Rats
Etude de pharmacocinétique et/ou pharmacodynamie des molécules administrées chez la souris ou le rat avec ou sans utilisation d’inducteurs qui ont pour rôle d’activer un mécanisme d’action relatif au projet ou de mimer un état pathologique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Rats : 1650
16 800 souris et 1 650 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir la formation d'une bulle d'air sous la peau par deux injections sous anesthésie, des administrations de composés jusqu'à deux fois par jour pendant deux semaines par voie orale, sous-cutanée, intraveineuse, intrapéritonéale, intra-articulaire, intramusculaire, intranasale ou topique, jusqu'à six administrations d'un inducteur de maladie et trois prélèvements sanguins. Le porteur annonce un maximum de 48 souris ou 40 rats par étude, et 350 études sur souris et 35 sur rats en cinq ans, un compte qui laisse les 1 650 rats déclarés sans justification. Il présente ces travaux de pharmacocinétique comme un moyen de réduire le nombre d'animaux utilisés en pharmacologie.
Objectifs
Les études pharmacocinétique/pharmacodynamie offrent plusieurs avantages dans le développement des médicaments dans les maladies inflammatoires, notamment elles permettent: 1) d’aider à élucider la relation entre la cinétique d’un composé (temps, concentration) et l’effet biologique sur un biomarqueur relié à la cible ou directement sur la cible (temps, effet) 2) de comprendre le mécanisme d’action d’un composé et aider à identifier les propriétés PK pour une amélioration ultérieure et une conception optimale du composé. La modélisation de la relation pharmacocinétique/pharmacodynamie peut aider à mieux relier la puissance des composés in vitro à la prédiction de l’efficacité in vivo et ainsi réduire le nombre d’études in vivo et à améliorer la translation des résultats des espèces précliniques dans le cadre clinique.
Bénéfices attendus
La connaissance de l’effet biologique sur un biomarqueur d’un produit en fonction de sa concentration chez l’animal permet d’utiliser le meilleur traitement (composé, dose, voie d’administration) et participe à réduire le nombre d’animaux utilisés en pharmacologie. A terme, les résultats précliniques de ce projet permettront également de mieux comprendre la relation pharmacocinétique/pharmacodynamie des composés afin de développer en clinique des composés prometteurs ayant le potentiel d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients.
Procédures
1) Formation de bulle d’air sous la peau qui persiste maximum 8 jours, avec deux injections d’air par étude sous anesthésie. 2) Administration des composés à tester ou de leur véhicule, par voie orale ou sous-cutanée ou intraveineuse ou intrapéritonéale ou intra-articulaire ou intra-musculaire ou intra-nasale ou en topique. Au maximum 2 fois par jour pour les voies orale, sous cutané et topique pendant un maximum de 2 semaines mais, exceptionnellement un composé pourra être administré 3 fois dans la même journée mais une seule fois dans l'étude. Pour les administrations intraveineuse, intrapéritonéale, intra-articulaire ou intra-musculaire, les injections pourront être effectuées maximum 1 fois par semaines soit 2 fois maximum dans l’étude. La durée de chaque traitement prend quelques secondes 3) Administration de l’inducteur, au maximum 6 fois dans l’étude ; durée de chaque induction : quelques secondes 4) Prélèvement sanguin après anesthésie gazeuse ou non (dépendant de la localisation du prélèvement), au maximum 3 fois dans l’étude, durée d’une minute
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus chez la souris ou le rat peuvent être dus à l’injection des inducteurs ou au traitement avec les composés. Ces effets indésirables pourraient induire une perte de poids, une diminution de l’activité ou une prostration. La manipulation des animaux plusieurs fois dans l’études ainsi que l’administration des composés ou des inducteurs peuvent également générer du stress et de l’inconfort.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de l’étude car le ou les tissus cibles sont prélevés pour analyser l’effet des composés sur la cible ainsi que la concentration des composés dans les tissus
Remplacement
Il n’existe pas de modèle fiable in vitro permettant de prédire de manière exacte et approfondie le comportement pharmacocinétique d’un produit chez l’homme et aussi de le relier à un effet biologique. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour déterminer les paramètres pharmacocinétiques d’un composé et pour observer la conséquence sur un ou plusieurs biomarqueurs. L’ensemble des molécules ont préalablement été testées, validées et sélectionnées in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été initialement basé sur la littérature puis a été réduit suite aux résultats obtenus dans des projets précédents. Pour de nouvelles cibles, une analyse statistique rétrospective sera effectuée après 3 à 5 études selon une formule mathématique communément décrite, comme le d de Cohen, afin de vérifier que le nombre d’animaux par groupe est suffisant pour obtenir, pour chaque paramètre étudié, une puissance de 80% et alpha=0.05. Tous les composés qui seront testés dans ce modèle seront sélectionnés sur la base de leurs efficacité in vitro et leur bonne distribution pharmacocinétique. Un grand nombre de composés synthétisés par notre recherche sont éliminés sur la base de ces résultats et ne sont pas évalués in vivo. Pour ce projet, nous utiliserons un maximum de 48 souris ou 40 rats par étude. Sur 5 ans, nous pensons réaliser un maximum de 350 études utilisant des souris et 35 études utilisant des rats.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance journalière. Enfin, si les points limites préalablement établis sont atteints, l’animal sera euthanasié de façon anticipée afin d’éviter toute souffrance. Afin de réduire le stress, une acclimatation d’au moins 4 jours sera réalisée avant l’entrée en étude. Les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé en continu (température, pression, hygrométrie, renouvellement d’air, alternance jour/nuit) relié à un système d’alarme. La densité dans les cages sera en conformité avec les recommandations et autant que possible, les groupes d’animaux dans les études resteront ceux formés pendant l’acclimatation. Les animaux et leurs conditions d’hébergement (environnement, nourriture, eau de boisson) seront sous surveillance quotidienne. L’environnement des animaux sera enrichi à leur arrivée, en adéquation avec les contraintes des différentes procédures, et pendant toute la période d’acclimatation (maisons en carton adaptées, carrés de coton et feuilles de cellulose, entre autres).
Choix des espèces
Le rat et la souris sont les espèces les plus utilisées et les plus décrites dans la littérature pour les études pharmacologiques sur les maladies inflammatoires. Les études PK/PD étant des études préludes aux études pharmacologiques d’efficacité, les espèces utilisées dans les modèles de PK/PD seront les mêmes que celles utilisées dans le modèle pharmacologique afin d’éviter toute différence due à l’espèce. Nous utiliserons des animaux à l’âge adulte afin de travailler sur des organes et un système immunitaire parfaitement développés.
Etude de l’impact des dépolarisations corticales envahissantes sur les centres cardiorespiratoires du tronc cérébral chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour savoir si des vagues de dépolarisation à la surface du cerveau perturbent les centres qui règlent le cœur et la respiration, 20 rats sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. La préparation chirurgicale dure deux heures trente et donne accès aux vaisseaux fémoraux, au cortex et au tronc cérébral, suivie d'une heure trente de déclenchement et d'enregistrement des dépolarisations. Le porteur indique que les animaux ne pourront ni survivre ni servir à un autre protocole après cet abord du cerveau. Il détaille dix rats pour l'étude, huit pour la mise au point des enregistrements et deux de majoration en cas de problème, et précise qu'un point limite atteint pendant la procédure entraîne la mise à mort immédiate.
Objectifs
Nous chercherons à connaître si des phénomènes de dépolarisations des cellules cérébrales ont un impact sur les centres qui régulent le cœur et la respiration. Nous émettons l’hypothèse que les dépolarisations corticales qui se propagent à la surface du cerveau de proche en proche, se propageant aussi vers ces centres. Celles-ci peuvent ainsi modifier la respiration l’homéostasie corporelle, telle que l’élimination du CO2 et l’oxygénation régulée par la respiration, de même que la perfusion des organes par le système cardiovasculaire. Ce mécanisme pourrait participer à l’instabilité de la pression artérielle observée après une agression cérébrale aigue.
Bénéfices attendus
L’avenir de la réanimation neurologique va reposer sur la personnalisation des thérapeutiques mise en œuvre à partir de biomarqueur tel que les dépolarisations corticales (SD). Les résultats de ce projet permettront de mieux appréhender la physiopathologie menant à des lésions cérébrales secondaires et les modifications sur le système nerveux autonome après une lésion cérébrale aiguë. Une meilleure compréhension des données issues du monitorage multimodal permettra de préciser les origines des agressions cérébrales au lit du patient. Cela pourrait permettre d’ajuster précocement les thérapeutiques en cours et ainsi de réduire la quantité de lésions cérébrale à la fin du séjour en réanimation, avec pour objectif d’améliorer le devenir à long terme. Ces expérimentations pourront ainsi servir de base à une analyse plus détaillée des fonctions du tronc cérébral, et leurs changements après une agression cérébrale aiguë, sur des modèles animaux et en analysant les données de monitorage multimodal et d’imagerie des patients hospitalisés en réanimation.
Procédures
Les animaux sont soumis à une procédure unique sans réveil. Au cours de cette procédure, les animaux sont anesthésiés puis une préparation chirurgicale de 2h30 permet un abord des vaisseaux fémoraux et du cerveau (cortex et tronc cérébral). Le déclenchement et l’enregistrement des dépolarisations corticales se font sur une durée de 1h30 avant l’euthanasie.
Impact sur les animaux
Les deux procédures indépendantes de ce projet seront réalisées sous anesthésie générale sans réveil. Les animaux seront transférés depuis la cage de stabulation dans une cage similaire. Ils y seront isolés et transportés vers la pièce d’expérimentation jusqu’au début de la première étape de la procédure expérimentale (durée du transfert avant le début de l’anesthésie : 10min). Les animaux auront un accès ad libitum à l’eau et la nourriture. Aucune nuisance en termes d’environnement, de mobilité ou de douleur n’est prévue avant l’induction de l’anesthésie générale, sans réveil. Il n’y aura donc pas de nuisance pour les animaux : nuisance légère lors de l'induction de l'anesthésie.
Devenir
En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés, car il ne pourront pas survivre ni être utilisé par un autre protocol après l'abord chirurgical du cerveau.
Remplacement
L’analyse des changements d’activité des structures corticales et sous-corticales ainsi que des modifications physiologiques qui en découlent (changement de fréquence cardiaque, pression artérielle ou fréquence respiratoire), nécessite d’étudier un organisme vivant dans son ensemble. Une procédure sur tranche de cerveau ne permet pas d’étudier l’impact sur la régulation de la respiration, de la fréquence cardiaque ou de la pression artérielle. Les connaissances actuelles et la controverse qui existent autour de la propagation des dépolarisations corticales envahissantes au niveau des structures sous corticale ne permettent pas d’utiliser des modèles non-animaux. Les connaissances actuelles sont limitées quant aux mécanismes de propagation des SD ne permettant pas la modélisation informatisée des impacts sur le tronc cérébral. Il n’existe pas de modèle ex-vivo permettant de reproduire les interactions multicellulaires dans les différentes structures corticales et sous-corticales.
Réduction
Notre plan d’expérience est prévu avec un nombre d’animaux minimal de 10 animaux permettant d’effectuer des analyses statistiques descriptives (moyenne ou médiane et distribution) fiables. Un nombre de 8 animaux est prévue pour une étape de mise au point des enregistrements electrophysiologiques au niveau du tronc cérébral et des tehniques de clarifications de cereau de rat. Une majoration de 20% soit 2 annimaux est prévue en cas de problème expérimentaux rencontrés au cours du projet. Soit un total de 20 animaux. En cas de bon fonctionnement de la phase de mise au point et d'abscence de problème expériementaux, ce nombre sera réduit à un minimum de 10 animaux. Les expérimentations seront réalisées sans réveil. La réutilisation de ces animaux dans d'autres protocoles ne sera pas possible. Si des animaux adultes déjà utilisés par d'autres protocoles comportementaux, ou la reproduction, sans altération de leurs physiologies sont mis à disposition par les utilisateurs de l'animalerie ils pourront être utilisés dans ce protocole. Les données répété des différent temps expériemntaux seront comparées par un test apparié.
Raffinement
Tout au long de leur période de stabulation, les rats seront hébergés en groupes de 3 à 5 animaux dans des cages présentant des éléments d’enrichissement (e.g., nesting cup, tunnel, brique Carfil) avec boisson et alimentation ad libitum ce qui minimisera l’angoisse de ces animaux. Concernant la douleur, une injection sous-cutanée de buprénorphine sera pratiquée avant tout acte chirurgical pour obtenir un effet analgésique et une injection sous-cutanée d’anesthésique local (lidocaïne pour une action rapide + ropivacaïne pour une action prolongée sur l’ensemble de la procédure) sera réalisée au niveau du scalp et en regard des vaisseaux fémoraux pour obtenir un effet analgésique supplémentaire. La profondeur de l’anesthésie sera ajustée au cours de la procédure en fonction d’une grille décrivant les réactions de l’animal au pincement de la patte ou de la queue. En cas de survenue de points limite pendant la procédure, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Nous avons choisi le rat, car c’est l’espèce la plus utilisée dans l’étude du métabolisme et de la vascularisation cérébrale. De plus, les changements vasculaires observés au cours des dépolarisations corticales envahissantes sont proches de ceux observés chez l’homme, contrairement à la souris. En effet, nous avons pu étudier préalablement les changements de concentrations cérébrales de glucose et de lactate engendrés par une dépolarisation corticale envahissante après un traumatisme crânien grave chez le rat. Le choix de ce modèle nous permettra de comparer nos résultats à ceux obtenus par d’autres équipes. Nous utiliserons des rats adultes de 12 à 14 semaines. Il s’agit d’une étude chez l’animal ayant atteint un stade mature d’un point de vue cérébral et non d’une étude concernant le développement ou le vieillissement.
Sélection de composés pour le traitement de l’éjaculation prématurée dans un modèle d’éjaculation pharmacologiquement induite chez le rat anesthésié
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
720 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit le composé à tester, son véhicule ou la molécule de référence, jusqu'à deux fois par jour pendant douze semaines au maximum, avec des prélèvements de sang et d'urine hebdomadaires. L'expérience se termine par une chirurgie sous anesthésie sans réveil, pendant laquelle une éjaculation est provoquée par un médicament et enregistrée trente minutes durant. Le porteur limite le stress attendu au début de l'expérience et présente cette étape préclinique comme "indispensable" avant tout essai chez l'humain, pour une dysfonction sexuelle que deux médicaments traitent déjà en France.
Objectifs
L’éjaculation prématurée (ou précoce, EP) est une dysfonction sexuelle masculine caractérisée par (définition de la société internationale de médecine sexuelle): • une éjaculation qui survient toujours, ou presque toujours, avant la pénétration vaginale, ou au cours de la minute qui la suit (EP primaire), ou une diminution significative de la latence de l’éjaculation, souvent inférieur à 3 minutes (EP acquise) et • une incapacité à retarder l’éjaculation lors de toutes ou presque toutes les pénétrations vaginales, et • des conséquences personnelles négatives, telles que frustration, soucis, souffrance psychologique et l’évitement de l’intimité sexuelle. L'éjaculation prématurée, qui peut occasionner une altération significative de la qualité de vie et des difficultés relationnelles dans le couple, représente la dysfonction sexuelle masculine la plus répandue, affectant entre 5 et 30% des hommes selon les études. Aux Etats-Unis, aucun médicament n’a reçu d’autorisation pour la prise en charge des patients avec une EP. En France, à l’heure actuelle, seuls deux médicaments ont reçu une autorisation de mise sur le marché dans le traitement de l’EP. Mais leur efficacité, qui se traduit par la capacité à retarder l’éjaculation lors d’un rapport sexuel, demeure modeste et l’existence d’effets indésirables et interactions médicamenteuses potentielles laissent place à une amélioration du service médical rendu. La meilleure compréhension de la neurobiologie et neurophysiologie de l’éjaculation acquise ces 20 dernières années a permis d’identifier un certain nombre de cibles pharmacologiques pour moduler plus spécifiquement le contrôle central de l’éjaculation. Ce projet s’inscrit donc dans le cadre de la recherche et la sélection de nouveaux traitements médicamenteux dans la prise en charge de l’EP.
Bénéfices attendus
L’EP est la dysfonction la plus commune de la sexualité masculine. Elle peut avoir des conséquences personnelles négatives (comme la détresse, la peine, la frustration et ou l’évitement de l’intimité sexuelle), mais aussi des difficultés relationnelles dans le couple. Une fois diagnostiquée selon les critères de la société internationale de médecine sexuelle, la prise en charge des patients est multiple, associant les thérapies cognitivo-comportementales centrées sur la sexualité et les pharmacothérapies. Pour cette dernière, aucun médicament n’a l’autorisation de mise sur le marché pour le traitement de l’EP aux Etats-Unis, tandis que seuls deux médicaments l’ont obtenu en France. Ce projet permettrait donc de sélectionner les candidats médicaments qui auraient un potentiel thérapeutique dans le traitement de l’EP. Cette étape d’évaluation préclinique, dans un modèle animal validé, est indispensable pour tout futur médicament avant la réalisation des essais cliniques chez l’homme.
Procédures
Les animaux vont recevoir une administration (voie selon la molécule à étudier) du composé à analyser, d’un contrôle négatif (souvent le véhicule du composé à tester) et de la molécule de référence. La fréquence et la durée du traitement dépendra du composé à tester (une ou plusieurs fois par jour pendant 1 à 12 semaines). Tout type d’administration, réalisé par des personnels tutorés, dure moins d’une minute sur un animal vigile, et moins de 30 min sur un animal anesthésié. Ensuite, une évaluation de la fonction éjaculatoire est réalisée chez le rat anesthésiée après le traitement, une fois, et sans réveil. L’enregistrement des réponses éjaculatories dure 30 minutes. L’ensemble de l'expérience dure environ une heure, incluant le temps de chirurgie. Enfin, si le protocole le requiert, des prélèvements de sang et d’urines pourront être envisagés jusqu’à une fois par semaine pendant la durée de l’étude. Chaque prélèvement, réalisé par des personnels tutorés, durera moins de 3 minutes.
Impact sur les animaux
L’administration des composés et les prélèvements sanguins peuvent entraîner un stress et ou une sensation d’inconfort chez les animaux. L’évaluation de la réponse éjaculatoire est réalisée sur des animaux anesthésiés. Un stress peut donc survenir mais seulement au début de l’expérience avant la médication.
Devenir
Tous les animaux du projet vont avoir une évaluation de leur fonction éjaculatoire à la fin de l'étude, qui est une procédure sans réveil. Tous les animaux vont donc être euthanasiés à la fin de l'expérience.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro pertinent permettant d’évaluer l’efficacité d’un principe actif sur la réponse éjaculatoire. En effet, l’éjaculation résulte de l’apparition concomitante d’une première phase d’émission, suivi de la phase d’expulsion chez l’homme.
Réduction
Une analyse de puissance statistique a été réalisée afin de réduire au minimum le nombre de rats par groupe. Le résultat du calcul est n=11 et est corrigé, en prenant en compte les pertes dues aux difficultés techniques inhérentes au modèle expérimental, à n=12. Les tests statistiques utilisés pour une petite population sont le t-test non apparié pour les comparaisons 2 à 2 et une analyse de variance à 1 ou 2 facteurs pour les comparaisons multiples. Enfin, 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, afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. De plus, 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 adaptés ont été fixés pour la réalisation du projet. L’atteinte d’un point limite sera signalé par le zootechnicien à un responsable des soins et au responsable du projet. Le cas échéant, si les symptômes sont réversibles, l’animal sera sorti de l’expérience et des procédures de soins peuvent être mis en place avant un éventuel ré-inclusion dans l’étude. Si les symptômes sont irréversibles, l’animal sera euthanasié. Toute décision (sortie de la procédure en cours, soins ou euthanasie) sera prise en concertation avec le responsable du projet, le vétérinaire référent, et/ou le responsable de la structure du bien-être animal (SBEA) et/ou le responsable de la plateforme animalerie. L’évaluation fonctionnelle de la réponse éjaculatoire, comprenant la chirurgie, se fait sous analgésie et anesthésie générale et est sans réveil. De plus, une analgésie locorégionale par l’application de lidocaïne est réalisée au cours de la chirurgie. Ensuite, un suivi de la pression artérielle permet de suivre l’état général des rats lors de l’évaluation.
Choix des espèces
Le choix du modèle animal est guidé par le souci d’utiliser un nombre minimum d’animaux, les moins sensibles du point de vue neurophysiologique et présentant le maximum de chance d’obtenir des résultats satisfaisants. Les rongeurs sont ainsi le modèle le plus utilisé en recherche et le rat est l’espèce animale la plus largement utilisée dans le domaine de la médecine sexuelle. L’organisation anatomique des organes participant à l’éjaculation, ainsi que leurs innervations, chez le rat sont comparables à ceux de l’homme. De plus l’organisation des réseaux neuronaux du système nerveux central impliqués dans l’éjaculation chez le rat partage des similitudes avec ce qui est connu chez l’homme. Des rats mâles adultes de plus de 12 semaines sont employés, âge auquel les organes sexuels sont à maturité et des spermatozoïdes sont présents dans l’épididyme.
Formation du personnel sur les gestes techniques chez les rongeurs
- Formation professionnelle
Rats : 290
Cochons d'Inde : 290
Hamsters dorés : 560
L'apprentissage des gestes techniques sur animal vivant est la seule finalité de ce projet : 2 600 rongeurs y sont utilisés, 1 460 souris, 560 hamsters dorés, 290 rats et 290 cochons d'Inde. 1 560 d'entre eux sont utilisés dans des procédures menées sous anesthésie et tués avant tout réveil, les autres dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Le personnel s'exerce à la contention, aux prélèvements sanguins et aux administrations par voies sous-cutanée, intrapéritonéale, orale, intranasale, intracérébrale et intracardiaque, chaque animal pouvant servir jusqu'à trois fois pour un même geste. Le porteur affirme qu'aucun effet indésirable n'est prévu lors des formations, tout en reconnaissant qu'un geste mal réalisé peut causer un inconfort, et prévoit la réutilisation de 130 cochons d'Inde.
Objectifs
Il est essentiel que toute personne travaillant avec des animaux suive un programme de formation initial, ainsi qu'une formation continue régulière. Cette approche garantit que les individus sont qualifiés et compétents dans leur manipulation des animaux, ce qui est crucial pour assurer leur bien-être. De plus, toute nouvelle technique ou procédure requiert une formation spécifique avant sa mise en pratique, afin de maintenir des normes élevées de compétence et de qualité dans les gestes réalisés. Ces pré-requis sont indispensables pour garantir le respect et le bien-être des animaux impliqués.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ces formations sont étroitement liés aux principes des 3R : 1- Raffinement : La formation du personnel permettra de réduire le stress, l'inconfort et la durée des manipulations sur les animaux. En acquérant des compétences techniques solides, le personnel sera en mesure d'effectuer les gestes de manière plus douce et précise, ce qui contribuera au bien-être des animaux impliqués. 2- Réduction : En assurant que le personnel est qualifié dès le départ et en maintenant leur compétence tout au long de leur carrière, on maximise les chances que les études soient menées correctement du premier coup. Cela réduit la nécessité de répéter les expériences, ce qui entraîne une limitation du nombre d'animaux utilisés à des fins expérimentales. Ces bénéfices se traduiront par une amélioration globale de la qualité des études menées, avec des résultats fiables et reproductibles. De plus, en mettant l'accent sur la qualification du personnel, on garantit une approche plus éthique et responsable dans l'utilisation des animaux à des fins de recherche.
Procédures
Dans le cadre de la formation du personnel, les animaux seront utilisés pour l'apprentissage, la manipulation, la contention, l'administration de substances par différentes voies, et les prélèvements sanguins. Le personnel se formera également à l'anesthésie et à l'euthanasie des animaux. Pour les prélèvements de sang: 1 min par prélèvement, un même animal pourra être utilisé au maximum 3 fois en respectant les temps de récupération. Pour les administrations sous-cutanée: 10s par administration, un même animal pourra être utilisé au maximum 3 fois en respectant les temps de récupération, administration intra-péritonéale: 5s par administration, un même animal pourra être utilisé au maximum 3 fois en respectant les temps de récupération, administration orale: 20s par administration, un même animal pourra être utilisé au maximum 3 fois en respectant les temps de récupération, administration intra-nasale: 20s par administration, un même animal pourra être utilisé au maximum 3 fois en respectant les temps de récupération. Pour le administrations en intra-cérébrale: 20s par administration, technique par administration unique. Pour la voie intracardiaque, 30s pour une administration et 1min pour le prélèvement. Chaque administration ou prélèvement par cette voie se fera de façon unique.
Impact sur les animaux
Il est essentiel de noter qu'aucun effet indésirable n'est prévu lors des formations. Cependant, il est possible qu'au cours de l'apprentissage, un geste technique mal réalisé puisse entraîner un inconfort chez l'animal, ce qui pourrait se manifester par des signes de stress ou des comportements anormaux. Dans ce cas, le formateur est habilité à interrompre la séance à tout moment s'il juge nécessaire de le faire pour le bien-être de l'animal. Une attention particulière et un suivi étroit, avec des points limites précis, sont mis en place pour prévenir toute souffrance inutile des animaux et assurer leur bien-être tout au long de la procédure.
Devenir
Mise à mort: Après le dernier suivi des animaux. Réutilisés: Une fois le prélèvement effectué, les animaux réveillés sont replacés dans leurs locaux usuels d’hébergement.
Remplacement
Les méthodes alternatives telles que les vidéos de contention et de manipulation, les planches anatomiques, les mannequins ou les peluches ne parviennent pas à reproduire fidèlement les réactions comportementales d’un animal lors de manipulation en vigile ou les particularités anatomiques individuelles propres à un animal vivant. Pour apprendre à approcher, contenir et réaliser des gestes techniques sur des animaux, la présence d’animaux vivants est essentielle. Cela permet de former les personnes dans des conditions réalistes et comparables à celles rencontrées lors des futurs besoins en étude, assurant ainsi une formation adéquate et efficace.
Réduction
Le nombre d'animaux prévu pour ce projet a été déterminé en suivant des principes rigoureux visant à minimiser l'utilisation d'animaux tout en garantissant la validité scientifique des formations menées. Dans plusieurs cas, un même animal pourra être utilisé plusieurs fois pour une formation en respectant les temps de récupération.
Raffinement
Nous veillons au bien-être des animaux en mettant en place diverses mesures spécifiques pour réduire au minimum les effets sur leur bien-être tout au long du projet. Tout d'abord, nous incluons que des animaux en bon état général, hébergés dans des conditions respectant le bien-être animal, notamment une atmosphère contrôlée avec des paramètres tels que la température et l'hygrométrie. De plus, les animaux bénéficient d'un environnement enrichi adapté à leurs besoins comportementaux naturels, comprenant des éléments pour la nidification et à ronger. Avant toute manipulation, une phase d'acclimatation est systématiquement appliquée. Pour assurer le suivi de leur état de santé, les animaux font l'objet d'une évaluation clinique quotidienne. Lors des manipulations des mesures spécifiques sont prises pour minimiser le stress et l'inconfort des animaux. Par exemple, lors de la formation à une technique d'administration, le produit utilisé sera du sérum physiologique ou un anesthésiant.
Choix des espèces
Il s'agit de toutes les espèces rongeurs notées dans l'agrément et utilisées au sein de l'unité animale Animaux sevrés et adultes peuvent être utilisés car représentés dans les études. Il est utile de se former sur de jeunes animaux sevrés, car les techniques de prélèvement, notamment, peuvent être plus difficiles à réaliser du fait du petit format des animaux
Etude de la prévention de la calcification des bioprothèses valvulaires chez le raton
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Âgés de douze jours, les ratons reçoivent une injection analgésique puis, en cinq minutes de chirurgie, quatre disques de péricarde bovin implantés sous la peau. Ils les gardent deux à trois mois, le temps que le tissu se calcifie, et sont ramenés auprès de leur mère, surveillés deux fois par semaine. 216 ratons vont être utilisés sur trois ans, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour comparer des traitements censés retarder la calcification des valves cardiaques artificielles posées chez l'humain, l'âge de douze jours ayant été retenu parce que la calcification y est plus rapide et écourte l'expérimentation. Ils sont tués avant que les disques soient retirés.
Objectifs
Un cœur sain bat environ 100 000 fois par jour pour alimenter l’organisme avec un sang riche en oxygène. Le cœur se compose de quatre cavités : 2 oreillettes (droite et gauche) ; deux ventricules (droit et gauche) et de quatre valves. Lorsque les valves cardiaques fonctionnent normalement, elles assurent un écoulement efficace du sang entre les cavités du cœur. En revanche, les valves malades ne peuvent pas s’ouvrir ou se fermer correctement, et finissent par se rigidifier et se calcifier progressivement. Le traitement de choix pour les patients est le remplacement de la valve cardiaque par une valve artificielle mécanique ou par une bioprothèse valvulaire d’origine animale. Les bioprothèses valvulaires d’origine animale sont composées de péricarde bovin ou porcin. La mise au point des techniques pour leur préservation a révolutionné les indications de remplacement valvulaire en clinique humaine. De nombreuses études ont démontré les avantages significatifs des bioprothèses valvulaires par rapport aux prothèses mécaniques, en particulier la diminution du risque de maladie thromboembolique et donc l’absence d’utilisation d’anticoagulants avec une morbidité et une mortalité per-opératoire et postopératoire moindres. Néanmoins, l’une des limitations principales à l’utilisation des bioprothèses valvulaires, est la survenue plus ou moins tardive de calcifications, c’est l’inconvénient majeur nécessitant un nouveau remplacement valvulaire. L’objectif de ce projet est de modifier les traitements de la bioprothèse valvulaire, afin de diminuer les calcifications qui apparaissent après implantation chez l’homme et de prolonger la durée de leur fonctionnement. Ces nouveaux traitements seront testés et analysés après implantation de péricarde bovin en sous-cutanée chez les ratons âgés de 12 jours. Pour ce projet, 216 ratons seront nécessaires pour une durée de 3 ans. A l'issue de ce projet, il sera possible de définir le traitement optimal contre la calcification et la dégénérescence des bioprothèses valvulaires.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce travail vont nous permettre d’avoir une meilleure connaissance des mécanismes de calcification et une meilleure sélection parmi les différents traitements chimiques proposés. A l'issue de ce projet, il sera possible de définir le traitement optimal contre la calcification et la dégénérescence des bioprothèses valvulaires.
Procédures
Les ratons sont soumis à : 1) Une procédure chirurgiale qui conssiste à implanter des disques de péricardes bovins en sous-cutané pendant 2 à 3 mois. La durée de l’intervention est de 5 minutes par raton. 2) Une injection sous cutanée pour analgésie avant la chirurgie d’implantationune. 3) Une injection intrapéritonéale pour la mise à mort sous anesthésie avant la chirurgie d’explantation.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont le stress et les douleurs associés aux injections et potentielles douleurs post-opératoire dans la zone lombaire après la chirurgie.
Devenir
Les rats seront mis à mort avant l’explantation de péricarde. C'est pour récupérer les disques afin d'effectuer des tests, dosages et immunohistochimie.
Remplacement
L’étude de la prévention de la calcification des bioprothèses valvulaire nécessite le recours aux animaux. Il n’existe pas de modèle in vitro capable de réunir tous les facteurs biologiques, immunologiques ou mécaniques responsables de la calcification des bioprothèses.
Réduction
La diversité des traitements et des tests nécessite un grand nombre de groupes tests et chaque groupe doit contenir un grand nombre d’échantillons nécessaires pour nos études statistiques. Dans l’intention de réduire le nombre d'animaux au maximum, chaque raton recevra 4 disques de tissu péricardique. Le nombre des ratons par groupe a été déterminé afin de pouvoir réaliser une analyse statistique adaptée. Cela permet de comparer les moyennes de calcification de chaque groupe, tout en prenant en compte le fait qu'un même animal puisse avoir plusieurs groupes.
Raffinement
Pour réduire la douleur, souffrance ou angoisse ressenties par les ratons notre étude sera effectuée sous anesthésie générale profonde et l'injection sous cutanée d'un analgésique. Les ratons sont ramenés auprès de leur mère. Les ratons sont hébergés dans des cages avec un accès à l’eau et à la nourriture en granulé sans restriction, et dans un milieu d'enrichissement adapté. Les ratons seront surveillés 2 fois/semaine afin de détecter tout comportement clinique anormal. Des points limites ont été définis et leur atteinte entrainera la mise à mort du raton.
Choix des espèces
Les calcifications observées chez le raton correspondent à celle observées chez l’homme, ainsi le raton est le modèle préférentiel pour cette étude. Pour l’implantation sous cutanée, nous utiliserons des ratons de 12 jours, à cet âge les processus de calcification sont plus rapides que chez l’animal adulte, ce qui permet d’écourter l’expérimentation.
Etude des réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système urogénital
357 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit une injection de virus destinée à tracer les réseaux de neurones, puis est tué quatre jours plus tard. Juste avant, 150 mâles et 72 femelles passent un test de trente minutes : réflexe de dorsiflexion du pénis, stimulation électrique du pénis, stimulation vibratoire, stimulation mécanique des parties génitales ou injection d'une molécule provoquant une érection. Le porteur décrit la stimulation électrique du pénis comme sans douleur, retient l'irritation parmi les atteintes possibles, et affirme que l'étude de la fonction sexuelle exige un "organisme entier" faute de toute modélisation existante.
Objectifs
Les lésions de la moelle épinière sont un problème de santé important, avec une incidence annuelle de 15 à 52.5 cas par million, touchant des individus jeunes et en bonne santé. Ces lésions causent une paralysie et une perte de sensations bien connues, mais également une dysfonction du système autonome, qui est la partie du système nerveux qui régule les fonctions autonomes telles que la respiration, les battements du coeur ou encore la digestion. Ces dysfonctions autonomes sont, entre autres, des dysfonctions cardio-vasculaires, génito-urinaires, gastro-intestinales… et altèrent considérablement la qualité de vie ainsi que l’espérance de vie du patient. Des études de qualité de vie ont montré que pour la majorité des paraplégiques, la récupération de la fonction sexuelle augmenterait drastiquement leur qualité de vie. Les réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle ne sont pas encore bien compris, il est donc important d'étudier ces réseaux dans la physiologie et dans la pathophysiologie de manière à déterminer avec plus de précision de nouvelles cibles thérapeutiques, afin de restaurer la fonction sexuelle chez les paraplégiques.
Bénéfices attendus
Les lésions de la moelle épinière présentent une incidence dramatique sur tous les aspects de la vie quotidienne individuelle. Les études de qualité de vie montrent que la restauration de la fonction sexuelle chez les paraplégiques et les tétraplégiques améliorerait considérablement leur qualité de vie. Par ce projet, nous espérons en savoir plus sur les mécanismes neuronaux de la fonction sexuelle, de manière à trouver un traitement compatible avec leurs déficits.
Procédures
Tous les animaux recevront une injection de virus et seront perfusés 4 jours suivant l'injection (temps de chirurgie : 30 minutes max). 90 mâles seront testés pour l'érection juste avant perfusion : 30 seront testés pour le réflexe de dorsiflexion du pénis (réflexe qui évalue la fonction sexuelle, 30 min max), 30 seront testés pour la stimulation électrique du pénis (30 min max), et 30 seront testés pour les injections d’un composé qui induit une érection (30 min max). 60 mâles seront testés pour l'éjaculation juste avant perfusion : 30 seront testés pour l'injection d’une molécule connue pour induire une érection (30 min), et 30 seront testés pour la stimulation vibratoire (30 min max). 24 femelles seront testées pour l'érection (engorgement du clitoris) par injection d'une molécule qui provoque une érection (30 min) et 24 seront testées pour l'érection par injection d’une autre molécule qui agit différemment mais a les mêmes effets (30 min max) juste avant perfusion. 24 femelles seront testées pour l'éjaculation par stimulation mécanique génitale (30 min max) juste avant perfusion.
Impact sur les animaux
Les procédures chirurgicales (injections de virus) peuvent conduire à de légères douleurs. L’infection au niveau des sutures est rare mais possible. L’utilisation de l’isoflurane peut induire des anomalies cardiovasculaires et respiratoires qui seront monitorés visuellement lors des chirurgies. Les injections peuvent induire un léger stress transitoire, mais les composés injectés sont décrits dans la littérature pour ne pas induire d’effets délétères aux doses choisies. La contention des animaux peut également engendrer un stress chez l'animal. Enfin, la stimulation électrique du pénis est sans douleur, les paramètres de stimulation proviennent de la bibliographie. Cependant, une irritation du pénis est possible. Pour la stimulation mécanique des parties génitales de la femelle, une irritation au niveau de la stimulation est également possible.
Devenir
L'expérience que nous réalisons avec le virus nous permet de tracer les réseaux de neurones impliqués dans la fonction sexuelle. Afin de visualiser ces réseaux nous avons besoin d'euthanasier les animaux pour récupérer les tissus d'intérêt.
Remplacement
La fonction sexuelle est possible grâce à l’interaction de multiples systèmes : hormonal, sensoriel, nerveux. L’étude de cette fonction nécessite donc un organisme entier. De plus, Il n’existe pas de modélisation de ce système qui permettrait d'étudier les réseaux neuronaux impliqués dans la fonction sexuelle. S’agissant d’un nouveau projet, nous avons besoin d’apprendre à réaliser les procédures chirurgicales. Nous réaliserons les premières mises au point de chirurgies sur cadavre : notamment repérer et disséquer les structures d'intérêt. Concernant la mise au point des injections de virus, nous avons besoin d'animaux vivants pour faire migrer le virus et visualiser les réseaux tracés dans les tissus d'intérêt après euthanasie de l'animal.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, plusieurs étapes de cette pré-étude seront faites sur les mêmes animaux. Le nombre d’animaux utilisé dans chaque procédure a été déterminé de manière à avoir des résultats statistiquement significatifs, avec les tests adaptés, et le moins d’animaux possible. En cas de surestimation du nombre d’animaux dans une procédure, nous n’inclurons évidemment pas d’animaux supplémentaire dans la procédure.
Raffinement
Pour une pratique plus éthique, les chirurgies ont été mise au point préalablement sur des cadavres récupérés auprès d’autres chercheurs. Cette formation a été faite sous la tutelle de notre vétérinaire. Les premières chirurgies seront aussi faites en sa présence pour limiter les erreurs pouvant engendrer des douleurs. De plus, nous avons prévu une analgésie pré-opératoire, ainsi qu’une analgésie post-opératoire pendant 3 jours. Les animaux seront surveillés quotidiennement et des soins seront apportés en cas de signes de mal être ou douleur avec un contact du vétérinaire et de la structure du bien-être de l’animal dès le lendemain ou le jour même suivant le problème rencontré. Si l’animal présente des signes de douleurs pendant plus de 48h ou sur demande du vétérinaire, les animaux concernés seront euthanasiés. L’environnement des animaux sera enrichi avec des tunnels et des matériels de nidification. Pour la contention des animaux, une phase d’habituation quotidienne avec récompense sera mise en place avant le début de l’expérimentation.
Choix des espèces
Le rongeur est un modèle facile à héberger, dont la reproduction est rapide et dont la physiologie reste malgré ses différences, proche de celle de l’humain. Le rat est particulièrement compatible avec notre projet car sa taille supérieure à celle de la souris permet de faciliter les chirurgies comme l’injection de virus et les lésions de moelle épinière, que nous réaliserons plus tard dans notre étude. De plus, il existe de nombreux points communs entre le rat et l’humain quant à la réparation cellulaire de la moelle épinière. Nous utiliserons des animaux adultes car ils doivent être sexuellement actifs (6 à 8 semaines au début des expérimentations)
Caractérisation d’une protéine par imagerie par résonance magnétique (IRM) dans un modèle murin de sepsis.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Trois séances d'imagerie d'environ une heure chacune, anesthésie comprise, et quatre prises de sang dans la veine de la queue avec un risque de saignement, d'infection ou de nécrose des tissus : 63 rats vont être utilisés, tous tués pour prélever organes et sang. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Une injection unique de lipopolysaccharide dans l'abdomen déclenche une inflammation généralisée qui reproduit un sepsis, avec perte de poids, baisse de mobilité et réduction des interactions sociales, pour tester si une protéine protège la barrière entre le sang et le cerveau. Le porteur retient le rat parce que c'est l'espèce déjà utilisée sur ce modèle et parce que sa taille donne de meilleures images que la souris, et situe un éventuel premier essai chez l'être humain dans les cinq prochaines années.
Objectifs
Le sepsis est une réaction inflammatoire exagérée qui force le corps à s’attaquer à ses propres tissus et organes. Il peut se produire en réponse de n’importe quelle infection, que ce soit par la présence d’une bactérie, d’un virus ou d’un parasite dans le corps. La forme la plus grave est le choc septique qui est une cause fréquente de décès. Cette inflammation entraîne des problèmes dans tout le corps, jusqu’à la baisse de la pression sanguine qui peut causer des défaillances d'organes. Si cette défaillance atteint le cerveau et les vaisseaux sanguins qui l’alimentent il peut y avoir des conséquences graves pour les patients, en accélérant l'apparition de problèmes de mémoire à long terme. Si l’inflammation reste excessive et continue dans le temps, elle va endommager la barrière qui sépare le sang et le cerveau entraînant un gonflement du cerveau et l'activation de certaines cellules immunitaires qui vont accentuer l'inflammation au niveau du cerveau. De plus, il peut y avoir des problèmes avec la circulation sanguine et provoquer des saignements dans le cerveau. Pour traiter le choc septique, on utilise des antibiotiques et on traite l'infection initiale. On s'assure aussi que la pression sanguine reste normale pour que les organes fonctionnent de manière normale. Actuellement, il n'y a pas de traitement spécifique pour traiter les problèmes qui touchent les vaisseaux altérés par cette maladie, ni l'inflammation du cerveau. Notre équipe de recherche étudie une protéine qui pourrait aider à conserver la fonction des vaisseaux pendant l'inflammation et empêcher les problèmes qu’elle provoque. Pour cela, nous utilisons un modèle chez le rat chez qui nous allons injecter une substance appelée Lipopolysaccharide (LPS) pour provoquer l'inflammation au niveau du cerveau. Nous allons faire des images IRM du cerveau de ces animaux pour voir si la protéine d’intérêt peut empêcher les problèmes liés à l'inflammation dans le cerveau, en mesurant la diminution du gonflement du cerveau et de la circulation sanguine cérébrale.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à examiner comment la protéine agit dans la réponse de la barrière entre le sang et le cerveau en cas d'inflammation dans tout le corps. Avant de pouvoir envisager de tester cette protéine chez l'homme, il est important de vérifier son efficacité dans le traitement de l'infection grave chez le rat. Les résultats attendus aideront à mieux comprendre comment traiter ce genre d'inflammation chez les humains et à réduire le risque de développer des troubles de la mémoire graves. Il est possible qu'une première phase d'essais chez l'homme puisse être envisagée dans les cinq prochaines années.
Procédures
L’ensemble des gestes réalisés sur les animaux, le seront par des personnes formés à la manipulation expérimentale du petit animal. Dans cette étude, nous avons besoin d'endormir les animaux pour les examens d'imagerie. Les animaux seront imagés 3 fois au cours de ce projet. Un protocole d’imagerie dure environ 1h de l’anesthésie au placement de l’animal dans sa cage de réveil. Pour induire l’anesthésie générale, nous injecterons au niveau abdominal un produit dont on ajustera la concentration en fonction du poids de l’animal. Après 5 minutes et confirmation de l'anesthésie générale, un prélèvement de sang sera effectué au niveau de la veine de la queue, ce geste expérimental prend 2 à 3 minutes. Nous allons mesurer dans ce prélèvement les différentes protéines impactées par la protéine d’intérêt pour voir si elle a bien effet. Ce prélèvement sera réalisé 3 fois au cours de ce projet. Un 4ème prélèvement sera effectué, lors de la dernière étape du projet, toujours sous anesthésie générale. La mise en place du modèle expérimental est réalisée par une injection unique de Lipopolysaccharide au niveau abdominal.
Impact sur les animaux
Nous utiliserons des injections dans la cavité abdominale pour administrer la protéine d’intérêt, le produit pour déclencher la maladie inflammatoire ainsi que pour le mélange pour l’anesthésie. Lors de ces injections l’animal est tenu dans les mains de l’opérateur avec les gestes préconisés pour limiter le stress et la douleur de l’animal lors de l’injection. L'injection du produit d'anesthésie peut être répétée avec une concentration plus faible pendant l'examen d'imagerie dans le cas où l'animal commence à se réveiller. Le LPS est une substance qui provoque une réaction inflammatoire généralisée semblable à celle observée dans le sepsis et peut entraîner à court terme une perte de poids, une réduction de la mobilité et des interactions sociales chez les animaux. Le fait de répéter les prélèvements sanguins au niveau de la queue peut entrainer soit des saignements, soit une infection qui peut aller jusqu’à la nécrose c’est-à-dire à la mort des tissus.
Devenir
L'ensemble des animaux inclus dans ce projet seront euthanasiés pour effectuer des prélèvements d'organes et de sang. Ces prélèvements seront utilisés pour une analyse tissulaire au niveau microscopique afin d'évaluer le rôle protecteur de la protéine. Plus particulièrement pour les prélèvements de cerveau, nous allons les comparer aux données obtenues par imagerie.
Remplacement
L'inflammation du cerveau est un phénomène complexe résultant de l'interaction de différents types cellulaires et la barrière qui sépare le sang du cerveau. Cette interaction est encore partiellement connue. L'approche avec des modèles théoriques ou de remplacement ne permet pas de rendre compte de façon fiable de ces différentes interactions. Le modèle animal utilisé sera celui le plus validé à l'heure actuelle pour l'étude de l'inflammation du cerveau.
Réduction
Le nombre d'animaux pour ce projet été déterminé à l’aide d’outils mathématiques spécialisés pour permettre une analyse cohérente et juste des données obtenues. De plus, comme nous allons utiliser les animaux dans les différentes conditions expérimentales, les données obtenues chez les animaux en bonne santé seront comparées à celles récoltés sur ces mêmes animaux mais après le déclenchement de l’inflammation par le LPS. Ceci va nous permettre d’obtenir des résultats dans les différentes conditions expérimentales avec moins d’animaux en plus de la réutilisation des animaux utilisés pour l'étude pilote. L’étude pilote va permettre d'ajuster le nombre d'animaux en fonction de la variabilité qui peut exister entre les animaux. En effet, s’il existe des différences ou non dans les mesures réalisées dans le groupe d’animaux sains, nous saurons s’il est nécessaire d’ajuster le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats cohérents et fiables. De plus, les données d'imagerie seront analysées au fur et à mesure, si les résultats sont satisfaisants avec moins d'animaux que prévu, les protocoles d'imagerie seront arrêtés afin de réduire le nombre d'animaux utilisés sur la totalité du projet.
Raffinement
Une période minimale d'acclimation de 7 jours à la réception des animaux du fournisseur sera respectée. Le milieu des cages sera enrichi et le nombre d'individus par cage sera adapté à leur taille mais aucun animal ne sera laissé seul en cage. La profondeur de l’anesthésie est vérifiée par l’absence de mouvement par pression sur la patte. Une évaluation en temps réel de l'anesthésie sera réalisée pendant les protocoles d’imagerie. Si la fonction respiratoire se dégrade et se maintient dégradée, le protocole d'imagerie sera interrompu pour permettre une surveillance accrue de l'animal dans une cage de réveil dédiée placée sous une lampe chauffante. Pour garantir un maintien de la température corporelle pendant le protocole d'imagerie, l’animal est réchauffé pendant tout le protocole d’imagerie. Pour les animaux qui ne sont pas euthanasiés à l'issue du protocole d'imagerie, la phase de réveil sera réalisée sous lampe chauffante puis remplacement dans leur cage d'origine. Les animaux seront observés quotidiennement par le personnel de l’animalerie et les points limites seront étudiés par les responsables de projet 2 fois par semaine pour s’assurer du bien-être des animaux et qu’ils soient traités avec le plus grand respect et le moins de douleurs possible. Si la mise en place d’un traitement anti-douleur ne permet de pas d’améliorer le bien-être animal, le protocole d’euthanasié sera réalisé.
Choix des espèces
Nous utiliserons des rats pour cette étude car c'est l'espèce utilisée dans les études sur ce modèle pathologique. Le rat est une espèce couramment utilisée pour les travaux d'expertise par imagerie chez le petit animal et les outils utilisés sont dédiés à cette espèce. De plus, c’est une espèce de plus grande taille par rapport à la souris ce qui permet d’avoir une qualité d’image supérieure avec plus de détails et précision pour les expérimentations d’imagerie préclinique. Nous utiliserons des animaux âgés de 10 à 12 semaines pesant entre 400 et 600g. Le stade de développement des animaux correspond à de jeunes adultes afin de mimer au mieux les conditions pathologiques retrouvées chez l'Homme.
Hydrogenotherapie et arythmies cardiaques
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Une artère coronaire obstruée pendant cinq à quarante minutes, puis rouverte : 300 rats subissent cette chirurgie de moins de deux heures sous anesthésie générale et ventilation assistée, et sont tués avant tout réveil. Le porteur attend que les animaux développent des troubles du rythme, et indique qu'une arythmie trop sévère peut provoquer leur mort immédiate sur la table. Le cœur est prélevé à la fin de l'intervention pour tester si l'hydrogène gazeux protège du trouble du rythme, trente rats étant d'abord utilisés pour l'apprentissage du geste chirurgical. Rien n'est dit sur la proportion d'animaux qui meurent en cours de procédure, et la partie raffinement se limite à l'agrément de l'établissement, aux formations réglementaires et à l'hébergement enrichi, sans rien de propre à cette chirurgie.
Objectifs
L'hydrogène (H2) est un candidat médicament très intéressant dans le traitement des maladies cardiovasculaires. Il est connu pour protéger le coeur lors d'un phénomène d'ischémie-reperfusion (IR) cardiaque. Un phénomène qui survient par exemple lors d'une crise cardiaque. L'ischémie est la diminution de l'apport en sang d'un organe tandis que la reperfusion correspond à la restauration de l'apport normal en sang. Lors d'une IR il est fréquent que le coeur entre en arythmie. Le coeur bat alors de manière irrégulière ce qui peut provoquer une mort subite. Ce type d'accident cardiaque est responsable chaque année de la mort de 5 millions de personnes dans le monde. Prévenir l'apparition de troubles du rythme est donc capital dans la prise en charge des patients présentants une IR. L'H2 a été démontré comme protecteur cardiaque, nous pensons que l'H2 possède également un effet anti-arythmique. L'objectif de ce projet est ainsi d'étudier la capacité de l'H2 à empêcher l'apparition de troubles du rythme au cours d'une IR.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de démontrer un potentiel effet anti-arythmique de l'H2. Ce travail doit fournir les premières données vers une utilisation de l'H2 pour réduire l'apparition de troubles du rythme chez les patients hospitalisés pour IR.
Procédures
Chaque animal sera soumis à une procédure chirurgicale de moins de deux heures sous anesthésie générale et ventilation assistée. Au cours de cette procédure l'animal subira une période d'ischémie (obstruction d'une artère irriguant le coeur) de durée variable (5-40 minutes) suivie d'une période de reperfusion (10-60 minutes).
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de détresse respiratoire ou des hémorragies. Il est attendu que les animaux développent des arythmies au cours de la procédure, si l'arythmie est trop sévère cela peut engendrer la mort immédiate de l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l'intervention chirurgicale afin de récupérer le coeur pour analyses biologiques.
Remplacement
La présente étude a pour objectif de fournir des données précliniques sur le potentiel anti-arythmique de l'H2. Actuellement, il est impossible de remplacer la compléxité du corps humain et du système cardiovasculaire par des modèles n'utilisant pas d'animaux, d'où la nécessité de leur utilisation dans ce projet.
Réduction
Le projet prévoit l'utilisation de 300 animaux. 30 rats seront utilisés afin d'apprendre la technique de chirurgie et de déterminer les conditions d'expérimentation des procédures suivantes, cela permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés lors de ces procédures. Parmi ces 30 rats, certains pourront être réutilisés d'un projet précédent à condition qu'ils aient pleinement retrouvé leur état de santé et de bien-être général. Les deux autres procédures comprendront 18 groupes de 15 rats. Ces 18 groupes réunissent les conditions nécessaires à l'obtention de résultats exploitables. Le nombre de 15 animaux par groupe a été déterminé sur la base des conventions de Lambeth (conventions déterminant les bonne pratiques expérimentales pour l'étude des troubles du rythme en préclinique).
Raffinement
Le projet est mis en oeuvre dans un établissement utilisateur agréé. L'ensemble des personnels impliqués est à jour des formations réglementaires exigibles pour la manipulation et la chirurgie sur des animaux vivants. Les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé et enrichi. Les animaux sont observés régulièrement afin d'anticiper l'apparition des points limites fixés. L'intégralité des gestes sera réalisée sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Les similitudes d'anatomie et de physiolgie entre le rat et l'Homme permettent d'obtenir une comparaison fiable des résultats obtenus. De plus l'utilisation du rat pour établir le modèle d'ischémie-reperfusion myocardique est un modèle maîtrisé par le laboratoire. Nous utiliserons des rats adultes mâles de minimum 7 semaines (correspondant à un poids corporel supérieur à 300g). A ce stade de développement les animaux sont sevrés et d'un poids supérieur à 300g facilitant la chirurgie.
Formation de personnels au prélèvement de liquide céphalorachidien sur des rats et des souris
- Formation professionnelle
Rats : 21
Pour entraîner des personnels à prélever du liquide céphalorachidien, 21 souris et 21 rats sont opérés sous anesthésie générale profonde et tués sans phase de réveil. La procédure dure quinze minutes chez les rats et vingt-cinq chez les souris, temps d'anesthésie compris, et aucune connaissance n'en sortira. Le porteur décrit un déroulé en trois temps, exposé théorique, démonstration, puis mise en pratique par les apprenants sous la surveillance d'un vétérinaire formateur. Il affirme que cette mise en pratique "ne peut être évitée" et que l'apprentissage est impossible sur des cadavres, le prélèvement n'y étant pas réalisable.
Objectifs
La bonne formation des expérimentateurs est un point clé de la réalisation d’une recherche reproductible et conclusive. Elle permet également de garantir le bien-être des animaux et de réduire le nombre d’animaux à utiliser dans les procédures. Dans ce projet, un vétérinaire va venir dans nos locaux afin de former des personnes à ce prélèvement. La partie pratique sera précédée d’un exposé théorique permettant de souligner les précautions à prendre et les raffinements à mettre en place
Bénéfices attendus
Avec ce projet nous participons à la formation aux gestes techniques des personnels impliqués dans les expériences ce qui va améliorer le bien -être des animaux et la qualité de nos recherches.
Procédures
Les animaux de ce projet seront tous amenés à subir un prélèvement de LCR sous anesthésie générale profonde. La durée de la procédure est de 15 min chez le rat et de 25min chez la souris en tenant compte du temps d’anesthésie.
Impact sur les animaux
Un inconfort et un stress transitoire lier aux injections des anesthésiques.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de l'expérience sans phase de réveil.
Remplacement
Bien qu’il soit possible de se préparer à la réalisation de gestes techniques sur animal vivant par le visionnage de vidéo de démonstration, la discussion avec des experts et la lecture de référence bibliographique, la mise en pratique après une démonstration ne peut être évitée. De plus l’apprentissage ne peut pas se faire sur des animaux morts car le prélèvement n’est pas possible sur des cadavres.
Réduction
L’apprentissage sera réalisé avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux. Ainsi le vétérinaire formateur choisi est un expert en la matière. La formation sera faite en trois temps : un exposé théorique, une démonstration puis seulement après une mise en œuvre sous la surveillance du formateur par les apprenants.
Raffinement
L’apprentissage sera réalisé avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux. Ainsi le vétérinaire formateur choisi est un expert en la matière. La formation sera faite en trois temps : un exposé théorique, une démonstration puis seulement après une mise en œuvre sous la surveillance du formateur par les apprenants.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des souris et des rats non transgéniques. Il est important que la formation se fasse sur les espèces qui seront ensuite utilisées dans nos expérimentations. Nous utiliserons des souris de 8 semaines (35g environ) et des rats de 6 semaines (200-250g environ) afin d’être dans les conditions réelles de mise en œuvre des prélèvements de LCR.
Formations secteur santé EU2/2
- Formation professionnelle
Cochons : 500
Former des chirurgiens, des vétérinaires et des infirmières de bloc opératoire mobilise ici 500 cochons et 1 700 rats, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chaque séance chirurgicale dure de six à huit heures, un cochon pour trois étudiants, un rat par étudiant. Le porteur indique former 2 000 à 3 000 personnes par an, dont 20 % pratiquent des gestes sur un animal, et affirme avoir réduit de 71 % le nombre de cochons depuis l'acquisition de simulateurs. Il conclut que le recours à un organisme vivant reste "nécessaire" dans certaines circonstances, au nom du principe "jamais la première fois sur le patient".
Objectifs
Ce projet a pour but d'autoriser l'utilisation d'animaux dans le cadre des la formation des futurs médecins, chirurgiens, vétérinaires, scientifiques et professionnels de santé (infirmières de bloc opératoire). Depuis la création de notre structure de formation, une grande reflexion est menée pour réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. Ainsi, nous avons développé des modèles ex-vivo (chirurgie cardiaque, ophtalmologie, microchirurgie...) permettant de s'affranchir de l'utilisation d'animaux vivants. Nous nous sommes dotés également d'une vingtaine de simulateurs numériques dans presque toutes les spécialités chirurgicales dans le but aussi de réduire le nombre d'animaux. Néanmoins, l'utilisation d'un organisme vivant qui reproduit au plus juste les sensations, la compléxité et le stress du bloc opératoire est encore nécessaire dans certaines circonstances. L'HAS (Haute Autorité de Santé) a dicté le principe éthique qui régit notre activité : "jamais la première fois sur le patient". Ainsi afin de former au mieux les chirurgiens, médecins, vétérinaires ou paramédicaux (infirmières), nous utilisons des modèles porcins ou murins qui permettent aux aprenants de réaliser des gestes complexes qui ne sont pas modélisés sur simulateurs. Ce projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs (EU2 hébergeur et EU1 chirurgie)
Bénéfices attendus
En médecine comme dans d’autres professions, le risque d’erreur augmente avec le manque d’expérience. La simulation représente un outil pédagogique efficace permettant aux professionnels de santé d’acquérir de l’expérience sans risque pour le patient, et ainsi de respecter l’impératif éthique rappelé par la HAS : « Jamais la première fois sur le patient ». Elle peut être utilisée à la fois en formation initiale, afin de permettre aux jeunes et aux futurs professionnels d’acquérir de l’expérience, et lors d'une formation continue pour des professionnels plus expérimentés qui souhaiteraient remettre à niveau certaines compétences ou techniques utilisant une technologies nouvelle. Elle peut être également ciblée, y compris dans le cadre de procédures techniques, sur le travail en équipe (exemple : chirurgien et infirmier de bloc opératoire). Les preuves de l’efficacité de la simulation comme outil permettant d’acquérir de l’expérience en médecine sont nombreuses. Cette expérience acquise permet à son tour de réduire le risque d’erreur et d’événements indésirables chez les patients. Quelques exemples : en chirurgie, l’apprentissage sur simulateur a montré son efficacité quant à la diminution du risque de complications postopératoires et de durée d’hospitalisation lors des interventions par laparoscopie pour hernie inguinale. Les cholécystectomies par laparoscopie sont aussi associées à moins d’erreurs et à un meilleur respect des tissus durant l’opération si l’opérateur a été formé sur simulateur. En ophtalmologie, un enseignement structuré comprenant de la simulation permet de réduire les complications postopératoires faisant suite à une chirurgie de la cataracte. Enfin, le risque de pneumothorax secondaire à une ponction pleurale est réduit lorsque l’opérateur a été préalablement formé sur simulateur.
Procédures
Induction de l'anesthésie par injection en intra musculaire de l'anesthésiant (durée 2 minutes dans l'EU2). Procédures chirurgicales diverses en fonction de la spécialité enseignée (durée : 6 à 8h dans l'EU1).
Impact sur les animaux
Stress du au changement d'hébergement entre l'éleveur et l'animalerie (1 semaine de stabulation). Douleur et stress à l'induction de l'anesthésie due à la piqure (durée 5 minutes).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort car les multiples opérations de chirurgie subies ne permettent pas la survie de l'animal.
Remplacement
Il existe des méthodes de simulation chirurgicale permettant de remplacer les animaux destinés aux formations. Nous avons pris en compte cette approche en disposant et en nous équipant de nombreux simulateurs. Cependant, un certain nombre de gestes ne peuvent être acquis et validés que sur un modèle opératoire proche de la clinique. La réalisation d’opération sur des animaux anesthésiés permet la visualisation in situ de la qualité des interventions et les complications sur l’organisme entier. En fin de parcours pédagogique seulement et pour les spécialités où pédagogiquement cela apporte une plus-value, les étudiants/stagiaires peuvent appliquer ces procédures sur l’animal afin d'appréhender l'opération avec tout la complexité d'un organisme entier. Par exemple, La réalisation de techniques microchirurgicales s’effectue d’abord sur des prothèses en silicone pour acquérir les 1ers gestes de microchirurgie puis sur animaux anesthésiés ce qui permet la visualisation in situ de la qualité des sutures (étanchéité, perfusion, fuite, coagulation,…). Le modèle porcin permet l'application de techniques chirurgicales complexes et le perfectionnement du personnel dans de très nombreuses spécialtités telles que la chirurgie cardiaque, la chirurgie thoracique, la chirurgie vasculaire, la chirurgie digestive, la chirurgie urologique, la chirurgie gynécologique, la chirurgie pédiatrique, la chirurgie orthopédique et la neurochirurgie. La microchirurgie, qui est la réalisation sous microscope de surtures vasculaires et nerveuses, est une spécialisation complémentaire qui sera enseignée sur modèle murin (rat). Afin de réduire au maximum l'utilisation des animaux, le nombre est défini selon le nombre d’étudiants. L’enseignement sera de bonne qualité avec 1 modèle porcin pour 3 étudiants pour la chirurgie générale, et 1 rat/personne dans le cadre d'une formation spécifique microchirurgie.
Réduction
Les formations proposées doivent permettre aux apprenants (personnel médical et paramédical : chirurgiens, médecins, infirmières, internes en chirurgie, vétérinaires et scientifiques) d’acquérir la pratique des différentes techniques chirurgicales (acquisition d’une gestuelle sûre et précise, augmentation de la rapidité de réalisation des opérations en clinique) et une utilisation efficace du matériel de chirurgie, de microchirurgie, de chirurgie robotique et du bloc opératoire en général. Dans un but de reduction, les enseignements pratiques sont tout d’abord dispensés : 1- sur simulateurs numériques qui reproduisent virtuellement une partie des opérations chirurgicales de différentes spécialités, afin d’initier l’apprentissage des gestes de base 2- sur pièces artificielles (peau artificielle, tubes silicone...), et 3-sur pièces anatomiques (coeurs, pieds de cochons, vessies, reins, colons, yeux issus de la boucherie ou prélevés sur des animaux en fin d'expérimentation) ce qui permet de réduire considérablement le nombre d'animaux. Par exemple, depuis l'acquisition des simulateurs, le nombre de cochons utilisés pour la formation a été réduit de 71%. L’enseignement sera de bonne qualité avec 1 cochon pour 3 étudiants pour la chirurgie en générale, et 1 rat/séance/étudiant pour la microchirurgie. Nous formons 2000 à 3000 personnes par an mais seulement 20% réalisent des gestes sur animal.
Raffinement
Les différentes espèces sont hébergées en groupe et avec un enrichissement adapté : pour les rats : tunnels et buchettes, pour les cochons : balles et mordillos. Nous avons mis en place des points limites suffisamment prédictifs afin déviter toute souffrance de l'animal. Toutes les opérations chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur par administration d'un traitement antalgique en continu sans reprise de conscience avant leur euthanasie en fin de séance.
Choix des espèces
Nous travaillons avec des cochons : 3-6 mois pour avoir des animaux entre 30 et 50kg pour une similitude au niveau anatomique, hémodynamique et physiologiques par rapport à l'homme mais aussi avec des rats : 8-11 semaines selon la souche pour avoir des animaux d'environ 350g pour une similitude anatomique des vaisseaux et des nerfs en terme de taille comparable à l'homme (chirurgie de la main, chirurgie maxillo faciale, chirurgie ophtalmologique).
Évaluation de la dermatite atopique induite par des extraits d’acariens
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Rats : 1150
Une trentaine d'études d'efficacité sur des candidats médicaments contre l'eczéma : 1 150 souris et 1 150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le dos rasé, ils reçoivent un extrait d'acariens appliqué ou injecté dans la peau jusqu'à neuf fois en trois semaines, puis le produit à tester tous les jours. Pour mesurer le grattage, chaque animal est isolé jusqu'à cinq heures dans une enceinte, et jusqu'à sept prises de sang sont pratiquées en trois semaines, la dernière suivie d'une mise à mort sans réveil. Le porteur justifie le recours aux rongeurs par l'impossibilité de faire apparaître un comportement de grattage in vitro, et annonce des traitements "sans effets secondaires majeurs" pour les patients.
Objectifs
La dermatite atopique, ou eczéma atopique, est une maladie inflammatoire chronique de la peau, fréquente chez les nourrissons et les enfants, qui se caractérise par des démangeaisons, une sécheresse de la peau, un érythème et une peau épaisse causés par une perturbation immunitaire, des défauts génétiques et des facteurs environnementaux. En médecine humaine, on estime jusqu'à 20 % des personnes souffrant de dermatite atopique . La sècheresse de la peau, son irritabilité et son hyperréactivité s'expliquent par une diminution des graisses à la surface cutanée. Les patients dits atopiques sont génétiquement prédisposés (terrain familial). Leur système immunitaire est très réactif et leur peau présente une anomalie de perméabilité. Les allergènes environnementaux (poussières, pollens…), normalement bien tolérés, vont alors pouvoir pénétrer plus profondément dans l'épiderme et stimuler de façon excessive le système de défense immunitaire. En particulier, une altération de la barrière cutanée entraîne une sensibilité élevée aux allergènes aériens atopiques, y compris les acariens . Les acariens constituent un vecteur non seulement de protéines allergènes, mais aussi d'adjuvants microbiens qui peuvent tous deux conduire à l'allergie. Dans la dermatite atopique, les lésions liées au grattage (conséquences des démangeaisons), peuvent être responsables de surinfection bactérienne (ex : staphylocoque doré) ou virale (ex : virus de l'herpès) dont les conséquences sur l’état général peuvent être plus ou moins importantes. Le projet concerne des tests d'évaluation de réactions cutanées, de comportements de grattage chez le rongeur. Le modèle de dermatite atopique (induit par des extraits d’acarien) décrit dans ce projet cible l'évaluation des effets de substances dans le cadre de développement préclinique de produits pharmaceutiques. Le modèle est mis en place et utilisé afin de tester l'efficacité de médicaments à lutter contre les conséquences directes ou aggravantes (comportement de grattage) de l’allergie aux acariens.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra l'évaluation de nouveaux traitements nécessaires pour améliorer la prise en charge et la qualité de vie des patients, car les traitements actuels présentent des effets secondaires qui peuvent être importants. Par exemple, même si les corticoïdes, appliqués par voie topique ou orale, sont fréquemment utilisés pour traiter de nombreuses affections cutanées, ces derniers ne restaurent pas la barrière que constitue l’épiderme. Leur utilisation est de plus fréquemment accompagnée d’une immunosuppression, ce qui a pour conséquence de prolonger leur utilisation à des doses fortes entrainant ainsi de nombreux effets secondaires (atrophie de la peau, augmentation du risque d’infection). Pour ces raisons, de nouveaux traitements, sans effets secondaires majeurs, sont en développement.
Procédures
Les animaux seront rasés au niveau du dos. 2-3 fois par semaines et pendant environ 3 semaines (soit en 9 occasions maximum), un extrait d’acariens est appliqué ou injecté au niveau de la peau. Cette procédure ne dure que quelques minutes et est réalisée sous anesthésie gazeuse si nécessaire. Les administrations d’éléments d’essai pourront être réalisées tous les jours pendant la durée de l’étude (environ 1 minute par administration). Avant la première application de l’extrait d’acariens, puis à différents jours jusqu'au lendemain de la dernière application, l’épaisseur des oreilles est mesurée et la peau est observée. Cette procédure ne dure que quelques minutes et est réalisée sous anesthésie gazeuse si nécessaire. Les animaux sont placés individuellement dans une enceinte pour évaluer le comportement de grattage, généralement en une occasion et pendant 5 heures maximum. Les jours qui précédent cette évaluation, une ou plusieurs phases d’habituation à l’enceinte d’environ 1 heure sont mises en place. Des prélèvements de sang pourront être réalisés sous anesthésie gazeuse, procédure d’une durée de quelques minutes (7 prélèvements maximum en 3 semaines). Si le prélèvement est effectué en fin d’étude, les animaux sont immédiatement euthanasiés (sans retour à l’état conscient).
Impact sur les animaux
Les phases d’induction de l’anesthésie et de réveil (nécessaires pour la réalisation des administrations, des prélèvements sanguins et des évaluations le cas échéant), tout comme les phases de contentions nécessaires aux administrations substances (produit test) ou d’isolement (évaluation du comportement de grattage, généralement 2 à 5 heures) peuvent être source de stress ou d’inconfort pour l’animal. Des démangeaisons pourraient apparaitre au niveau du site d'application des extraits d'acariens.
Devenir
Dans la procédure, les animaux sont euthanasiés, les prélèvements de peau/oreilles et de sang (pour analyses) ne permettant pas le réveil et le maintien en vie.
Remplacement
Dans le cadre du développement des médicaments testés, des tests in vitro, ont déjà eu lieu avant l'utilisation de l'animal. Ceux-ci constituent un point de départ permettant de générer des données préliminaires et d’effectuer un tri moléculaire pour ne retenir que les molécules présentant une certaine efficacité. Bien que ces tests permettent une réduction significative du nombre de substances à tester (et donc du nombre d’animaux), ils ne reflètent pas la complexité de l’environnement biologique, du système endocrinien et immunologique chez l’Homme, ou l’apparition d’un comportement de grattage. De même, il n'est pas possible de prédire les effets secondaires des substances utilisées. Ainsi, les modèles d'animaux restent indispensables pour valider et optimiser de nouvelles thérapies pour leur utilisation en toute sécurité chez l'Homme.
Réduction
Les mesures de réduction s'intégrant à la règle des 3Rs vont consister à utiliser le plus petit nombre d’animaux possible pour chaque étude permettant d'obtenir des données suffisantes pour interpréter les résultats de façon correcte et d’éviter ainsi une répétition inutile des études. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet et la comparaison par rapport à un groupe contrôle négatif et éventuellement à un contrôle positif (substance de référence ou de comparaison) si cela s'avère pertinent. Selon les données de la littérature, il est estimé qu’un effectif de 8-10 animaux en standard par groupe (nombre d'animaux et groupes variables, selon l’objectif de l’étude) sera nécessaire pour atteindre une sensibilité correcte du test. Une étude comprendra en général 4 groupes et une trentaine d'études sont anticipées. L'analyse statistique prévue repose sur des tests paramétriques adaptés aux objectifs de l'étude. Par ailleurs, des prélèvements terminaux (tissus, organes, sang) peuvent être ajoutés en fin de procédure pour éviter une répétition inutile de l'étude.
Raffinement
Dans le cadre du projet, les mesures de raffinement qui s'intègrent dans la règle des 3Rs, vont consister en un suivi des points limites permettant de d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids). De plus, les animaux sont manipulés fréquemment par des techniciens formés et attentifs et suivis par le vétérinaire. Il est également mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères.... En cas de doute, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu'au retour aux paramètres physiologiques normaux ou attendus ou jusqu’à atteinte des points limites. Tous les points limites et leur cotation sont décrits dans un formulaire interne. Cette observation faite par du personnel formé inclut une surveillance de l'aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal sous stimulation, la respiration, l’appétit, l’état d’hydratation, les tremblements ou convulsions… Une évaluation interne impliquant la cellule de bien-être animal pourra permettre de réévaluer et d’adapter à postériori la catégorie si nécessaire. Prises dans leur ensemble, ces mesures tendent à limiter la variabilité des données.
Choix des espèces
Aujourd’hui encore, les rongeurs (souris et rats) demeurent essentiels pour étudier la dermatite atopique, comprendre les mécanismes moléculaires de la pathogenèse de cette affection cutanée et étudier l'efficacité de nouveaux traitements. Tous les animaux seront utilisés après 4 semaines de développement (après sevrage) que ce soient des rats ou des souris conformément à la bibliographie scientifique.
Évaluation de l’efficacité thérapeutique d’un inhibiteur enzymatique chez des animaux atteints d’une myopathie génétique.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Des rats porteurs d'une mutation du gène DMD, à l'origine d'une dystrophie musculaire, reçoivent chaque jour pendant trois mois un composé par injection sous la peau ou par la bouche, et passent quatre fois un test d'agrippement et un électrocardiogramme. 80 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester ce composé déjà essayé chez des souris atteintes d'une forme légère de dystrophie. Le porteur décrit des rats "atteints de dystrophies sévères", aux "effets dévastateurs sur les muscles et le cœur", et les effets néfastes qu'il prévoit pour eux se résument à une griffe cassée pendant le test d'agrippement, un figement de quelques minutes et des réactions de la peau aux injections. Tous sont tués à l'issue, après une prise de sang sous anesthésie, pour des analyses histologiques et moléculaires.
Objectifs
Les dystrophies musculaires sont des myopathies génétiques rares qui touchent principalement les muscles et le cœur. La dystrophie de Duchenne est causée par des changements dans le gène DMD et touche surtout les hommes. Le gène DMD produit normalement une protéine appelée "dystrophine". Chez les patients, la quantité réduite de dystrophine induit une détérioration progressive des muscles, provoquant une faiblesse musculaire. La forme la plus sévère (absence complète de dystrophine) apparaît dès l'enfance et entraîne un déclin progressif de la mobilité et du fonctionnement cardiaque, fatale de façon prématurée. Jusqu'à présent, aucun traitement n'a été trouvé pour prévenir la maladie chez les personnes porteuses d'anomalies génétiques. L'objectif de notre étude est d'arrêter la progression de la maladie en utilisant de nouvelles substances qui empêchent la perte musculaire et améliorent la connexion entre les muscleset les nerfs qui déclenchent leur contraction. Il est attendu que ces substances contribueront à une amélioration de la contraction synchronisée des muscles et du cœur.
Bénéfices attendus
Notre laboratoire évalue des thérapies novatrices que nous testons sur des modèles aussi pertinents que possible. Le composé innovant étudié ici, dont l'efficacité a été démontrée sur un modèle de dystrophie légère chez la souris, sera évalué dans nos modèles atteints de dystrophies sévères, similaires à celles identifiées chez les patients. Ces dystrophies ont des effets dévastateurs sur les muscles et le cœur. Le composé innovant cible plusieurs mécanismes originaux qui, combinés, devraient limiter la perte musculaire et améliorer la connexion entre les cellules. Cela favorisera la contraction harmonieuse des muscles utilisés pour marcher, respirer et faire circuler le sang. Dans l'ensemble, nous espérons que l'administration de ce traitement chez les patients permettra de réduire la fonte musculaire qui les handicape.
Procédures
Avant le début de la procédure, chaque animal sera soumis à deux tests légers : un test d'agrippement et un électrocardiogramme (ECG), chacun durant respectivement 20 et 10 minutes. Ensuite, le traitement sera administré chaque jour sous la peau par injection ou par la bouche. L'administration dure 15 secondes. Un mois, deux mois et trois mois après le début du traitement, les animaux seront à nouveau soumis à un test d'agrippement et à un ECG. À la fin du traitement, soit trois mois après son démarrage, les animaux seront anesthésiés une ou deux fois par une injection sous la peau (20 secondes). Une fois endormis, les animaux se verront prélevés leur sang au moyen d'un geste de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Un effet indésirable du test d’agrippement est la cassure d’une griffe trop longue lors du saisissement de la barre. Les rats DMD peuvent exprimer une réponse aiguë de stress supérieure à la normale. Ils se figent pendant quelques minutes. Également, de possibles réactions de la peau consécutives aux injections multiples sur un même site.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Tout ce qui pouvait être testé sur l'efficacité des composés sans utiliser d'animaux a été réalisé avant le début de ce projet. Nous avons confirmé l'absence de toxicité des substances et de tous leurs métabolites chez les souris et les rats. Sur la base de ces résultats solides, notre objectif dans ce projet est de répondre à la question qui ne peut être abordée que chez l'animal vivant, avec tous ses organes en interaction constante : est-ce que l'action des substances innovantes testées permettra de ralentir efficacement la progression de la maladie musculaire ? Le cas échéant, par quels mécanismes moléculaires à l'intérieur des cellules ?
Réduction
Notre laboratoire a rassemblé une grande quantité de données à partir des modèles de rats utilisés dans ce projet. Nous avons perfectionné la correction des données avant de les analyser statistiquement. En se basant sur le calcul de la puissance statistique, il est recommandé d'utiliser seulement 8 rats par groupe. Ce nombre a été confirmé par d'autres projets similaires déjà terminés, pour lesquels des conclusions biologiques ont été obtenues. Pour nos analyses, nous employons des méthodes statistiques adaptées selon que nous comparons 2 ou 3 groupes d'animaux.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des pièces avec contrôle continu de la température et de l'humidité de l'air ambiant. Le cycle d'éclairage des pièces respecte une alternance jour/nuit fondée sur les besoins naturels des animaux. Nous avons choisi de les élever dans les plus grandes cages disponibles sur le marché, leur permettant de marcher et de se dresser sur leurs pattes arrière. Cet exercice spontané quotidien est adapté à l'évaluation de leur capacité locomotrice. Dans les cages, les rats ont un accès libre à la nourriture et à l'eau fournies à volonté. Les rats sont des animaux sociaux. Aussi, nous les hébergeons avec des congénères dans la même cage. Leur environnement est par ailleurs enrichi avec des lanières de papier Kraft, des bâtons en bois à ronger, des balles, des tunnels et des carrés de coton compacté. Pour éviter toute réponse de stress, les animaux sont habitués dès leur arrivée à être manipulés régulièrement, de la manière la plus douce possible. Le suivi des animaux est assuré par un personnel compétent capable de reconnaître, quantifier, atténuer ou supprimer les signes de douleur chez les animaux. Nous avons établi une grille d'évaluation de la douleur, avec des points limites définis et affichés dans les pièces d'hébergement. Les rats sont constamment évalués en observant chaque individu, même les week-ends et les jours fériés. En cas d'anomalie, des mesures correctives sont prises. En cas d'absence de bénéfice suite au traitement prescrit, nous pratiquons une euthanasie compassionnelle. Elle permet d'éviter toute souffrance à l'animal.
Choix des espèces
Le rat est une espèce de mammifère évolutivement proche de l'humain, ce qui en fait un modèle apprécié pour la recherche. Grâce aux récents outils de modification du génome, le rat est devenu un choix privilégié pour l'étude des troubles musculosquelettiques. Nos modèles de rats reproduisent fidèlement les myopathies humaines et sont appréciés en recherche médicale. Pour ce projet, les animaux utilisés seront âgés de 3 à 9 mois. À cet âge, l’impact de la maladie sur les muscles est détectable par des analyses de sang, de force, cardiaques et respiratoires. En utilisant des animaux de cet âge, il sera possible de conclure sur l’efficacité d’un traitement à un stade précoce de la malade.