Rats

Une minipompe implantée sous la peau en quinze minutes, un régime alimentaire modifié, puis des séjours en cage à métabolisme de huit heures répétés trois fois et un de vingt-quatre heures : 336 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Cinq jours de suite, un ballonnet gonflable serré sur la queue mesure leur pression artérielle pendant un quart d'heure. Le porteur attend une perte de poids, une augmentation de la diurèse, des douleurs et un risque d'infection après l'opération, et dans de rares cas une détresse cardiorespiratoire à l'anesthésie. Tous sont tués en fin de protocole pour le prélèvement du sang et des organes, l'objectif étant de comparer un nouvel inhibiteur de l'aldostérone synthase à un traitement existant.

Objectifs

L'hypertension arterielle et ses complications cardiovasculaires et rénales a une très forte prévalence en Europe et augmente avec l'age pour atteindre près de 50 pour cent après 60 ans . L'hypertension arterielle participe au cercle vicieux liant insuffisance rénale chronique (IRC) et pathologies cardiovasculaires. Il est important de comprendre les mécanismes sous-jacents des interactions entre vaisseaux, rein et coeur et d’identifier des thérapeutiques permettant de limiter ces comorbidités. Les données recueillies chez l’Homme et l’animal montrent que l’aldostérone, une hormone produite par les glandes surénales, joue un rôle important et induit inflammation et fibrose tissulaire, ce qui joue un rôle critique dans le remodelage rénal et cardiaque induit par l'hypertension artérielle. L'aldostérone a également un role crucial dans la balance hydrosodée, régulant l'excretion rénale de sodium et potassium. Les objectifs du projet sont d'étudier les conséquences de l'inhibition de la synthèse d'aldostérone par un nouvel inhibiteur spécifique de l'aldostérone synthase sur la balance hydrosodée et la pression artérielle, en comparaison avec celle d'un inhibiteur du récepteur de l'aldostérone.

Bénéfices attendus

L’insuffisance rénale chronique (IRC) dont la prévalence est d’environ 10 pour cent en europe, selon les pays, a des conséquences cardiovasculaires majeures avec une morbidité et mortalité importantes ce qui représente un cout sociétal considérable. Le nombre de décès liés à l’IRC est estimé à 1,5 million dans le monde et est la 5ieme cause de perte d’année de vie. La proportion de sujets en France ayant une qualité de vie altérée variait de 20 à 50 pour cent dans les dimensions à composante physique selon le degré d’IRC. Le but du projet est de tester l'effet d'un nouvel inhibiteur pharmacologique de l'adosterone synthase, ces résultats permettront de proposer des alternatives thérapeutiques aux patients souffrant de l'IRC.

Procédures

Les animaux sous soumis à diverses interventions. Une minipompe délivrant un produit sera implantée sous anesthésie et analgésie (1 fois, 15 min). Certains animaux seront mis sous régimes spéciaux (animal vigile). Pour le recueil des urines (3 fois pendant 8h, une fois pendant 24h) un hébergement individuel temporaire est nécessaire (animal vigile). La mesure de la pression artérielle est réalisée cinq fois sur 5 jours consécutif pendant 15 min (animal vigile). Elle consiste à placer un ballonnet gonflable sur la queue de l’animal puis à mesurer la pression du ballonnet à laquelle le pouls est de nouveau perçu. L’euthanasie est réalisée selon une méthode réglementaire en fin de période expérimentale après prélèvement sanguin sous analgésie et anesthésie (1 fois, quelques minutes).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables notoires seront 1) la baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardiorespiratoire à l’anesthésie (implantation de la minipompe) 2) la douleur et les risques d’infection suite à l’intervention chirurgicale, 3) les conséquences de l'hypertension artérielle (perte de poids, perte d’appétit, diurèse augmentée) 4) le régime alimentaire spécial et les traitements peuvent entrainer une perte de poids et modifier la mobilité et le comportement des animaux, 5) l’hébergement individuel temporaire dans les cages à métabolisme pourra engendrer un stress social mais les animaux seront dans la même pièce que leur congénères 6) le stress lié à la manipulation et la contention durant la prise de pression artérielle 7) le stress et la douleur légère de courte durée au site de prélèvement de sang avec un risque minime d'hémorragie.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure car des analyses biochimiques sanguines (composition, molécules pro-inflammatoire) ainsi que des analyses sur organes prélevés sont obligatoires pour mener à bien ce projet.

Remplacement

Cette recherche est de type fondamentale. Nous avons besoin de réaliser des expériences in vivo chez le rat afin de pouvoir confirmer nos données obtenues in vitro. Cette étude ne peut être conduite qu'in vivo car il n’y a pas de modèles alternatifs pour l’étude intégrée et multi-organes de l’activation du récepteur minéralocorticoïde par l'aldostérone et de la signalisation sous-jacente dans l'hypertension et le syndrome cardiorénal. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu.

Réduction

Le nombre total d’animaux sera de 336 rats. Ce nombre a été calculé pour s'assurer de la faisabilité du projet pour mettre en évidence des différences statistiques entre les résultats de nos différents groupes. Nous chercherons à regrouper les expérimentations dans le but de réduire le nombre d’animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si les expériences initiales ne confortent pas l’hypothèse de travail.

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique: les animaux sont hébergés avec leurs congénères en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès à volonté à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec un des enrichissements ci-après: carré de lanière kraft et batonnet en bois. Un enrichissement pour se cacher et grimper pourra être ajouté (tunnel, hutte ou équivalent en PVC ou autre). Les conditions de températures et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les animaux sont vérifiés quotidiennement. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive, des soins adaptés. La prise alimentaire sera contrôlée pendant les traitements et les analyses métaboliques. Enfin, certaines analyses cardiovasculaires seront réalisées après habituation, afin de réduire le stress des animaux. Des points limites suffisamment précoces ont été définis. Pour réduire les nuisances, les actions suivantes seront réalisées: Lors de l’anesthésie, la température interne est suivie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant pour limiter l’hypothermie, et une attention particulière est portée pour la période de réveil pour s’assurer de la bonne récupération des animaux, une analgésie est réalisée avant-pendant-après la pose de minipompe, le stress sera minimisé par une habituation, de la nourriture molle/hydratée sera ajoutée dans la cage si perte de poids et de mobilité, le comportement des animaux sera surveillé attentivement, en référence à une grille de scoring de l’animalerie

Choix des espèces

L'espèce rat a été choisie car c'est un modèle établi pour le développement de maladies cardiovasculaires et rénales. De plus nous disposons d'un modèle de rats génétiquement modifiés qui permet de remplacer la séquence codante d’un gène de rat par celle de l’homme. Les animaux sont utilisés à l’âge adulte (7 semaines) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé.

Gavés chaque jour pendant vingt-deux jours, saignés cinq fois à l'état vigile puis soumis à des tests censés mesurer leur anxiété, 780 rats Wistar Han vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Les tests comportementaux ne sont pas nommés, et le résumé signale pour l'un d'eux un risque de chute du dispositif. Le porteur écrit qu'aucune procédure n'engendrera de douleur, tout en précisant qu'aucun analgésique ni anti-inflammatoire ne sera administré, pour ne pas perturber les dosages. Les rats sont tués vingt-trois jours après le début des traitements, pour les analyses biochimiques qui doivent départager des ingrédients d'origine végétale.

Objectifs

Les troubles anxieux et les troubles liés au stress sont particulièrement fréquents dans les pays industrialisés. Il est estimé que 13 à 22% des habitants de ces pays développeront une pathologie anxieuse au cours de leur vie. Par ailleurs, le stress est impliqué dans l’apparition de pathologies d’ordre psychiatrique telle que la dépression, avec, au-delà de l’aspect individuel, un coût important pour la société. Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la dépression concerne 300 millions de personnes dans le monde. Les traitements disponibles concernant l’anxiété et le stress présentent de nombreuses limites dues aux effets secondaires importants et/ou à l’efficacité limitée. En effet, différents traitements médicamenteux peuvent être prescrits mais l’indication de ces traitements n’est pas toujours prioritairement l’effet anti-stress et ils ne sont pas dénués d’effets secondaires. Dans ce contexte, la recherche de nouveaux produits plus efficaces représente un enjeu sociétal et économique majeur.

Bénéfices attendus

L’enjeu de ce projet est d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements dans la lutte contre le stress et l’anxiété qui pourront être développés pour une utilisation chez l’Homme.

Procédures

Dans chaque étude pour l’ensemble du projet, un traitement sera administré en 15 secondes sur l’ensemble des animaux vigiles par voie orale pendant 22 jours. Un prélèvement sanguin effectué en 1 minute environ sera réalisé sur ces animaux à l’état vigile à 5 reprises au cours de l’étude. Des tests comportementaux seront réalisés au cours et à l’issue de l’étude sur 3 jours, avec une durée maximale de ces tests de 5 à 20 minutes par jour pour évaluer les effets des traitements sur le stress et la dépression. Aucune procédure n’engendrera de douleur.

Impact sur les animaux

Les gestes effectués sur les animaux vigiles peuvent induire un stress de courte durée. Cependant, les traitements par voie orale s’effectuent sur animal vigile afin d’éviter les fausses routes et aucune médication, analgésique ou anti-inflammatoire ne sera utilisée. Les séries de prélèvements sanguins comme les tests comportementaux s’effectuent sur animal vigile sans aucune médication, analgésique ou anti-inflammatoire pour ne pas perturber l’activité des animaux et les dosages qui seront réalisés. Lors de la réalisation d’un des tests comportementaux, un risque de chute du dispositif expérimental est possible.

Devenir

Tous les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet seront mis à mort 23 jours après le début des traitements, c’est-à-dire à la fin de l'unique procédure expérimentale afin de réaliser un ensemble d’analyses biochimiques.

Remplacement

Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Les études in silico ou in vitro ne permettant pas de prédire ou d’évaluer les effets d’un traitement sur l’anxiété ou la dépression. Le modèle rat est utilisé régulièrement par les industriels pour évaluer l’efficacité de produits contre le stress et la dépression. La complexité des mécanismes mis en jeux ne sont actuellement pas modélisés par des méthodes alternatives alors qu’ils sont présents de façon similaire chez le rat. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut donc être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Les données de la littérature ainsi qu’une étude de puissance statistique en amont, et notre expérience du modèle, permettent de nous assurer que nous utiliserons le nombre minimal d'animaux pour pouvoir conclure d’un effet ou non des traitements testés.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes à 3 par cage avec des feuilles de papier kraft et des briques en bois en guise d’enrichissement. Les animaux auront un accès non restreint à la nourriture et à l’eau pendant toute la durée du projet. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5 jours sur 7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Une attention toute particulière sera portée aux animaux pendant les tests comportementaux. Un expérimentateur surveillera en permanence l’écran vidéo situé dans le couloir jouxtant la salle de test afin d’intervenir en cas de nécessité. Les traitements oraux et les prélèvements sanguins seront effectués par du personnel ayant les compétences requises et une observation régulière des animaux sera effectuée après réalisation de chaque traitement oral ou prélèvements, week-end et jours fériés inclus. Des points limites adaptés sont fixés, si nous constatons le dépassement d’un de ces points limites, l’animal sera mis à mort dans des conditions éthiques.

Choix des espèces

Le modèle rat est utilisé régulièrement par les industriels pour évaluer l’efficacité de produits contre le stress. De plus, ce modèle est déjà très utilisé dans les tests visant à étudier les comportements de type anxieux et dépressif. Dans cette étude et afin d’être le plus représentatif possible, nous utiliserons des rats des deux sexes. Les animaux utilisés seront des rats mâles (200-250g, 42 jours) et femelles Wistar Han (âge équivalent) à l’arrivée au laboratoire. Nous effectuerons notre modèle sur des rats adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles dans la littérature scientifique.

480 souris et 80 rats vont servir à entraîner le personnel aux gestes techniques de l'expérimentation, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal peut recevoir jusqu'à quinze injections ou gavages et subir cinq prélèvements sanguins, à raison de deux gestes différents par jour. Les animaux mobilisés sont d'abord des surnuméraires et des réformés d'autres études, auxquels s'ajoutent des commandes spécifiques, y compris des souris immunodéprimées. La dernière étape de la formation porte sur la mise à mort elle-même, que le porteur qualifie d'"essentielle", et qui met fin au parcours de chaque animal.

Objectifs

Ce projet encadre l’utilisation d’animaux pour la formation et l’habilitation du personnel sur les différents gestes techniques, invasifs ou non, effectués sur rongeurs au sein de l’établissement et vise à réutiliser au maximum les animaux surnuméraires non-utilisés ou non-randomisés dans des études, dans un souci de réduction tout en tenant compte du bien être animal. L’objectif de ce projet est de fournir les connaissances indispensables et d’enseigner les bonnes pratiques d’expérimentation animale. Cette formation est obligatoire et permet d’acquérir les compétences nécessaires pour effectuer des gestes techniques auprès de personnes déjà formées (formation par des pairs) et permet de s’assurer que le geste est toujours acquis. Seules des personnes formées et évaluées compétentes pour réaliser les procédures et instructions expérimentales reçoivent l’habilitation pour effectuer ces gestes en autonomie. Pour chaque geste technique enseigné, une session de validation devra confirmer que le tutoré est apte à réaliser le geste technique en autonomie. La formation et les évaluations sont tracées dans le livret de compétence de la personne formée. Le personnel est régulièrement évalué pour s’assurer qu’il maitrise le geste technique. La fréquence des évaluations dépend de la complexité du geste. Ces formations et entraînements s’appliquent aussi bien à une technique existante qu’à une nouvelle technique. La bonne maîtrise des procédures expérimentales non-invasives et faiblement-invasives appliquées sur les rongeurs permettra d’améliorer le bien-être des animaux et d’obtenir des résultats scientifiques fiables et reproductibles. L’utilisation d’animaux n’est réalisée que s’il n’est pas possible d’effectuer la formation par des méthodes alternatives. Par exemple, les techniques d’administrations et de prélèvements, l’anesthésie et l’euthanasie. Ce projet vise à réutiliser au maximum les animaux surnuméraires non-utilisés ou non-randomisés ou réformés dans des études, dans un souci de réduction tout en tenant compte du bien être animal. Cependant, certains animaux pourront être commandés en fonction des besoins (par exemple, dans le cas de la mise au point de nouvelles techniques ou si différentes souches/espèces sont nécessaires à la formation et non présentes sur site…). Lorsque le geste technique est susceptible d’engendrer une douleur ou une souffrance, des anesthésiques et/ou des analgésiques seront administrés.

Bénéfices attendus

Le tutorat pour chaque compétence (instruction), et la validation du tutorat (habilitation), sont indispensables pour la bonne réalisation de procédures expérimentales. Ils permettent de diminuer le temps de manipulation des animaux, de diminuer le stress/souffrance de l’animal, d’éviter les dérives techniques dans le temps, de prendre connaissance des évolutions techniques, d’améliorer la fiabilité des résultats, d’éviter de recommencer des études suite à un biais initié par une mauvaise manipulation technique... Ce projet permet à notre établissement utilisateur de se conformer à la réglementation et de valider les compétences de son personnel impliqué en expérimentation animale tout en réutilisant au maximum les animaux surnuméraires non-utilisés ou non-randomisés dans des études (dans la mesure du possible). De plus, la formation continue des expérimentateurs nous permet de maintenir un niveau de qualité des gestes techniques et également la mise en place de nouvelles procédures/techniques dans le but d’un raffinement.

Procédures

Les animaux pourront être soumis à des injections intrapéritonéales, intraveineuses, sous-cutanées, intradermiques, des gavages et des prélèvements sanguins sous anesthésie ou en vigile. Le nombre d’actions est limité à : • 2 gestes différents maximum par jour • 15 administrations ou utilisations autres (tonte, mesures physiologiques, poinçonnage auriculaire…) • 5 Prélèvements au maximum (quels que soient les volumes prélevés). Les animaux engagés dans le projet de formation seront euthanasiés après les limites d’utilisation ci-dessus ou en cas d’atteinte des points limites (grille de score détaillée). Les gestes d’administrations ou de prélèvements pourront durer jusqu’à une dizaine de minutes, induction de l’anesthésie exclue, chez une personne non expérimentée en début de tutorat. L’objectif est de pouvoir réaliser ces gestes le plus rapidement possible. Si la technique le permet, le tutoré commencera sa formation sur les animaux anesthésiés avant de passer sur animaux vigiles à l’appréciation de son tuteur.

Impact sur les animaux

# Les animaux subiront un stress durant plusieurs minutes (pendant et suivant l’acte) lors de la manipulation : change, pesée, mesures tumorales, contention, anesthésie... # Les animaux subiront une douleur de légère à modérée durant plusieurs secondes pendant l’acte lors des injections (intraveineuses, sous-cutanées, intradermiques, intra-péritonéales), et des prélèvements sanguins (veine faciale ou caudale)... #La réalisation de procédures expérimentales en cours de formation peut induire une augmentation du stress, une angoisse et/ou une douleur.

Devenir

La formation à la mise à mort étant essentielle, cette dernière sera effectuée selon la méthode requise à l'issue de toutes les autres formations selon les conditions exposées en 5.10.3. Les animaux ayant atteint un point limite par rapport à la grille de score, ainsi que l’ensemble des animaux à l’issue de la procédure, seront donc euthanasiés, soit dans le cadre du bien-être animal, soit dans celui de la formation tutorée.

Remplacement

Avant toute manipulation d’animaux, une formation théorique avec des modes opératoires et des vidéos, permettront de limiter l’utilisation des animaux. Pour certaines formations, des supports non vivants pourront être utilisés afin de mimer un animal (par exemple, modèles en silicone pour les voies d’injection ou animal précédament mis à mort pour s’entrainer aux gestes techniques…). L’utilisation de support non vivant dans les premières étapes d’apprentissage d’un geste technique permet d’étendre la période d’apprentissage tout en limitant le nombre d’animaux vivant utilisés et une éventuelle souffrance liée à l’application d’un geste encore mal maitrisé.

Réduction

Pour former le personnel, les animaux de réforme des études de gravité légère ou modérée, ou des animaux surnuméraires seront prioritairement utilisés. Plusieurs procédures faiblement invasives, telles que injections et prélèvements, seront réalisées sur les mêmes animaux dans les limites éthiques prédéfinies (Voir 5.6.1). Le nombre d’animaux nécessaire à la formation est défini par le niveau de connaissance initial et par la technicité du geste à acquérir. Ce nombre est défini par le formateur / la Structure Bien-Etre Animal (SBEA) / le vétérinaire. Le formateur est une personne compétente maîtrisant le geste technique et ayant les capacités de transmettre ses connaissances. Afin de réduire le nombre d’animaux et la souffrance, dans un premier temps, la personne en formation pourra être amenée à observer son formateur et/ou à s’entraîner, si applicable, sur des animaux anesthésiés ou morts. Pour les gestes faiblement invasifs, le formateur / la SBEA / le véterinaire décidera de la possibilité de garder l’animal pour l’acquisition d’un autre geste. Aucune approche statistique n’a été réalisée mais les besoins ont été estimés sur la base de notre l'expérience.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupe sociaux (cinq souris, deux rats), dans des cages transparentes et aux dimensions adaptées avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum et enrichissement de l’environnement. Dans le cas de l’utilisation d’animaux dédiés, les animaux seront acclimatés pendant une période d’une semaine afin de limiter leur stress. Dans le cas d’utilisation d’animaux surnuméraires ou de réforme, seuls les animaux en bon état général seront utilisés. L’état des animaux sera régulièrement évalué par le vétérinaire, le formateur, les personnels formés, les zootechniciens. Les procédures réalisées sur chaque animal seront enregistrées. Le nombre de gestes techniques est limité à 15 injections et 5 prélèvements au total pour chaque animal, avec un temps de repos entre chaque acte invasif d’au moins 24h. Dans les heures qui suivent la formation, les animaux seront observés par le tutoré et/ou le tuteur préalablement formés à reconnaître les signes de souffrance d’un animal. En cas de procédure entraînant des effets indésirables inattendus ou une souffrance pouvant perdurer, le vétérinaire, le tuteur ou la Structure Bien-Etre Animal (SBEA), pourront prendre la décision d’euthanasier l’animal. Cet évènement sera alors tracé dans le fichier des déviations BEA et transmis au vétérinaire et la SBEA. Les administrations seront effectuées avec du sérum physiologique (éventuellement colorant). Les prélèvements sanguins respecteront la règlementation en vigueur. Pour les gestes réalisables sur animaux vigiles, une anesthésie gazeuse pourra être privilégiée lors de la réalisation des premiers gestes. Pour les procédures à réaliser sous anesthésie et analgésie, les documents de référence des précédentes demandes d’autorisation de projet seront appliqués. Des anesthésies générales seront pratiquées en fonction des gestes et des attentes et des analgésiques pourront être utilisés en fonction de la gravité du geste. Des grilles de score, spécifiques aux différentes formations, suffisamment prédictives et adaptées aux gestes de la formation, permettront d'éviter la souffrance des animaux avec une surveillance physiologique et comportementale. Enfin, un système de surveillance est mis en place avec l'Etablissement Utilisateur pour le suivi des animaux nécessitant une surveillance accrue les jours suivants, y compris le week-end et jours fériés.

Choix des espèces

Les rats et les souris sont des espèces couramment utilisées dans la recherche et pour la réalisation d’expériences précliniques. Il s’agit de modèles animaux utilisés au sein de notre établissement utilisateur d’animaux à des fins scientifiques. Ainsi, l’apprentissage des bonnes pratiques permettra aux utilisateurs de réduire la souffrance et les dommages subis par les animaux au cours de la réalisation de ces expériences, tout en permettant la bonne réalisation des procédures expérimentales pour obtenir un résultat fiable en utilisant le moins d’animaux possible. Animaux adultes, à partir de 7 à 8 semaines. L’objectif de formation est d’apprendre la réalisation de ces procédures sur des animaux adultes, les mêmes que ceux utilisés dans le cadre des expériences précliniques. Des animaux immunodéprimés (donc aux phénotypes dommageables) pourront être utilisés lors des formations. Une expérimentation dans un environnement approprié (sans pathogènes spécifiques ni opportunistes) et sous poste de sécurité microbiologique, permettra à ces phénotypes immunodéprimés de ne pas être dommageable dans ces conditions d’expérimentation.

Pour faire franchir à un anticorps anticancéreux la barrière qui protège le cerveau, 60 rats reçoivent un cathéter implanté dans le crâne. Le niveau de souffrance déclaré est modéré et tous sont tués au bout de quatre semaines, pour l'analyse des tissus cérébraux. Chaque animal subit seize ponctions sous anesthésie générale, huit prélèvements de sang et huit de liquide céphalo-rachidien, étalées sur ces quatre semaines. Le porteur reconnaît que l'acte chirurgical peut léser le cerveau ou la moelle épinière au point d'empêcher l'animal de se nourrir et de boire, et renvoie à des points limites "préalablement définis" sans dire lesquels.

Objectifs

Le cancer du sein métastatique est une cause majeure de mortalité chez les femmes, en particulier un sous type apellé "HER2", est un gros pourvoyeur de métastases cérébrales incurables. Il existe pour ce sous type une thérapie ciblée par anticorps, le trastuzumab. Malheureusement ce traitement, administré ne pénètre pas dans le cerveau en raison d'une barrière protectrice appelée la barrière hémato- encéphalique. Pour la contourner, des injections peuvent être faites directement dans le système nerveux central (SNC) c'est à dire dans le liquide céphalo-rachidien (LCR). Le problème est qu'une fois dans le LCR, les anticorps fuient vers l'extérieur du SNC. Nous avons développé un nouvel anticorps, dont le design permettait d'éviter la fuite du SNC. L’objectif de cette expérience est l’étude pharmacologique de ce composé thérapeutique chez des rats cathéterisés au niveau cérébral, dans l'objectif final de traiter des patientes atteintes de métatastases cérébrales de cancers du sein.

Bénéfices attendus

Notre projet se positionne dans une démarche translationnelle (objectif d'application clinique). Le cancer du sein métastatique est la cause majeure de mortalité chez les femmes. Les métastases cérébrales sont les localisations les plus graves, survenant dans 15 à 40 pourcent des cancers du sein métastatique, avec une survie très faible. Ces expérimentations vont nous permettre de faire une étude de l’efficacité d’une nouvelle molécule thérapeutique avec différents vehicules (des billes d’alginate de différentes taille) afin d’améliorer la formulation de ce traitement. Cette molécule sera par la suite testée lors d’un essai clinique

Procédures

Pour chaque animal, un premier acte de pose de cathéter au niveau cérébral, suivi d’une injection d’un agent thérapeutique se fait sous anesthésie générale (durée de l’opération : 20 minutes). Une analgésie 30 minutes avant opération est effectué ainsi que post-opératoire pendant 24 heures (jusqu’à 72h si nécéssaire). Les prélèvements sanguins et de liquide céphalo-rachidien (durée : 5 minutes) qui vont suivre cette opération se feront en même temps et sous anésthésie générale, à différents temps après l’injection de l’agent thérapeutique pour un total de 8 prélèvements sanguins et 8 prélèvements de liquide céphalo-rachidien espacés sur 4 semaines. Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire.

Impact sur les animaux

Durant la pose du cathéter, un stress thermique peut être observé pendant l’anesthésie de l’animal. L’acte chirugical peut entrainer des douleurs ou lésions au niveau cérébral et/ou de la moelle épinière. Ces lésions peuvent notament entrainer un problème pour l’animal à se nourrir et à s’hydrater. A cela s'ajoute des nuisances possibles durant les prélèvements (sanguin et de liquide céphalo-rachidien) à type de stress ou douleur lors du prélèvement sanguin.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés au terme des 4 semaines de traitement pour analyses tissulaires du cerveau ou en amont en cas d’atteinte d’un point limite préalablement défini

Remplacement

L'objectif de notre projet est d'étudier la pharmacologie d’un anticorps encapsulé dans des billes d’alginate après leur injection intra-cérébrale sur des modèles de rats. Des modèles in-vitro existent pour modéliser la barrière hémato-encéphalique. Il est également possible d'évaluer la dégradation des billes d’alginate contenant l'anticorps dans des modèles in vitro. Ces méthodologies permettent de répondre à des problématiques précises mais donnent des informations limitées et peu transférables à l'homme. Ces expériences permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaires (et nous avons par ailleurs fait des expériences in-vitro pour ce sujet), mais ne permettent pas de s’affranchir totalement de l’expérimentation animale, en vue d'un essai clinique chez l'homme.

Réduction

Nous avons calculé le nombre d'animaux nécessaires pour ce travail selon plusieurs critères: 1) Un calcul statistique de puissance pour une interprétation fiable des résultats. 2) La prise en compte d'un taux de décès per opératoire (tenant compte de notre expérience passée, ce taux d'échec est grandement limité mais dois toutefois être pris en considération) Nous avons donc fixé à 10 le nombre de rats par bras de traitement. Ce projet prévoit 60 rats.

Raffinement

Une période d'acclimatation de 7 jours sera observée à réception des animaux. Un enrichissement des cages sera systématiquement proposé (un abri en plastique rouge translucide). Cette procédure expérimentale sera réalisée par une équipe maitrisant parfaitement le geste chirurgical et les mesures d'asepsie règlementaires. Le geste sera réalisé en conditions stériles, dans une pièce opératoire dédiée. Les mesures d'anesthésie/analgésies seront assurées tout au long de la procédure. Avant la réalisation de la chirurgie (pose de cathéter intrathécal) les animaux recevront une injection d'anesthésique et d'analgésique. L'analgésie sera prolongée systématiquement pendant 24h après le geste, et ultérieurement selon le besoin de l'animal. Les animaux sont suivis quotidiennement par les animaliers et les expérimentateurs. Si les points limites sont atteints avant la fin de l’expérimentation l’animal sera euthanasié. Les injections et ponctions de liquide céphalo-rachidien et de sang seront réalisées sur animal anesthésié afin de limiter le stress lié à l’acte.

Choix des espèces

Choix des espèces: Notre choix des rats est basé sur la faisabilité technique. En effet, compte tenu de la complexité technique à réaliser la cathéterisation intratécale, il n’est pas possible de réaliser ce projet chez la souris (modèle trop petit). Par ailleurs, pour l'analyse des prélèvements, nous avons besoin d’un volume minimum de liquide céphalo-rachidien (LCR) qui est incompatible avec le volume de LCR chez la souris. Stade de développement: Pour le stade de développement de l'animal, deux critères sont pris en compte: 1) D'une part le taux de réussite de l'anesthésie générale. Cette dernière doit être complète tout au long de la procédure chirugicale. L'efficacité des produits anesthésiques, injectés par voie intra péritonéale, est maximale sur de jeunes animaux avec de faibles réserves en graisses (les anesthésiques s'accumulant dans la graisse avec relarguage continu, nous avons identifié que sur des animaux plus vieux, ayant accumulé d'avantage de graisse, l'anesthésie est moins efficace et le reveil plus long à obtenir en fin de procédure) 2) D'autre part une réserve suffisante de liquide céphalo-rachidien pour les prélèvements répétés. Cette réserve étant directement liée au poids et au stade de développement de l'animal En ce sens, nous avons retenus un stade de développement de 6 semaines, meilleur compromis entre les deux critères.

Vingt-quatre gavages et trente-deux prélèvements sanguins en six mois, ou trente-deux injections intrapéritonéales et douze poses de cathéter : c'est ce que peut subir un même animal dans ce projet. 950 souris et 250 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour que le personnel s'entraîne aux gestes techniques et entretienne ses compétences. Le porteur présente cette utilisation comme un raffinement, au motif qu'un geste maîtrisé réduira le stress des animaux impliqués dans les autres projets, et signale par ailleurs qu'un gavage mal exécuté peut irriter les voies aérodigestives. Les animaux sont tués parce que le personnel ne peut pas être formé sur des animaux trop vieux, leurs organes étant ensuite "valorisés" dans des études ex vivo.

Objectifs

Dans une démarche de raffinement des expérimentations, nous souhaitons consacrer des animaux à la formation du personnel aux divers gestes techniques que nous pratiquons en routine. La thématique du laboratoire est notamment axée vers la recherche thérapeutique et diagnostique dans la lutte contre le cancer. Une fois les essais préliminaires in vitro validés, nos recherches nous mènent le plus souvent à des essais in vivo, les études sur cellules ne pouvant pas se substituer aux études sur un organisme entier afin d'évaluer les effets potentiellement indésirables d’une molécule diagnostique ou thérapeutique. Dans un objectif de raffinement des diverses méthodes mais également de réduction du nombre d’animaux utilisé pour une étude donnée, nous souhaitons travailler de manière continue sur un petit nombre d’animaux à la formation du personnel sur les divers modes d’administration (intraveineux, intra péritonéal, sous cutanée, intra articulaire, gavage) et de prélèvements sanguins. Nous avons régulièrement de nouveaux personnels (étudiants, temporaires ou statutaires) et nous devons également assurer le maintien des compétences techniques de chacun. Nous devons ainsi mettre en place des programmes de formation et maintien des compétences pour l’ensemble des acteurs des différents projets aux nouvelles approches dans le but d’être plus affin dans nos études.

Bénéfices attendus

Ces formations permettront au personnel d’être formé et de maintenir leurs compétences techniques sur les gestes qu’ils devront appliquer vis-à-vis de leurs différents projets. Ainsi, avec un geste maitrisé et plus précis, les expérimentateurs pourront diminuer le stress des animaux inclus dans les différents projets et raffiner la technique pour des résultats plus reproductibles.

Procédures

En fonction des gestes techniques, un animal pourra subir sur 6 mois soit : (i)24 gavages au maximum à raison de 2 gavages maximum par semaine d’une durée de 1 à 2 minutes et 32 prélèvements de sang dans la veine caudale à raison de 2 fois par semaine maximum avec alternance de la veine caudale et contention d’une durée de quelques secondes à 1 minute. Soit (ii)12 poses de cathéter en intraveineuse maximum 1 fois par semaine en alternance veine caudale sur animaux anesthésiés pour une durée inférieur à 1 minute et 32 injections intrapéritonéales maximum 2 fois par semaine avec alternance droite gauche sur animaux vigiles en contention pince dos d’une durée inférieur à 1 minute. Soit (iii)4 Injections intra articulaire par patte, maximum 1 fois par semaine, sous anesthésie gazeuse d’une durée inférieur à 2 minutes et 30 injections sous cutanées sur animal vigile d’une durée inférieure à 20 secondes. Soit (iv)6 Injections dans la masse graisseuse entourant la glande mammaire (1 par glande mammaire) sur animal anesthésié, maximum 1 injection par semaine, pour une durée de 1 à 2 minutes et 30 injections intraveineuses, maximum 2 fois par semaine en alternant les 2 veine caudale pour une intervention inférieur à 1 minute. Soit (v)2 prélèvements submandibullaires au maximum 2 par semaine avec alternance droite gauche sur animaux anesthésié pour une durée de 1 à 2 minutes et 50 injections sous cutanées sous anesthésie maximum 2 fois par semaine pour une durée inférieur à 1 minute. Soit (vi) 30 injections intraveineuses 2 fois par semaine maximum, avec alternance veine caudale droite et gauche et sur animaux vigiles dans appareil de contention, durée de l’intervention inférieur à 1 minutes et 50 injections sous cutanées sur animal anesthésié maximum 2 fois par semaine pour une durée inférieur à 1 minute.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont le stress modéré lors des diverses injections (intrapéritonéales, intraveineuses, sous cutanées), prélèvements (veine caudale) ou gavage réalisés en vigile sous contention. Toutefois il est à noter qu’une procédure de gavage mal exécutée peut entrainer une irritation des voies aérodigestives supérieures. Pour l’administration intra-articulaire, lorsque celle-ci est réalisée avec du sérum physiologique aucune douleur, ni effet indésirable n’est attendu. Concernant l’injection ou le prélèvement via un cathéter placé dans la veine caudale, la réalisation du geste sous anesthésie permet de prévenir le stress de l’animal lié à une contention plus longue le temps de la pose du cathéter. Dans tous les cas, un suivi régulier des animaux permettra de réagir rapidement en cas d’apparition d’une souffrance pour l’animal. L’arbre décisionnel viendra orienter les actions à mener jusqu’à l’atteinte de points limites.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chacune des procédures car nous ne pouvons former le personnel sur des animaux trop vieux. Dans le cadre de raffinement et de réduction, ces animaux seront valorisés post mortem par l’utilisation de leurs organes dans des expérimentations de mise au point d’études ex vivo ou en tant que contrôle pour certaines études.

Remplacement

Suite aux études in vitro, le développement et la validation préclinique de nouvelles molécules diagnostiques et/ou thérapeutiques requièrent la détermination de paramètres pharmacocinétiques des molécules candidates sur des modèles animaux adaptés. En effet, la physiologie globale de l’individu entre en jeu et une étude ex vivo ou in vitro ne peut représenter la complexité du vivant. Ainsi, il est nécessaire de former le personnel aux différentes voies d’administration et de prélèvements pour ces études. Pour les injections et prélèvements dans la veine de la queue, nous avons mis en place un système artificiel qui permet dans un premier temps de maitriser le positionnement du geste sans utilisation d’un animal.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au maximum tout en permettant un entrainement régulier et pertinent des expérimentateurs. Nous prévoyons au plus performant de notre activité 950 souris et 250 rats. Il s’agit ici d’un nombre maximal sur 5 ans.

Raffinement

Les formations du personnel constituent un raffinement à part entière car elles permettront une formation et un maintien de compétence du personnel avec une meilleure qualité des gestes techniques pratiqués tant pour le bien-être animal que pour la pertinence et la reproductibilité des résultats. Pour l’ensemble des gestes décrit dans les procédures, nous avons réalisé une vidéo tutoriel. Chaque geste est rattaché à un formateur qui dispense la formation théorique accompagnée de la vidéo sus mentionnée. Une surveillance quotidienne des animaux permettra de déceler les premiers signaux de stress, de douleur ou d'inconfort pour l'animal qui pourront être améliorés par l'administration d'antalgiques avant l'atteinte des points limites définis. Pour le bien-être des animaux inclus dans ce projet, nous mettons à disposition un enrichissement de milieu avec coton pour la nidification, bâtonnet de bois pour ronger et cabane dans chacune des cages.

Choix des espèces

Les rongeurs sont classiquement utilisés en expérimentation animale dans le domaine de la recherche contre le cancer. Différentes souches de souris et rat pourront être utilisées en fonction des besoins au regard de leur différence de carnation. Souris adultes âgées d’au minimum 6 semaines et rats de 200 à 450g. L’âge des animaux a été déterminé en fonction de l’âge moyen des animaux utilisés dans les diverses études en oncologie.

Le protocole, sa fréquence et sa durée dépendent du composé à tester et des recommandations d'une entreprise pharmaceutique partenaire. 960 rats vont être utilisés, tous tués à la fin de l'étude, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur vessie est irritée par instillation d'acide acétique ou chlorhydrique, avec selon les cas l'implantation d'une pompe osmotique, la pose d'un cathéter intravésical et une cystométrie pouvant durer quatre heures. Le tri de molécules candidates contre l'hyperactivité vésicale se fait donc au rythme d'un partenariat industriel, le porteur précisant que les interventions seront limitées selon leur pertinence et selon les recommandations formulées dans ce cadre.

Objectifs

L'hyperactivité vésicale (HV) touche 15% de la population et sa fréquence augmente avec l’âge. La compréhension de sa physiopathologie reste partielle, souvent explorée par le prisme des mécanismes de l'hyperactivité détrusorienne. Les traitements de première intention incluent les antimuscariniques, mais leur efficacité est limitée et leurs effets secondaires nuisent à l'observance. Cela souligne l'importance de développer des traitements alternatifs. Pour cela, des modèles précliniques d’hyperactivité vésicale ont été élaborés, notamment des modèles aigus utilisant une irritation chimique de la vessie. L'instillation d’acide acétique (AA) ou acide chlorhydrique (HCl) dilué est la méthode la plus couramment utilisée. Ce projet vise à sélectionner de nouveaux composés thérapeutiques en évaluant leur efficacité dans un modèle d’irritation vésicale induite par l’AA (ou HCl) chez le rat.

Bénéfices attendus

L'hyperactivité vésicale (HV) touche 15% de la population et sa fréquence augmente avec l’âge. Cependant, la compréhension de sa physiopathologie reste partielle, et l’arsenal thérapeutique disponible est resté relativement stable au cours de la dernière décennie, à l'exception de l'introduction de la nouvelle classe d'agonistes des adrénorécepteurs β3. De plus, nombre de ces traitements sont contraignants, provoquent des effets indésirables, et ont une efficacité variable. Il est donc crucial de concevoir de nouvelles molécules et de confirmer leur efficacité dans des modèles précliniques appropriés. Cela implique une recherche approfondie et une expérimentation rigoureuse pour garantir que ces nouvelles molécules sont non seulement efficaces, mais aussi sûres à l’utilisation. Les rats possèdent des similitudes anatomiques et physiologiques avec les humains, ce qui permet une étude précise des mécanismes sous-jacents de l'hyperactivité vésicale. L'irritation de la vessie par l'acide acétique reproduit des conditions pathologiques semblables à celles observées chez les humains, facilitant l'analyse des voies neuronales et des réponses inflammatoires. À long terme, une meilleure gestion de l'hyperactivité vésicale peut réduire les complications, telles que les infections urinaires récurrentes et les problèmes rénaux. Les avancées dans le traitement de cette condition peuvent significativement améliorer la qualité de vie des patients en réduisant les symptômes gênants et invalidants. Enfin, ces expériences permettront d’enrichir la base des connaissances scientifiques sur cette pathologie encore mal connue, et les découvertes faites grâce à ces modèles peuvent inspirer de nouvelles directions de recherche, stimulant ainsi l'innovation scientifique en général, et thérapeutique en particulier.

Procédures

Les animaux seront traités par le composé à analyser ou ses contrôles, la fréquence et la durée du traitement dépendra du composé à tester (généralement moins de 6 mois). Tout type d’administration dure moins d’une minute sur un animal vigile, et moins de 30 min si l'administration nécessite une anesthésie. Une cystométrie peut être faite pour évaluer l'effet du composé administré, l’expérience dure 4 h au maximum, précédée de l’implantation d’un cathéter intravésical. Enfin, des prélèvements de sang, d’urines ou d'organes après sacrifice pourront être envisagés. Chaque prélèvement de sang durera moins de 3 minutes. Une collecte d’urine se fait en cage à métabolisme et en moins de 24h. A noter que tous les animaux n’auront pas forcément toutes ces interventions. En effet, les interventions seront limitées selon leur pertinence et selon les recommandations dans le cadre d’un partenariat avec une entreprise pharmaceutique.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont : - Stress et douleur potentiellement induit par l’administration du composé à tester, qui nécessitera une contention, ou bien l’implantation de pompe osmotique si le protocole le requiert. - Stress potentiellement dû à l’isolation pour les prélèvements d’urine en cage à métabolisme (moins de 24 heures) ou dû aux prélèvements sanguins.

Devenir

Les animaux seront traités en aigu ou en chronique par les composés à évaluer. L’efficacité des nouveaux traitements sera évaluée par analyse de la diurèse sur moins de 24h, par cystométrie, et/ou par l’analyse des différents prélèvements de sang, d’organe ou d’urine. Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de l’étude. La mise à mort des animaux est réalisée par le personnel compétent, tutoré et habilité.

Remplacement

Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro pertinent permettant l’étude de la vessie hyperactive, qui est une pathologie définie par des symptômes et ainsi, difficile à appréhender hors d’une situation physiologique. De plus, l’étiologie de la vessie hyperactive est encore mal connue, mais pourrait être la résultante de la dérégulation de plusieurs mécanismes physiologiques (système nerveux, métabolisme, hormones…etc). Ainsi, l’interaction entre les différents mécanismes impliqués nécessite un modèle animal.

Réduction

Une analyse de puissance statistique a été réalisée afin de réduire au minimum le nombre de rats par groupe. De plus, une réduction du nombre d’animaux en testant 2 composés à la fois sera mise en place lorsque cela s’avèrera possible, afin d’éviter des tests en doublon pour les groupes non traités ou traité par molécule de référence.

Raffinement

Une réduction de la douleur, la souffrance et l’angoisse est mise en place dès que cela est possible : - Les rats sont hébergés par 2 animaux par cage quand cela est possible, afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. - Un suivi quotidien de tous les rats sera réalisé par les zootechniciens (observation comportement, état de santé général et état sanitaire de leur cage). - Des points limites sont fixés afin que les zootechniciens puissent signaler aux responsables des soins et du projet l’apparition des critères nécessitant les traitements nécessaires pour arrêter les souffrances. - L’implantation d’une pompe osmotique se font sous analgésie et anesthésie générale. Un traitement antibiotique est aussi mis en place pour éviter toute complication infectieuse. - L’implantation d’un cathéter intraveineux, et/ou l’implantation d’un cathéter intravésical pour permettre la cystométrie, ainsi que la cystométrie elle-même, se font sous anesthésie générale.

Choix des espèces

L’expérimentation animale est nécessaire pour l’étude d’une fonction physiologique complexe telle que l’hyperactivité vésicale. Les rongeurs sont ainsi le modèle le plus utilisé en recherche et limitant l’utilisation d’animaux tels que le chien. Le choix des protocoles est guidé par le souci d’utiliser un nombre minimum d’animaux, les moins sensibles du point de vue neurophysiologique et présentant le maximum de chances d’obtenir des résultats satisfaisants. Par ailleurs, les évaluations incluses dans le cadre de ce projet sont plus faciles à réaliser chez le rat, par rapport à la souris. Concernant l’analyse des données de miction spontanée, la vessie du rat a une capacité plus importante et permet de faciliter l’analyse de la mesure du volume uriné. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines). Ce choix est justifié par la littérature scientifique.

Pour comparer la digestibilité de protéines végétales fermentées ou germées à celle de la caséine, 50 rats en croissance vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun est hébergé seul pendant les 38 jours du protocole, un isolement dont le porteur reconnaît qu'il induit chez ces animaux sociaux une détresse chronique. Les quatre derniers jours se passent en cage métabolique, plus petite, au sol grillagé. Les mesures de force et de coordination sont présentées comme faites sur la base du "volontariat", et une décision sera prise sur l'animal dès qu'il présentera trois points limites notables ou un point sévère.

Objectifs

La transition vers un régime plus végétal et durable fait partie des grandes évolutions de l’alimentation. Augmenter la consommation de sources protéiques végétales telles que les légumineuses et les céréales complètes devient un enjeu majeur. Ces sources végétales sont des vecteurs de fibres et de micronutriments dont la consommation est associée à une prévention des maladies chroniques. Cependant, la qualité nutritionnelle moindre des protéines végétales est à prendre en compte pour proposer des produits adaptés aux besoins de la population. Les protéines végétales issues des céréales et légumineuses ont souvent des profils en acides aminés incomplets par comparaison avec les protéines d’origine animale. De plus, ces protéines végétales contiennent des facteurs antinutritionnels interférant avec l’absorption des micronutriments et réduisant la digestibilité des protéines. Aussi, l’utilisation de bioprocédés tels que la fermentation et la germination permettrait de lever ce verrou tout en respectant le concept de « Naturalité » inscrit dans la transition alimentaire actuelle. Il est apparu récemment un intérêt pour la combinaison de ces deux procédés afin de parfaire la digestibilité protéique des aliments végétaux et d’optimiser la biodisponibilité de micronutriments. Alors que la germination est un processus biologique commençant à l’imbibition d’une graine quiescente et s’achevant au moment de la percée de la radicule, la fermentation résulte de l’action spontanée ou dirigée de communautés microbiennes endogènes, et/ou ajoutées, sur des matières premières d’origine animale ou végétale. Les aliments résultant de ces procédés sont profondément modifiés sur le plan biochimique et contiennent une biomasse microbienne élevée, le plus souvent vivante. La fermentation est bien maîtrisée sur les matrices liquides animales mais elle reste exploratoire et complexe sur les matrices solides végétales. De plus, l’utilisation de ce type de fermentation sur des graines germées n’a, à notre connaissance, jamais été investiguée pour l’alimentation humaine. Aussi, l’efficacité alimentaire de matrices végétales ainsi traitées doit être absolument évaluée chez l’animal avant toute consommation par l’Homme. Le projet a pour but d’évaluer l’impact de la fermentation solide sur la digestibilité protéique et les effets santé de différents prototypes d’aliments germés ou non germés à base de céréales et de légumineuses chez le rat en croissance.

Bénéfices attendus

A court terme, du fait de la composition équilibrée en acides aminés indispensables dans le mélange orge et pois chiche, comparable à celle de protéines animales, et de l’utilisation de façon associée de la fermentation et la germination pour limiter les facteurs antinutritionnels, nous postulons que le régime à base de protéines végétales issues de graines traitées par germination puis fermentation présentera une efficacité métabolique similaire au régime contenant la caséine en termes de croissance, d’accrétion protéique corporelle et de régulation du métabolisme protéique chez le rat jeune. A plus long terme, le projet aura un impact positif sur le plan environnemental et sociétal et contribuera à l’élaboration de nouveaux aliments à forte valeur ajoutée, grâce à l’optimisation des conditions de fermentation solide adaptés au contexte végétal combiné à la germination. Ses bioprocédés répondent pleinement aux attentes actuelles des consommateurs : naturalité, absence de conservateurs et potentiels bénéfices santé. Par ailleurs, la maîtrise croissante des communautés microbiennes et la possibilité de créer et optimiser des consortiums à fonctionnalités ciblées font de ces aliments une mine d’innovations pour l’avenir face aux défis qui attendent nos systèmes alimentaires. Les bénéfices attendus du projet devraient répondre à la fois à des enjeux environnementaux mais aussi de santé publique. En effet, ce projet devrait permettre d’augmenter la part des végétaux dans l’alimentation afin de contribuer à un rééquilibrage de la consommation de protéines animales versus protéines végétales dans le but d’aller vers un modèle alimentaire plus vertueux d’un point de vue nutritionnel et environnemental. Ceci permettra de diversifier l’alimentation et de prévenir les carences nutritionnelles. De plus, le développement de produits de bonne qualité nutritionnelle et sources de protéines pourrait prévenir le risque de dénutrition de populations spécifiques comme les personnes âgées en leur apportant des produits digestibles, ayant des goûts/textures adaptés et répondant à leurs besoins nutritionnels. De plus, ces nouveaux aliments pourraient également prévenir l’apparition de dysbioses intestinales via la consommation d’aliments vecteurs de microorganismes « positifs ». Pour finir, la valorisation par fermentation solide pour l’alimentation humaine permet une nette réduction des émissions de gaz à effet de serre ainsi qu’une sauvegarde des ressources en eau douce.

Procédures

Les rats seront hébergés en cage individuelle pour contrôler précisément leur consommation pendant toute la durée du protocole depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à leur sacrifice soit 38 jours au total. Les animaux subiront diverses interventions au cours du protocole. Elles auront pour but de : (1) mesurer la composition corporelle sur animal vigile via une technique non invasive peu stressante réalisée 2 fois et d’une durée de 2 minutes à chaque fois. (2) mesurer la fonctionnalité musculaire de façon non invasive et sur animal vigile. Cette mesure fait intervenir 3 appareils. Ces mesures seront réalisées sur la base du « volontariat » car il est impossible d’obliger les animaux à réaliser les exercices. L’appareil 1 servira à mesurer la force et sera utilisé 2 fois pour une durée de manipulation de l’animal de 30 secondes à chaque fois. L’appareil 2 permettra d’évaluer l’équilibre et la coordination motrice et sera utilisé 2 fois. La durée dépendra de l’endurance et de la volonté du rat à réaliser l’exercice (5 minutes au maximum). Enfin, l’appareil 3 permettra d’appréhender l’activité ambulatoire totale et ne sera utilisé qu’à la fin du protocole. L’expérience dure 10 minutes et est non stressante. (3) mesurer la rétention azotée (azote ingérée – azote excrétée) au niveau corps entier. Cette mesure nécessite la récupération de la totalité des fèces et de l’urine produits. Les rats concernés hébergés dans une cage métabolique conçue pour permettre cette récupération. La durée du passage sera réduite au maximum (4 jours au total) sans compromettre les résultats du projet. (4) mesurer la synthèse protéique dans les muscles squelettiques en fin de protocole. Après avoir été mis à jeun la veille, les 50 rats subiront, le matin, une injection permettant de mesurer la synthèse protéique 50 minutes avant l’euthanasie. Tous les rats seront ensuite mis à mort sous anesthésie générale gazeuse.

Impact sur les animaux

Dès leur arrivée à l’animalerie et durant toute la durée du protocole expérimental, tous les rats (50) seront hébergés en cage individuelle. Cet isolement affectera le bien-être de ces animaux sociaux en induisant une détresse chronique. Lors de leur séjour en cage métabolique pendant les 4 derniers jours du protocole, les animaux seront soumis à un stress physique et une détresse supplémentaires par rapport à l’hébergement en cage individuelle. En effet, la taille des cages métaboliques est réduite comparativement aux cages d’hébergement standard. De plus, le sol est composé d’une grille qui affecte le bien-être des animaux.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser les analyses sur les différents tissus prélevés qui permettront de répondre aux objectifs du projet.

Remplacement

L’utilisation d’animaux, dans ce projet, est absolument nécessaire et ne peut être remplacée par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire ne permettant pas de mesurer simultanément la digestibilité des différentes sources de protéines, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant et tissulaire. Pour l’instant, ce projet ne peut pas non plus être réalisé directement chez l’Homme. En effet, l’utilisation de la fermentation solide sur des graines germées de céréales et de légumineuses n’a, à notre connaissance, jamais été investiguée pour l’alimentation humaine et l’efficacité alimentaire de ces produits doit être absolument évaluée avant son application chez l’Homme. Les régimes alimentaires vont être confectionnés à partir de prototypes d’aliment réalisés à petite échelle spécifiquement pour le projet. Il est à noter qu’avant de réaliser les régimes fournis ensuite aux animaux les différentes farines seront analysées d’un point de vue nutritionnel et microbiologique garantissant leur innocuité.

Réduction

Les résultats d’études antérieures menées sur des rats nourris avec des farines produites à partir de protéines de différents végétaux ont permis de réduire le nombre d’animaux utilisés à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Le nombre total de rats nécessaires à la réalisation de ce projet est de 50. Pour analyser les résultats des différents paramètres mesurés, nous utiliserons plusieurs tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages adaptées à leur poids et leur taille. Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision adaptée afin de limiter la douleur à son maximum.

Choix des espèces

Les animaux utilisés sont des rats Wistar âgés de 4 semaines au début de la mise sous régime car ces animaux présentent un métabolisme très proche de celui de l'Homme tout particulièrement au niveau de notre métabolisme cible, le métabolisme protéique. C’est pourquoi le choix de cette espèce est préconisée par l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) pour évaluer l’efficacité nutritionnelle d’un régime. Ce modèle est bien connu du laboratoire et de récentes études menées au sein de l’équipe de recherche l’ont utilisé. L’étude vise à évaluer l’efficacité alimentaire et à caractériser l’effet d’un régime à base de protéines végétales issues d’un mélange de graines germées ou non puis ayant été soumis à une fermentation ou non, sur le métabolisme protéique musculaire chez le rat en croissance. Les animaux seront donc âgés de 4 semaines et seront de poids homogène (environ 300g) au début du protocole. Ils seront âgés de 9-10 semaine à la fin de l’étude en tenant compte des 10 jours d’acclimatation

Tués pour analyse des tissus dans les études d'efficacité, ou réutilisés après retrait des points de suture pour la moitié des animaux utilisés dans la formation du personnel, 500 lapins et 500 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. La paupière d'un œil leur est cousue sous anesthésie générale pendant une vingtaine de minutes, opération qui peut irriter la cornée, déformer ou faire saillir la membrane nictitante, et dont les points peuvent s'arracher au grattage, les griffes étant coupées pour l'éviter. L'objet déclaré est d'améliorer l'absorption de traitements oculaires en empêchant le clignement, une partie des animaux ne servant qu'à entraîner du personnel à ce geste. Le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne permet de mimer l'œil dans sa globalité fonctionnelle.

Objectifs

La blépharorraphie est une intervention chirurgicale courante en ophtalmologie vétérinaire pour des multiples indications thérapeutiques, notamment : le soin des ulcères de la cornée ou de plaies/érosions cornéennes, le soin des œdèmes cornéens, le soin des kératites. Le but de projet sera donc celui d'effectuer cette pratique chirurgicale dans le cas où cela améliorerait l'absorption de certains traitements oculaires.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'optimiser l'efficacité de certains traitements en utilisant la blépharorraphie, qui permettra une meilleure libération de certains principes actifs en contrant le clignement des yeux.

Procédures

La seule intervention effectuée sera la suture de la paupière (blépharorraphie) d'un seul œil (sauf dans le cas particulier d’études pharmacocinétiques à temps courts si les animaux restent endormis) effectuée sous anesthésie générale avec administration d’anti-douleurs. L'intervention aura lieu une seule fois dans chaque étude et dure environ une vingtaine de minutes. Des prélèvements de sang pourront être effectuée en cours d'étude sur animaux vigiles, en suivant les recommandations scientifiques qui détaillent le volume maximum prélevable selon le poids de l'animal suivant un temps de repos adapté.

Impact sur les animaux

La blépharorraphie est une pratique chirurgicale couramment utilisée en ophtalmologie vétérinaire et humaine, sans difficultés techniques majeures et avec d'excellents résultats. Mis à part les manipulations lors des pesées des animaux et la contention des animaux pour les observations journalières ainsi que la piqûre pour l'injection des produits anesthésiants, cette technique pourrait induire : -irritation de la cornée par contact avec les fils de suture -déformation du cartilage de la membrane nictitante -protrusion de la membrane nictitante (souvent réversible) - infection à la suite de la chirurgie (risque très faible mais présent avec tout acte chirurgical). Ces phénomènes restent rares, réversibles et indolores. La douleur de l'acte chirurgical sera soulagée par injection d'un analgésique en plus de l'anesthésie. De l’anesthésie jusqu’au réveil, une baisse de la température corporelle pouvant induire un stress est attendue, elle sera minimisée par l’utilisation de tapis chauffant (lapin) ou d'armoires chauffantes (rats) selon les espèces. Les points de suture peuvent s’enlever (grattage de l’animal, par exemple) au bout de quelques jours, mais il sera possible de les refaire sous anesthésie et sans douleur. Afin d’éviter que les animaux s’arrachent des points de suture lors d’un éventuel grattage, une coupe des griffes sera effectuée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour analyse des tissus dans le cas des études d'efficacité des traitements. Pour la formation du personnel, la moitié des animaux seront euthanasiés pour analyse des tissus en histologie et l'autre moitié sera reutilisée une fois le retrait des points de suture effectué.

Remplacement

A ce jour, aucune méthode alternative ne permet de mimer l’œil dans son environnement et dans sa globalité fonctionnelle. En effet, l’œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen, humeur aqueuse …) de physiologie différente et soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins. Compte tenu de la complexité de l’organe et en l’absence de modèle alternatif, le projet nécessitera donc d’avoir recours à des animaux.

Réduction

Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à l'aide des tests statistiques paramétriques ou non paramétriques suivant la distribution des données, avec possibilité d'effectuer des comparaisons multiples suivant le choix du test (paramétrique ou non paramétrique). Chaque groupe traité sera comparé à celui du groupe témoin. Afin d’avoir une puissance aux tests au moins égale à 0,80, un calcul de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures.

Raffinement

Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien- être. Les animaux auront des enrichissements adaptés. Aucun examen invasif ne sera réalisée sur les animaux à la suite de la suture des paupières. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum. Des enricchissements supplémentaires (une balle de cellulose en plus, par exemple) sont prévus dans le cas des lapins qui seront hebergés individuellement.

Choix des espèces

L'espèce animale choisie a une physiologie, une anatomie et un métabolisme largement décrits dans la bibliographie scientifique. L’extrapolation à l’homme des effets sur l’œil en est d’autant plus facilitée. De plus, cette pratique chirurgicale est largement connue en médecine vétérinaire et s'effectue très bien chez le lapin et chez le rat. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes à leur arrivée dans notre animalerie. Les lapins inclus dans ce projet auront 8 à 15 semaines et les rongeurs 6 à 12 semaines conformément aux publications de référence qui servent de base aux modèles et qui correspond à la maturité visuelle chez ces animaux.