et par séances. Deux à huit répétitions de geste par animal et par séance. Si ce nombre devait être dépassé, la séance se passe sous anesthésie générale. Les volumes administrés ou prélevés sont minimes (< 1 ml). Largement inférieurs aux recommandations d’usage en recherche, puisque ce qui compte est que le geste soit bien réalisé. L’autre est un enregistrement précis des utilisations et réutilisations de chaque animal en respectant un temps de repos de 7 jours entre deux séances sans anesthésie et 15 jours entre deux séances avec anesthésie. Toute blessure au cours de la séance est prise en charge et prolonge le temps de repos de l’animal. De plus, les conditions hébergement des animaux seront adaptées à chaque espèce, ainsi que leurs soins quotidiens. Seuls les animaux en bonne santé participent à ces séances de formation. Les séances sont interrompues si les animaux montrent un signe de mal-être ou de stress trop important.

Choix des espèces

Globalement, nous pouvons être amenés à organiser des TP sur toutes les espèces animales qui sont utilisées dans nos procédures de recherche. Les séances de formation sont organisées pour les nouveaux arrivants ou pour des rappels aux personnes déjà en place. Elles concernent les gestes techniques sur rongeurs, lapins, porcs, chiens ou volailles. Exceptionnellement et beaucoup plus raprement pour d’autres espèces, les formations se font par tutorat pendant les procédures. Les animaux sont des animaux réutilisés d’autres projets qui généralement font appel à de jeunes adultes

Jeûnes répétés jusqu'à douze heures, six tests de tolérance au glucose de deux heures et demie, 72 à 120 heures enfermés seuls en cage de calorimétrie : 600 souris et 300 rats vont subir ce protocole dans des procédures d'un niveau de souffrance modérée, tous tués ensuite pour prélèvement d'organes. Les animaux sont d'abord rendus obèses par un régime hypercalorique prolongé, puis reçoivent des molécules par gavage, par injection intrapéritonéale, sous-cutanée, intraveineuse ou intradermique. Le porteur ramène l'effet de la surcharge pondérale à un "léger inconfort" pour la mobilité en cage. Le laboratoire est un organisme de recherche contractuelle qui teste ici les molécules de ses clients, et le résumé ne nomme ni les composés ni le nombre de prélèvements sanguins prévus.

Objectifs

Le surpoids est défini comme une accumulation excessive de masse grasse dans l’organisme. L’obésité est une maladie chronique complexe définie comme une accumulation excessive de masse grasse pouvant altérer l’état de santé d’un individu. Actuellement, 2,5 milliards de personnes dans le monde sont atteintes de surpoids, dont plus de 800 millions sont obèses (OMS, 2022). La prévalence du surpoids ne cesse de croître depuis les dernières décennies et l’un des facteurs prépondérants de cette évolution est la surconsommation de régimes déséquilibrés, riches en graisses et en sucres. L’obésité s’accompagne d’une inflammation systémique constante et d’intensité faible voire modérée, dite de bas-bruit. Cet état inflammatoire chronique contribue à développer d’autres maladies, telles que le diabète, la stéatose hépatique et bien d’autres, et cause ainsi quelques millions de morts chaque année. Dans ce contexte, l’importance de contenir ce statut inflammatoire et surtout, de stimuler sa résolution, est capitale. L’administration prolongée de régime hypercalorique chez le rongeur est l’un des moyens les plus simples et les plus couramment utilisés pour modéliser le surpoids et l’obésité chez l’animal. En faisant varier la durée du régime ainsi que sa valeur calorique, ce modèle permettra de collecter et d’étayer des données cruciales sur les mécanismes inflammatoires cellulaires et moléculaires impliqués. Le premier objectif consiste donc à détenir au sein de notre laboratoire le modèle de surpoids/obésité induit par un régime hypercalorique. Notre laboratoire étant un organisme de recherche contractuelle, notre activité consiste à étudier le potentiel résolutif de molécules candidates dans différents contextes inflammatoires, ici dans l’obésité. Ainsi, l’objectif final de ce projet est de tester l’administration conjointe de molécules candidates dans la résolution de l’inflammation induite par le surpoids ; et ainsi contribuer à terme à réduire voire supprimer l’impact délétère de l’obésité à tous les niveaux ; humains, sociaux, sociétaux et économiques. De plus, l'ajout d'une méthode d’analyse métabolique nécessite une modification du projet initial autorisé sans ajout d’animaux, faite dans un 2eme EU. Le projet devient multisite : Cette APAFIS est une modification d’un projet autorisé, qui, par l’ajout d’un établissement utilisateur (EU), devient multisite (EU 2/2 et EU 1/2).

Bénéfices attendus

Le modèle animal utilisé dans cette étude, largement décrit dans la littérature, est pertinent pour évaluer de nouveaux candidats médicaments dans le traitement des altérations induites par le surpoids/obésité. Plusieurs voies d’administration des molécules seront employées afin de couvrir au mieux les possibilités d’amélioration des symptômes inflammatoires du modèle. Le bénéfice global de ce projet réside dans l'objectif d’optimisation de la formulation et de l’efficacité de médicaments candidats pour réduire les altérations multiples dues au surpoids et à l’obésité.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, les animaux pourront être soumis à : 1. 1 à 6 cessions de jeûne d’une durée de 2h à 12h sur la période diurne ou nocturne, espacées d’une semaine minimum. (EU 1/2) 2. Au maximum, 6 tests de tolérance au glucose et/ou à l’insuline (durée 2h30 environ) (EU 1/2) 3. Des mesures de composition corporelle, l’acquisition dure au maximum 2 minutes et cette mesure sera effectuée 1 à 5 fois au cours du protocole. (EU 2/2) 4. Des expériences de calorimétrie : les souris seront isolées en cage individuelles entre 72h et 120h. Chaque animal sera soumis une seule fois à ce genre de procédure. (EU 2/2) 5. Des administrations répétées du composé-client selon les modalités suivantes : Les modes d’administration possibles incluent l’alimentation, l’eau de boisson, le gavage, les injections intrapéritonéales, sous-cutanées, intravasculaires, intradermiques. Les modes d’administration considérés comme nuisibles incluent tous les modes d’injection. Ils dureront moins d’une minute par animal (saisie de l’animal, pesée de l’animal pour adapter la dose, puis administration de la substance). (EU 1/2) 6. Un prélèvement sanguin unique ou répété, précédé ou non d’un jeûne de 2 à 6h, suivi d’une semaine de récupération minimum sur souris vigile ou anesthésiée et sur rats anesthésiés, selon le volume prélevé. La durée d’un prélèvement sera de l’ordre d’une minute par animal; (EU 1/2).

Impact sur les animaux

Les trois principales nuisances attendues concernent la surcharge pondérale des animaux, la réalisation de prélèvements sanguins répétés sur la durée du protocole expérimental, l’administration répétée des molécules- clients à tester. Les modes d’administration considérés comme nuisibles incluent tous les types d’injection (intrapéritonéale, sous-cutanée, gavage, intradermique, intravasculaire). La surcharge pondérale pourra induire un léger inconfort chez les animaux, en comparaison avec des souris de poids normal, notamment pour leur mobilité au sein de la cage.

Devenir

Tous les animaux de la procédure seront mis à mort à l'issue des procédures afin de pouvoir procéder aux prélèvements d'organes et à la caractérisation du statut inflammatoire et métabolique terminal.

Remplacement

Lorsque ce sera possible, les composés de nos clients seront évalués sur culture cellulaire ou organe isolé en remplacement ou en complément des tests animaux afin de remplacer le nombre d'animaux impliqués dans ce protocole. Cependant, le remplacement complet de l'expérimentation animale par des essais in vitro n'est pas envisageable pour une étude portant sur le surpoids. Les modèles vitro ne permettent pas de réunir toute la complexité des interactions moléculaires et cellulaires de la physiopathologie d'un animal entier. De plus, les étapes de validation d'une molécule thérapeutique nécessite qu'elle soit testée chez l'animal avant de pouvoir passer à l'étape de validation suivante : l'Homme.

Réduction

La problématique de ce projet faisant intervenir la régulation métabolique et inflammatoire sur du moyen/long terme (semaines, mois), induit intrinsèquement une variabilité interindividuelle, qui nécessite d’être contrecarrée par la taille de nos groupes (n=12 souris / groupe expérimentaux). Le nombre de rats et de souris nécessaires a été défini ainsi pour pallier la diminution de la robustesse statistique lors de comparaisons multiples, en particulier sur des protocoles de plus courte durée. Nous avons également estimé cette nécessité sur la base d’estimations statistiques. D’autre part, si plusieurs prélèvements sanguins sont à réaliser, nous les réaliserions sur des animaux dédiés (6 et 6 au sein d’un même groupe) afin de respecter les volumes, les délais de récupération et limiter le nombre de gestes invasifs sur un même animal. Enfin, nous utiliserons en priorité (sauf exigence spécifique de la part de nos clients) des lignées consanguines, qui présentent un génotype contrôlé, ce qui réduit significativement la variabilité interindividuelle, et par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires à l'étude. C’est la conjonction de tous ces éléments qui nous a conduit à considérer des groupes de 12 animaux maximum.

Raffinement

Les souris et les rats seront hébergés en unités ventilées. Un cycle jour/nuit de 12h/12h est assuré de façon automatique et la température est maintenue constante à 22°C. Leur environnement sera enrichi (igloo, carré de coton et buchette de manière systématique et quelle que soit la durée du protocole. Une boule en bois et/ou tunnel pourront être ajoutés, en concertation avec le souhait du client afin de leur permettre de se distraire, d’éveiller leur curiosité et de réaliser un peu d’activité physique. Les animaux seront vus quotidiennement. En cas de signe de mal-être (défini dans la procédure), un suivi renforcé sera mis en place : l’animal sera pesé et des soins adaptés à son cas seront mis en œuvre. L’atteinte d’un point limite critique conduira à l’euthanasie de l’animal. Le transport des souris entre les établissements se fera avec une société spécialisé, et se déroulera selon les mesures de raffinement suivantes: Personnel qualifié aux bonnes pratiques de manutention animale et de transport inter-établissements seront mobilisés.Distance du trajet maîtrisée : le transport couvrira une distance d’environ 9 km entre les établissements, ce trajet étant court pour minimiser le stress et la fatigue liés au déplacement.Conditions de transport optimisées : caisses homologuées dotées d’un environnement stable — aérées, obscurité partielle, température contrôlée. Enrichissement et confort : maintien des repères olfactifs grâce à une litière propre et du matériel de nidification issu de leur cage d’origine. Hydratation adaptée : dispositif d’accès à l’eau valide pour le transport (gel hydratant) pour éviter le jeûne prolongé. Minimisation de la durée : en plus d’une courte distance, le trajet sera rendu le plus rapide possible, y compris au niveau de la planification logistique (horaires, conditions de circulation). Suivi avant/après transport : observation systématique de l’état des animaux au départ et à l’arrivée pour détecter tout signe de désordre physiologique ou comportemental.

Choix des espèces

L'utilisation de rats et de souris se justifie, d'une part, par leur proximité avec l'Homme (mammifères). En effet, l'homologie entre les rongeurs et l'Homme facilite considérablement les procédés de modélisation des pathologies humaines et par conséquent, les interprétations qui en découlent. D'autre part, les performances de reproduction des rats et souris permet d'obtenir des effectifs exploitables en termes d'analyses statistiques, dans un délai relativement court et donc compatibles avec nos contraintes de production. Enfin, l'utilisation de rats et de souris comme modèle de surpoids/obésité est très largement documentée dans la littérature scientifique. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (à partir de 7 semaines), car toutes leurs fonctions biologiques sont alors matures. L'âge des animaux pourra exceptionnellement être inférieur à 7 semaines, si le client souhaite étudier les conséquences du surpoids/obésité juvénile sur l'âge adulte. Dans ce cas, le régime hypercalorique pourra débuter au plus tôt à l'âge de 3 semaines.

Un rat qui atteint un point limite est anesthésié puis tué par injection, sans qu'aucun traitement ne soit venu soulager son état auparavant, le porteur écrivant que l'objet même de l'étude lui interdit d'atténuer le mal-être occasionné. 288 rats d'une souche développant spontanément une polykystose rénale vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils passent deux échographies cardiaques et trois IRM sous anesthésie, deux séjours en cage métabolique isolée pour la collecte des urines et des fèces, puis une cathétérisation du ventricule droit par la carotide, geste après lequel ils sont tous mis à mort. Le porteur affirme que le recours aux animaux est obligatoire, aucune approche in silico, in vitro ou ex vivo ne permettant selon lui de faire interagir tous les mécanismes en jeu.

Objectifs

La polykystose rénale autosomique dominante est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente,et généralement liée à des mutations des gènes . Le complexe des polycystines est notamment exprimé dans les cellules épithéliales rénales et les cellules endothéliales, où il joue un rôle essentiel dans la fonction rénale. La maladie se caractérise par une atteinte cardiaque et vasculaire dont les conséquences sont majeures mais les mécanismes mal compris. Notre hypothèse est que l’atteinte endothéliale spécifique de la maladie contribue à la pathologie cardiovasculaire et possiblement rénale présentée par ces patients

Bénéfices attendus

La polykystose rénale autosomique est la maladie héréditaire rénale la plus fréquente, caractérisé par un déclin lent et progressif de la fonction rénale. Malgré les traitements actuel la polykystose rénale autosomique évolue obligatoirement vers une insuffisance rénale terminale. Cette dernière est associée à une pronostic faible et une mauvaise qualité de vie. Notre hypothèse est que la neutralisation de la vasopressine circulante réduit la progression des dysfonctions rénales et cardiaques et pourrait donc constituer un nouveau traitement dans la polykystose rénale autosomique chez des patients.

Procédures

Les animaux sont soumis à différente interventions : -Echographie cardiaque sous anesthésie gazeuse ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat ) -IRM sous anesthésie générale ( Nombre de passage 3/rat ) - Filtration glomérulaire, injection du traceur sous anesthésie dans la voie caudale et pose du récepteur sur le dos de l'animal grâce a un adhésif ( injection du traceur sous anesthésie gazeuse) - Placement des rats dans des cages métabolique isolé pour récupération fèces et urine ( Nombre maximal de passage 2 fois/ rat )- cathétérisation du ventricule droit par la carotide sous anesthésie pour une prise de pression volume du cœur ( Nombre de passage 1/rat ) puis mise à mort de l'animal après injection d'un euthanasiant en Intrapéritonéal. La polykystose rénale est une maladie génétique caractérisée par l'apparition progressive de kystes sur les reins. Ces kystes peuvent entraîner des douleurs légères au début de la maladie, avant de provoquer, avec le temps, une augmentation du volume rénal et des complications.

Impact sur les animaux

Le phénotype de la polykystose entraîne des douleurs légères dues à l'apparition progressive de kystes sur les reins, au fur et à mesure que la maladie se développe. Les injections Intra péritonéales pour induire d'anesthésique / Analgésie entraînent une légère douleur d'une courte durée qui va induire une sédation chez l'animal. L'injection du produit à tester entraîne une légère douleur d'une courte durée et le produit ne vas pas entraîner de complication. La piqûre lors de l'injection du traceur dans la veine caudale peut entraîner une douleur légère de courte durée.

Devenir

Pour les deux procédures tous les animaux seront mis à mort suite à l'évaluation invasive par cathétérisme cardiaque.

Remplacement

L’utilisation des animaux est obligatoire, car le développement de la dysfonction rénale et de la dysfonction cardiaque lors de la polykystose rénale autosomique est multifactoriel et aucune approche in silico, in-vitro ou ex vivo ne permet l'implication/interaction de tous les mécanismes impliques. Cependant dans l’objectif de limiter le nombre d'animaux utilisés dans ce projet, nous mettrons en place certaines expériences in-vitro (tests de prolifération de cellules, interactions cellules-cellules) pour étudier les mécanismes impliqués dans les effets observés.

Réduction

Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de rats nécessaires comme recommandé car le comité éthique. . Nous prenons donc en compte ce que nous a calculé le logiciel. Le nombre d’animaux nécessaire est de 288 animaux. On a pris en compte comme paramètre principale les dimensions ventriculaire gauche en diastole. Ce qui donne nombre total d’animaux 288 .Cela à démontré que des groupes de n=18 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles telles que l’échocardiographie. Notamment, l’analyse répétée en échocardiographie / IRM sur le même animal au cours d’une étude permet également de diminuer le nombre d’animaux par groupe nécessaire pour démontrer un effet significatif.

Raffinement

Depuis le dépôt de la DAP l’infrastructure de l’animalerie a changé et nous permet un raffinement plus adapté pour nos animaux. Leurs hébergement se fait sur portoir ventilé hébergé deux par deux avec abreuvage automatique de l’eau avec de l’enrichissement (Tunel, Kraft Paper). Les animaux seront maintenus avec un environnement contrôlé et stabilisé. Les conditions de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Ainsi, un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Une grille d’évaluation des point limites pour le bien-être animal est utilisé quand un animal présente un état de mal être ou de souffrance, il est exclu de l'étude et mise à mort en fonction de son score . Le but de l’étude est d'évaluer le traitement sur les fonctions cardiovasculaires et rénal cela nous empêche de mettre des traitements en route pour atténuer le mal-être occasionné mais nous faisons une surveillance accrue sur les points limites à ne pas dépasser durant l’étude. Les animaux seront observés 1 à 2 fois par jour pendant l'étude. Dès qu'un point limite est atteint l'animal sera anesthésie et mis à mort par injection d'euthanasiant .

Choix des espèces

Les effets de l’anticorps neutralisant la vasopressine seront déterminés en utilisant la souche de rats. Cette souche a la particularité de développer spontanément un polykystose rénale comparable aux polykystose rénale humain. De plus seul l'utilisation des animaux vivants permette de comprendre les interactions entre les différents organes (rein, coeur, foie...) et les altérations neurohumorales, immunitaires, métaboliques . Ainsi, les procédures expérimentales ne peuvent être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Les rats mâles jeunes seront randomisés dès l'âge de 4 semaines et suivie pendant 6 semaines puisque le developpement rapide de la dysfonction rénale est associé à une mortalité très élévée après l'âge de 10-12 semaines. Nous effectuerons nous même au sein de notre animalerie les reproductions nécessaires pour obtenir les 288 animaux demandé au sein de l’étude.

Opérés d'un bypass gastrique ou d'une bipartition du transit sous anesthésie générale, 240 rats et 80 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Les cochons portent un cathéter posé une seule fois et laissé en place pendant tout le protocole, les rats sont saignés par la queue. Le porteur prévoit douleur, perte de poids, chute importante de l'appétit et mobilité réduite pendant toute la période postopératoire, trois mois chez les rats et un mois chez les cochons, et indique que les biopsies intestinales de fin de protocole sont incompatibles avec la survie. Il justifie le recours au miniporc par une anatomie digestive et un métabolisme du glucose proches de l'humain, et celui du rat par la possibilité d'y faire de l'imagerie.

Objectifs

L’obésité est une maladie chronique et un problème de santé publique majeur qui touche près de 17% de la population française. Son incidence est en constante augmentation depuis plusieurs années. Actuellement, la chirurgie de l’obésité, qui enlève une partie de l’estomac et souvent court-circuite une partie de l’intestin est le traitement de référence de l’obésité quand celle-ci est dite morbide (IMC ≥ 40). L’intervention chirurgicale de référence est appelée « Bypass Gastrique Roux-en-Y » (RYGB en anglais). Cependant près de 20% des patients sont en échec à long terme après cette chirurgie. Nous étudions les changements métaboliques entraînés par différents types de chirurgies de l’obésité, les voies de signalisation entre différents organes cibles (foie, intestin, pancréas) et leur dialogue en fonction des différentes chirurgies. Ces différentes chirurgies seront comparées à l’intervention de référence, le bypass gastrique. Nos hypothèses de travail portent sur les effets bénéfiques rapportés par la chirurgie bariatrique sur l’amélioration de la glycémie chez les patients diabétiques ou non. Ces effets bénéfiques peuvent être dus à la perte de poids mais aussi aux modifications des voies de signalisations hormonales entraînées par la chirurgie. Nous pensons que chaque type de chirurgie bariatrique crée un résultat différent sur l’amélioration de l’obésité et de ses comorbidités. Nous défendons ici l'idée qu’une forte composante de cette réponse à la chirurgie est associée aux sécrétions d’une facteur de croissance peu étudiée. Notre objectif est de découvrir quel type de chirurgie génère le meilleur résultat sur la sécrétion de ce facteur de croissance et de les rapporter aux bénéfices cliniquement intéressants des chirurgies à l’étude. Nous nous attacherons également à explorer le rôle de la partie court-circuitée de l’intestin et notamment son rôle dans la sécrétion d’hormones digestives et le rôle que cela peut avoir sur l’amélioration de l’état de santé lié à l’obésité. Nous utiliserons des rats afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables en 2 à 3 ans en raison de la réalisation d’une imagerie faisable uniquement chez les rongeurs. L’utilisation de porcs est également très intéressante afin d’obtenir une meilleure transposition des résultats chez l’Homme. En effet, le porc présente des caractéristiques anatomiques digestives très proches de l’être humain, bien plus que celles du rat.

Bénéfices attendus

À court et moyen terme, ce projet aboutira à une meilleure compréhension des mécanismes de l’obésité chez l’Homme et des moyens de la traiter efficacement par la chirurgie ou par les médicaments. Les résultats de ce projet de recherche pourraient permettre d’offrir une médecine plus personnalisée et adaptée à chaque patient atteint d’obésité. Plusieurs publications scientifiques et à des communications orales lors de congrès, tant au niveau national qu’international seront réalisées, même en cas de résultat non probants, afin de compléter les connaissances scientifiques à ce sujet. À long terme, cette étude contribuera à une meilleure compréhension des voies de signalisation entre les différents organes, ouvrant la voie à de potentiels développement de traitements médicamenteux, pour éviter une chirurgie si elle n’est pas nécessaire. Cette innovation vise également à améliorer l'efficacité des interventions chirurgicales tout en réduisant les effets indésirables post-opératoires, offrant ainsi des soins de meilleure qualité.

Procédures

Les animaux seront opérés d’une des différentes chirurgies à l’étude, sous anesthésie générale (animal endormi ; durée environ 1 heure pour les rats à 2 heures pour les porcs). Ils auront un repas test préopératoire et un postopératoire, accompagnés des prises de sang par prélèvements à la queue pour les rats ou par cathéter pour les porcs. Le cathéter pour la prise de sang chez le porc est mis en place une seule fois par animal et laissé pour toute la durée du protocole. Toutes les procédures sont réalisées pour infliger le moins de douleur possible à l’animal (analgésie ou anesthésie générale). L’euthanasie se fera sous anesthésie générale (animal endormi). La durée totale du protocole est de 6 mois pour les rats (en comptant la phase de prise de poids) et de 1 mois pour les porcs.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront des procédures de classes modérées. Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids modérée, diminution importante de l’appétit, mobilité réduite. Ces effets pourront survenir pendant toute la période postopératoire du protocole (3 mois rats, 1 mois porcs).

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure (3 mois pour les rats, 1 mois pour les porcs) qui comporte des prélèvements de tissus. En effet, la réalisation de biopsies terminales en fin de procédure, en particulier intestinales, n'est pas compatible avec la survie de l'animal.

Remplacement

Les modèles animaux sont essentiels pour étudier les mécanismes physiopathologiques de l’obésité et évaluer les interventions chirurgicales avant leur application clinique. Ils permettent une compréhension approfondie des effets métaboliques des procédures chirurgicales, difficilement réalisables uniquement par des études cliniques. Les modèles animaux (rat et porc) de chirurgie de l'obésité sont centraux pour les études expérimentales sur les mécanismes des maladies et les stratégies thérapeutiques. Les miniporcs présentent des similitudes anatomiques et physiologiques significatives avec les humains, notamment en ce qui concerne le système digestif et le métabolisme du glucose. De plus, les miniporcs ont été utilisés pour des recherches semblables et ont démontré leur utilité. Bien que les modèles in vitro et informatiques offrent des informations précieuses, ils ne peuvent pas reproduire entièrement la complexité des interactions présentes dans un organisme vivant. Les modèles animaux, tels que les miniporcs, permettent l’étude de la physiologie, du métaboliques et du comportement aux interventions chirurgicales, fournissant des données cruciales pour la compréhension et l’amélioration des techniques chirurgicales. En conclusion, l’utilisation des miniporcs en chirurgie de l'obésité est justifiée par leurs similitudes avec l’homme et leur capacité à fournir des informations détaillées sur les effets globaux des interventions, informations qui ne peuvent être obtenues par d’autres méthodes.

Réduction

Nous utiliserons un nombre minimum d’animaux pour notre étude pré-clinique (avant une potentielle étude chez l’Homme). Il est difficile d’établir un nombre précis d’individus nécessaires mais des calculs statistiques de nombre d’individus nécessaires par des logiciels prévus à cet effet nous ont permis d’estimer au plus près le nombre d’animaux nécessaires sans devoir prévoir une « marge » trop importante. Cette marge a été réduite au minimum par les calculs de puissance statistique. Grâce à ces estimations, nous pourrons réduire encore le nombre d’animaux utilisés en cours de protocole si l’effet attendu est atteint avec un plus petit nombre d’animaux.

Raffinement

Afin d’optimiser le bien-être animal, des mesures de raffinement rigoureuses seront appliquées.Les conditions d’hébergement respecteront les normes réglementaires : logement individuel, cycle lumineux de 12 h et enrichissement adapté. Les rats disposeront de tunnels en carton, briques en bois, papier kraft et coton. Les porcs bénéficieront de balles, de Kongs garnis de bouillie, de luzerne et de friandises.Les procédures seront réalisées dans des salles dédiées, distinctes des espaces d’hébergement. Une prise en charge analgésique optimale sera assurée. Les soins seront réalisés sous avis vétérinaire en cas de complications (infection des cathéters…).Un suivi quotidien, voire pluriquotidien, garantira une évaluation rigoureuse. Les critères de retrait immédiat incluront :Douleurs sévères non soulagées sous morphiniques (12 h),Perte de poids excessive (≥20 % chez le porc, ≥20 % chez le rat),Infections résistantes après 48 h,Prostration, absence de réaction ou escarres.En cas d’infection locale, une réintervention sous anesthésie sera réalisée avec nettoyage chirurgical et rinçage antiseptique. L’analgésie pourra être renforcée. Une infection généralisée nécessitera une antibiothérapie adaptée . Un antiémétique sera administré si besoin.Une phase d’adaptation de 10 jours précédera toute expérimentation. Un suivi minutieux de la cicatrisation assurera un rétablissement optimal, garantissant des conditions expérimentales rigoureuses et éthiques.

Choix des espèces

Rat: Permet la chirurgie métabolique (modèle largement utilisé pour ce genre de recherche, et souris trop petite) et permet l’utilisation de l’imagerie. De nombreux articles ont étudié ces effets sur le rat, nous apportant une source de validation externe indispensable. Miniporc: Régime alimentaire omnivore, anatomie et métabolisme digestif semblables à l'Homme Nous utiliserons des rats mâles adultes âgés de 12 semaines minimum rendus obèses par un régime riche en graisses durant 12 semaines, avec un poids minimal de 200g au départ.

Aucun de ces animaux ne sortira vivant du projet, le porteur estimant que leur maintien en vie dans de bonnes conditions ne peut être garanti après des crises d'épilepsie provoquées à répétition. 1 255 rats et 475 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les rats sont opérés pour recevoir des électrodes dans le cerveau, puis stimulés une à deux fois par jour, cinq jours par semaine, pendant deux à quatre semaines, jusqu'à ce que la stimulation déclenche une crise partielle qui évolue en crise généralisée avec redressement et perte d'équilibre, et ils vivent seuls tout ce temps pour protéger l'implant. La phase de test peut durer dix semaines de plus, et un état épileptique permanent peut apparaître, l'animal étant alors tué s'il ne récupère pas en dix minutes.

Objectifs

Le projet consiste à tester l'efficacité de substances pharmacologiques en développement préclinique pour lutter contre les épilepsies de type partielle, c'est-à-dire qui sont localisées dans une région spécifique du cerveau. Les épilepsies partielles sont à l'origine de décharges électriques anormales dans une région cérébrale spécifique et de symptômes qui peuvent se traduire par des contractions involontaires des membres supérieurs ou inférieurs, des hallucinations, des troubles du langage ou encore des troubles du rythme cardiaque et respiratoire. De plus, ce type d'épilepsie altère la qualité de vie des patients avec une perte progressive de contact avec l'extérieur et une perturbation de la mémoire. Dans certains cas, les épilepsies partielles peuvent progresser vers des épilepsies généralisées, avec l'apparition de symptômes convulsifs plus intenses et conduire à la mort. Il existe des traitements médicamenteux qui permettent de traiter une partie des patients. Néanmoins, environ 30 % des patients épileptiques ne répondent pas aux traitements médicamenteux et sont dits "pharmaco-résistants". Dans ce projet, un modèle murin de crises épileptiques partielles évoluant vers des crises généralisées sera utilisé afin d'évaluer l'efficacité de nouvelles substances pharmacologiques en développement.

Bénéfices attendus

La recherche de nouveaux traitements est indispensable pour améliorer les conditions de vie ainsi que l’espérance de vie des patients épileptiques. A l'heure actuelle, les traitements antiépileptiques existants sont uniquement symptomatiques. Néanmoins, 10 à 30% des patients interrompent leur traitement initial en raison des effets secondaires indésirables ou les traitements sont inefficaces (résistance aux traitements). En plus du développement de nouveaux antiépileptiques, un des enjeux majeurs de la recherche sur l’épilepsie est de découvrir des traitements prophylactiques contre cette pathologie, c’est-à-dire des traitements ayant un effet antiépileptogène. Il n’en existe aucun à ce jour alors qu'il est possible d’identifier les personnes présentant un risque de développer une épilepsie.

Procédures

Le projet consiste à opérer des rats pour placer des électrodes dans une structure cérébrale spécifique ainsi qu'à la surface du cerveau. L'implant va permettre de stimuler l'animal dans une structure cérébrale spécifique pour le sensibiliser à l'induction de crises partielles. Chez la souris, une phase chirugicale est nécessaire si l'activité cérébrale est enregistrée. La phase de sensibilisation correspond à une période de 2 à 4 semaines, 1 à 2 stimulations de 2 à 4 secondes par jour ,5 jours par semaine. Dans certains cas, une phase de stabilisation à la stimulation est ajoutée chez le rat et correspond à une série de 3 à 20 stimulations de 1 seconde, une fois par jour, 5 jours par semaine sur 2 semaines. Lors de la phase de test, les rongeurs sont soumis à une stimulation de 2 à 4 secondes sur 2 jours consécutifs pendant un maximum de 10 semaines. L'électroencéphalogramme eput- être enregistré sur 10 à 20 minutes avec une seule stimulation de 2 à 4 secondes ou une série de stimulations (entre 3 et 20) de 1 seconde sur 2 ou 3 jours consécutifs lors d'un traitement aigu. Dans le cadre d'un traitement chronique, 3 ou 4 enregistrements peuvent être réalisés sur une semaine (1 enregistrement par jour). Des prélèvements sanguins terminaux ou d'organes peuvent également être envisagés pour compléter les données in vivo par des données biochimiques ou histologiques. Concernant l'administration des candidats traitements, les administrations par bolus rapide (voies orale, intraveineuse, sous-cutanée, intra-péritonéale, intramusculaire) durent quelques secondes; l'administration par perfusion lente (intraveineuse) peut durer de quelques minutes à plusieurs heures en fonction des spécificités du candidat traitement. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours, en fonction des spécificités du candidat traitement. Un traitement peut également être injecté par voie intracranienne, au moment de l'implantation des électrodes.

Impact sur les animaux

Les rats sont soumis à une chirugie, pour délivrer la stimualtion électrique. Le protocole décrit dans ce projet conduit à l'apparition d'une crise partielle (clignement des yeux, mastication, mouvements des vibrisses ou de tête, mouvements involontaires des pattes avant) qui est suivie d'une crise généralisée (redressement de l'animal et perte d'équilibre) suite à une stimulation éléctrique de faible intensité chez la souris et la rat. Dans de rares cas, un état épileptique permanent peut apparaitre. Les rats sont hébergés seuls pendant toute la durée de la procédure dès lors qu'ils sont opérés, afin de protéger l'implant semi-externe de leurs congénères.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque étude. Des crises épileptiques ont été induites de manière répétée chez les animaux soumis à une procédure de kindling, leur maintien en vie dans de bonnes conditions ne peut pas être garantie (même s’il n’est pas attendu de crises épileptiques spontanées chez ces animaux).

Remplacement

Il existe des techniques alternatives in silico ou ex-vivo permettant d'évaluer les traitements sur des cultures primaires de neurones ou des tranches cérébrales afin de sélectionner les meilleurs candidats médicaments et donc de limiter le nombre d'animaux utilisés. Néanmoins, l'efficacité de nouveaux traitements doit également être démontrée sur des modèles plus complexes (modèles animaux) permettant ainsi l’observation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement des animaux et l'activité cérébrale.

Réduction

Le nombre d'animaux est ajusté afin de pouvoir évaluer l'effet d'un composé en réalisant une seule étude et en fonction des analyses statistiques réalisées.

Raffinement

Les procédures décrites ont été optimisées pour limiter la douleur chez l'animal. Lors de la procédure chirurgicale, une analgésie est assurée avant le début de la chirurgie et pendant les 48 heures après l'opération. Une analgésie locale est également appliquée sur le crâne de l'animal pour limiter la douleur. Enfin, un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter le dessèchement de l'oeil. Une attention particulière sera portée sur la récupération des animaux à la suite de la chirurgie. Ces derniers seront pesés 24 et 48 heures suite à la chirurgie. L’implant sera désinfecté, le cas échéant et une antibiothérapie sera réalisée en cas de suspicion d’infection. L’administration d’huile naturelle peut être préconisée dans le cas d’un ralentissement du transit intestinal. Au cours du test, l'enregistrement de l'électroencéphalogramme permet de compléter l'analyse comportementale et raffiner le modèle. L'ajout d'une phase pour déterminer le seuil de stimulation pour induire une crise partielle et une crise généralisée permet de réduire le seuil de stimulation pour chaque animal testé, et par conséquent, limiter la douleur chez ce dernier. Le seuil de stimulation minimum pour une crise partielle correspond à l'apparition d'une crise de quelques secondes sur l'électroencéphalogramme, en présence ou non de symptômes comportementaux mesurés d'après l'échelle de Racine. Des points limites stricts ont été définis pour chaque procédure. Notamment, dans de rares cas, un état épileptique peut apparaître. L’animal sera euthanasié s’il ne récupère pas dans les 10 minutes suite à la stimulation électrique. Les animaux isolés sont hébergés dans un environnement enrichi avec du matériel à ronger. Les cages sont transparentes afin que chaque animal puisse voir ses congénères. Pour les souris, l'implant sera interne et permettra d’héberger les animaux en groupes sociaux tout au long de la procédure expérimentale.

Choix des espèces

Le modèle du kindling par stimulation électrique d'une structure cérébrale est utilisé principalement chez le rat, en raison de la taille de l'animal (implantation chirurgicale d'électrodes de stimulation et d'électrodes pour enregistrer l'électroencéphalogramme). Chez la souris, le modèle sera également développé en utilisant une méthode de stimulation différente : stimulation cornéale. Les rats et souris sont testés une fois sevrés, l’âge peut varier entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique. Les procédures décrites dans ce projet peuvent être utilisées de façon longitudinale sur des rongeurs sevrés jusqu'à l'âge adulte.

868 rats vont être utilisés, chacun recevant jusqu'à neuf injections sous-cutanées espacées de trois jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une hypertension pulmonaire ou une atteinte hépatique leur est induite, certains subissent une chirurgie abdominale de vingt minutes, tous passent deux échographies sous anesthésie légère puis une procédure terminale de trente minutes avec mesures de pression et prélèvement des poumons, du cœur, du foie et de la rate. Le porteur annonce une fatigue progressive, une réduction de la prise de poids et, dans le modèle hépatique, une jaunisse, et prévoit d'utiliser les rats témoins non malades dans plusieurs analyses pour éviter d'en commander d'autres. Les plus jeunes arrivent à quatre semaines et pèsent une centaine de grammes, tandis que le bénéfice espéré, de nouveaux traitements pour deux maladies vasculaires graves, reste suspendu à des résultats positifs.

Objectifs

L’hypertension pulmonaire est une maladie vasculaire rare et progressive caractérisée par une augmentation de la pression dans la circulation pulmonaire, résultant du rétrécissement des petites artères pulmonaires. Cette augmentation de pression impose une surcharge au ventricule droit, menant progressivement à une insuffisance cardiaque. Malgré les traitements actuels, cette pathologie reste associée à une mortalité élevée. Des avancées récentes ont mis en évidence le rôle central de certaines voies de signalisation impliquées dans l’équilibre vasculaire pulmonaire. En particulier, des anomalies dans les mécanismes régulant la prolifération et la survie des cellules vasculaires contribuent au remodelage pathologique des vaisseaux pulmonaires. Ainsi, le ciblage de ces voies moléculaires constitue une stratégie prometteuse pour améliorer les options thérapeutiques actuelles. Ce projet vise à évaluer l’impact de nouvelles approches pharmacologiques agissant sur ces mécanismes. L’objectif est d’analyser leur capacité à atténuer le remodelage vasculaire et à améliorer la fonction pulmonaire et cardiaque dans des modèles expérimentaux. Par ailleurs, ces stratégies seront également explorées dans le cadre d’une autre pathologie pulmonaire secondaire à une atteinte hépatique, partageant des altérations similaires des voies de signalisation vasculaire. L’ensemble de ces travaux contribuera à préciser les mécanismes physiopathologiques sous-jacents et à identifier de nouvelles pistes thérapeutiques ciblant directement les causes du dysfonctionnement vasculaire pulmonaire.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à améliorer le traitement de maladies vasculaires graves, telles que l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) et le syndrome hépato-pulmonaire (SHP), qui sont encore aujourd’hui mal prises en charge. Il s'appuie sur des résultats encourageants issus de recherches récentes pour tester de nouvelles approches thérapeutiques combinées. L’objectif est d’agir plus efficacement sur les vaisseaux pulmonaires et le cœur afin de ralentir la progression de ces maladies. Si les résultats sont positifs, ils pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour les complications pulmonaires liées à certaines maladies du foie ou à des atteintes chroniques du système vasculaire.

Procédures

Les animaux seront soumis à différentes interventions expérimentales selon les objectifs des modèles étudiés. Injections sous-cutanées : Chaque animal recevra jusqu’à 6 injections pour 2 procédures et 9 injections pour une autre, dans le cadre de traitements expérimentaux ou de l’induction des pathologies. Une injection est prévue en début de procédure puis les autres sont réalisées tous les 3 jours. Chaque injection dure moins de 1 minute et est réalisée sous anesthésie locale. Échographies cardiaques ou hépatiques : Deux échographies par animal sont prévues, à des temps définis selon le modèle. Chaque séance dure environ 5 minutes sous anesthésie légère. Intervention chirurgicale (dans une procédure uniquement) : Une chirurgie abdominale est réalisée une fois par animal sous anesthésie générale. L’intervention dure environ 20 minutes, suivie d’une période de surveillance post-opératoire. Procédure terminale : Réalisée une fois par animal, sous anesthésie générale profonde. Elle dure environ 30 minutes et inclut des mesures hémodynamiques et des prélèvements d’organes. Chaque intervention est répartie selon les phases expérimentales, avec un suivi rigoureux du bien-être des animaux tout au long du protocole.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus dans ce projet concernent les interventions expérimentales ainsi que les manifestations liées aux pathologies induites : • Les injections sous-cutanées peuvent provoquer une douleur modérée et transitoire au point d'injection • La chirurgie abdominale peut entraîner une douleur postopératoire modérée, localisée dans la zone opérée. • Les échographies peuvent générer un stress léger et temporaire dû à la contention et à l’anesthésie. • Les procédures terminales sont réalisées sous anesthésie générale et ne génèrent pas d’effet indésirable postérieur. • Les modèles de pathologies peuvent provoquer : une fatigue progressive et une réduction de la prise de poids dans les modèles d’hypertension pulmonaire ; une jaunisse et une réduction de la prise de poids dans le modèle de pathologie hépatique.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés car des prélèvements d'organes (poumons, cœur, foie et rate) seront réalisés afin de valider l'efficacité des traitements dans les tissus biologiques.

Remplacement

Ce projet repose sur des résultats prometteurs obtenus à partir d’échantillons humains et d’études in vitro sur des cultures cellulaires. Ces données ont mis en évidence des altérations dans des voies de signalisation clés impliquées dans le remodelage vasculaire pulmonaire, avec un potentiel de restauration significatif grâce à l’utilisation de molécules expérimentales. Ces approches ont montré des effets importants sur des phénomènes cellulaires tels que la prolifération, la résistance à l’apoptose et la migration cellulaire. Toutefois, pour valider l’impact de cette restauration sur le remodelage vasculaire pulmonaire, la fonction cardiaque et les anomalies hépato-pulmonaires, des modèles animaux restent indispensables. Les modèles choisis pour ce projet sont des outils largement validés dans la recherche préclinique, permettant d’étudier de manière approfondie des mécanismes physiopathologiques complexes dont la voie signalisation, cible de notre projet, est impactée. Ces modèles permettent d’examiner l'interaction entre plusieurs organes (cœur, poumons et foie) et de tester l’efficacité de la molécule dans un contexte systémique. L’utilisation combinée des modèles in vivo pour l’hypertension pulmonaire et le syndrome hépatopulmonaire constitue une approche complémentaire essentielle pour établir une preuve de concept robuste, en intégrant les différentes dynamiques systémiques et pathologiques associées à ces maladies. C’est pourquoi, dans ce projet, les approches in vitro et in silico, bien que précieuses dans l’étude de mécanismes cellulaires spécifiques, sont limitées car elles ne prennent pas en compte les interactions multi-organiques qui sont des processus physiopathologiques dynamiques et majeurs. De plus, les cultures cellulaires ne permettent pas de reproduire l’environnement tissulaire complexe ni les effets systémiques d’une thérapie sur un organisme entier. De même, les modèles informatiques, bien qu’outils complémentaires pour des analyses prédictives, ne sont pas encore en mesure de capturer avec précision les réponses biologiques complexes à l’échelle d’un organisme vivant. Le recours aux modèles animaux est donc indispensable pour évaluer l’efficacité et la tolérance des molécules dans un cadre physiologique réaliste, prenant en compte les interactions entre les systèmes cardiovasculaire, pulmonaire et hépatique. À ce jour, aucune alternative ne permet d’obtenir ces données de manière aussi fiable et transposable.

Réduction

Les effectifs ont été soigneusement calculés en utilisant des outils statistiques avancés, en tenant compte des données issues de nos études préliminaires et des résultats disponibles dans la littérature sur les thérapies vasculaires et l’étude des voies BMP. Les critères hémodynamiques, tels que la pression artérielle pulmonaire moyenne et l'évaluation du remodelage vasculaire, sont les principaux paramètres utilisés pour évaluer l’efficacité des traitements, ce qui permet de concentrer les analyses sur des mesures précises et pertinentes, réduisant ainsi la nécessité d’effectuer des évaluations multiples ou prolongées. De plus, les animaux non malades, ou les témoins utilisés dans le cadre de ces études, seront réutilisés pour des analyses complémentaires, lorsque cela est possible, afin d'éviter l’utilisation de nouveaux animaux pour des expériences supplémentaires. Cette stratégie permet de tirer parti des données obtenues tout en réduisant le nombre d'animaux nécessaires à l’ensemble du projet. Par ailleurs, les résultats de ces expérimentations pourront être exploités dans le cadre d'autres projets de recherche, contribuant à une utilisation optimale des ressources animales disponibles.

Raffinement

Les animaux bénéficieront d’un enrichissement de leur environnement avec des matériaux adaptés tels que du coton, des rouleaux de carton et des bâtonnets en bois, leur permettant de réaliser des comportements naturels. Ils seront toujours hébergés en groupes pour éviter l’isolement, et une période d’acclimatation de 2 semaines sera respectée avant le début des procédures. Pour garantir leur bien-être, un système de surveillance basé sur des points limites sera appliqué afin de détecter rapidement tout signe de souffrance. Une attention particulière est portée à la gestion de la douleur : une analgésie est administrée avant les interventions douloureuses, notamment avant la chirurgie, et toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie adaptée (anesthésie générale pour la chirurgie, anesthésie locale pour les injections). Cela permet de réduire efficacement toute douleur ou stress potentiel. L’ensemble des procédures sera réalisé dans le strict respect des principes éthiques, afin d’assurer des conditions optimales pour les animaux tout au long de l’étude.

Choix des espèces

Le rat est une espèce de référence dans l’étude des pathologies cardiovasculaires et pulmonaires, notamment en raison de sa taille permettant les mesures hémodynamiques, de sa physiologie bien caractérisée, et de la robustesse des modèles expérimentaux développés. Il présente également une bonne transposabilité des mécanismes physiopathologiques à l’humain, ce qui en fait un modèle pertinent pour l’évaluation thérapeutique et la compréhension des maladies ciblées dans ce projet. Des rats âgés de 4 semaines (environ 100 grammes) seront utilisés pour les modèles ciblant les phases précoces du développement de l’hypertension pulmonaire. Ce choix permet de reproduire les conditions expérimentales couramment utilisées dans la littérature scientifique, facilitant ainsi la comparaison et l’interprétation des résultats. Des rats âgés de 8 semaines (environ 200 grammes) seront utilisés pour les modèles nécessitant une exposition prolongée ou une intervention chirurgicale, afin de garantir une meilleure tolérance aux procédures et une récupération post-opératoire optimale. Ce stade est également en cohérence avec les pratiques décrites dans les études de référence.