Souris

436 souris transgéniques humanisées vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à douze prélèvements sanguins, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales puis une à quatre injections d'un anticorps couplé à une chimiothérapie, censé tuer les lymphocytes régulateurs installés dans la tumeur. Le porteur prévoit une gêne modérée, douleur et perte d'appétit, en fin de procédure pour les souris chez qui le traitement n'aura pas fonctionné, et retient un taux de prise de greffe de 80 % pour dimensionner l'effectif. Toutes sont tuées à l'issue, porteuses de tumeurs, pour des analyses sur tissus, tandis que les bénéfices annoncés restent au conditionnel, un traitement qui "pourrait" être plus efficace, moins toxique et "changer la vie de nombreux malades".

Objectifs

Une immunothérapie est actuellement approuvée pour le traitement de nombreux cancers localisés et métastatiques. Certaines cellules jouent un rôle clé dans la prévention des maladies auto-immunes et inflammatoires. Cependant, leur accumulation au sein des tumeurs inhibe l'immunité anti-tumorale, exerçant ainsi un effet délétère sur le traitement des cancers. L'objectif de notre projet est de démontrer qu'un ciblage thérapeutique ciblant et tuant spécifiquement ces cellules intratumorales permettrait de développer des réponses immunitaires anti-tumorales plus spécifiques contre le cancer et moins toxiques pour les tissus sains. Pour cibler ces cellules, nous avons développé une construction comprenant un anticorps (ciblant une protéine spécifiquement exprimé par les cellules immunitaires activées) relié à une molécule de chimiothérapie. Ce médicament pénétrera dans la cellule cible, libérera la chimiothérapie à l'intérieur de celle-ci et induira sa mort. Nous avons développé un tel médicament dans le but de cibler et d'éliminer spécifiquement les cellules d'intérêt. L'objectif de ce projet est de démontrer l'efficacité de notre médicament injecté par voie intraveineuse pour réduire la tumeur, d'identifier la combinaison optimale d'anticorps et de molécule de chimiothérapie, de déterminer la dose minimale efficace, et d'étudier les toxicités associées dans un modèle murin transgénique humanisé. Nous procéderons également à une comparaison de notre médicament avec le traitement actuellement utilisé en clinique

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet est de démontrer l’efficacité d’un nouveau médicament contre le cancer. En conjuguant un médicament d'immunothérapie à une chimiothérapie, une amélioration du traitement est attendue tout en limitant les effets secondaires. Ce nouveau traitement pourrait être plus efficace et moins toxique que les traitements conventionnels actuels. Par conséquent, les bénéfices attendus sont importants car ce nouveau traitement pourrait avoir un impact significatif sur la vie de nombreux patients. En effet, étant donné que ce nouveau médicament agit sur des cellules immunitaires potentiellement présentes dans tous les types de cancer, il pourrait être utilisé dans de nombreuses indications et changer la vie de nombreux malades.

Procédures

Injection de cellules tumorales, 1 par souris, durée 30 secondes, sous anesthésie locale. Traitement sous anesthésie locale et de 4 à 1 injections/souris en fonction des procédures et des groupes. L'injection dure moins d'1 min. Prélèvements de sang sous anesthésie locale, nombre maximal de 12, durée 1 minute.

Impact sur les animaux

Les injections de cellules tumorales et les traitements entraîneront un stress physique et transitoire (préhension) et une douleur et une contrainte légère et transitoire lors de l’injection du produit. Les injections se feront sous anesthésie locale ou générale en fonction du type d'injection. Les tumeurs peuvent entraîner une gène légère pour les souris recevant des traitements et une gêne modérée (douleur modérée, perte d'appétit potentielle) en fin de procédure si le traitement est inefficace. Une toxicité modérée du traitement pourrait être observée (fatigue accrue, douleurs).

Devenir

En fin de procédure, tous les animaux sont euthanasiés car ils seront tous porteurs de tumeurs et les organes seront utilisés pour faire des analyses sur tissus post-mortem.

Remplacement

Les modèles cellulaires ou de modélisation mathématique substitutifs ne permettent pas d’appréhender le comportement tumoral dans toute sa complexité notamment dans le cadre d’injection de traitement ciblant des populations cellulaires immunitaires du microenvironnement tumoral. L’utilisation des modèles appliqués in vivo reste indispensable. Les modèles animaux décrits vont permettre d'étudier une nouvelle stratégie de traitement ciblant des populations immunitaires immunosuppressives. Des analyses in vitro ont déjà eu lieu sur un modèle cellulaire. Egalement, le choix du composé a été basé en partie sur les résultats de nos études in vitro.

Réduction

Afin de limiter le nombre d'animaux utilisés, d'après les données bibliographiques et nos connaissances sur ces types cellulaires, le taux de prise de ces lignées est estimé à 80%. Cette valeur pourra être affinée lors des premières étapes du projet, pour diminuer le nombre d'animaux utilisés. Compte tenu de la prise de greffe, des critères objectifs d'efficacité de traitement ont été définis. Concernant l'analyse des critères d'évaluation de l'efficacité anti-tumorale, une étude statistique préliminaire a permis d'établir le nombre d'animaux greffés.

Raffinement

Les souris sont greffées sous anesthésie générale. Les administrations intratumorales seront réalisées sous anesthésie générale et les injections intraveineuses sous anesthésie locale. Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de détecter précocement le développement de la tumeur ou l'apparition de signes cliniques. Des points limites précis et précoces ont été définis et seront strictement respectés. Si des signes de douleur sont détectés, un analgésique adapté sera administré. Les animaux seront hébergés en groupe. Un enrichissement adapté sera présent dans toutes les cages. En cas de suspicion de mal-être, un enrichissement supplémentaire sera ajouté.

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus utilisé en oncologie. Leur système immunitaire a été très largement caractérisé. L'utilisation d'une souche transgénique pour la protéine d'intérêt permettra de tester notre candidat médicament (composé de l’anticorps humain) sur lequel nous avons déjà fait des études in vitro et de réutiliser ces données dans le cadre d’études in vivo. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte soit 6-8 semaines, correspondant à un développement optimal du système immunitaire.

Les souris utilisées sont diabétiques par construction génétique, nourries d'un régime riche en graisses et rendues hypertendues par une molécule administrée en continu, ce qui les affaiblit et allonge leurs délais de cicatrisation. 232 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever cœur, foie, poumons et rate. Elles passent deux ou trois échocardiographies de vingt minutes sous anesthésie gazeuse et reçoivent trois injections intraveineuses par voie rétro-orbitaire, l'anesthésie répétée pouvant provoquer une hypothermie. Le porteur a ajouté 30 % d'animaux à son effectif pour anticiper la mortalité prématurée qu'il attend de ce modèle, sans indiquer combien de souris devraient mourir avant la fin du protocole.

Objectifs

L’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée (HFpEF) est une forme particulière d’insuffisance cardiaque dans laquelle le cœur pompe normalement, mais se remplit mal. Elle représente environ la moitié des cas d’insuffisance cardiaque et touche de plus en plus de personnes, notamment en lien avec le diabète et l’obésité. Les traitements restent encore peu efficaces et les modèles expérimentaux sont limités. Dans cette étude, nous testons de nouvelles pistes thérapeutiques basées sur de petites structures libérées naturellement par les cellules cardiaques issues de cellules souches. Ces structures, appelées vésicules extracellulaires, pourraient aider à réparer le cœur grâce à leurs effets protecteurs. Nous utilisons pour cela un modèle de souris conçu pour reproduire les principaux signes de cette maladie.

Bénéfices attendus

Ce projet atteindra deux objectifs clés : 1. Cette étude a pour objectif de développer un modèle murin pertinent pour l’évaluation de traitements ciblant l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée. 2. Nous visons à démontrer que les vésicules extracellulaires représentent une stratégie thérapeutique prometteuse pour améliorer la fonction cardiaque diastolique et réduire la fibrose et l'inflammation dans un modèle de souris d'insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection préservée.

Procédures

Les souris subiront des échocardiographies d’une durée d’environ 20 minutes chacune. Dans la première procédure, deux échocardiographies seront réalisées (aux semaines 6 et 12), tandis que dans la deuxième procédure, trois échocardiographies seront effectuées (aux semaines 6, 12 et 15). Dans la deuxième procédure, les animaux recevront trois injections intraveineuses par voie rétro-orbitaire, administrées sur une période de deux semaines, aux jours 0, 5 et 10 après la semaine 12. Toutes les interventions (échocardiographies, injections et prélèvements d’organes) seront réalisées sous anesthésie gazeuse anesthésie. L’anesthésie sera induite pendant environ 3 minutes, jusqu’à l’absence de réponse au test de pincement (pinch test). Une fois l’animal profondément anesthésié, il sera placé sous masque facial avec un maintien de l’anesthésie gazeuse à tout au long des procédures : environ 20 minutes pour les échocardiographies, 5 minutes pour le prélèvement cardiaque, et 5 minutes pour les injections.

Impact sur les animaux

Le diabète induit, l'obésité et l'hypertension peuvent être des sources de douleur pour la souris. De plus, les animaux peuvent présenter des signes de stress lors de l'anesthésie, ainsi qu'une douleur légère et de brève durée au point d'injection intraveineuse (rétro-orbitaire). L’anesthésie générale utilisée pour les échocardiographies peut entraîner une hypothermie. Le modèle db/db peut induire un affaiblissement général et un allongement des temps de cicatrisation.

Devenir

Pour évaluer la distribution dans le cœur et d'autres organes (foie, poumons, rate) à une échelle microscopique, ces tissus doivent être prélevés pour une analyse, ce qui nécessite la mise à mort des animaux à la fin de chaque procédure.

Remplacement

Les vésicules extracellulaires ne seront injectées par voie intraveineuse (rétro-orbitaire) chez les souris qu’après validation de leur fonctionnalité et de leur bioactivité par des tests sur cellules humaines, incluant notamment des essais de viabilité cellulaire et d’angiogenèse. Les études sur des souris vivantes sont essentielles dans ce projet, car elles visent à évaluer le potentiel thérapeutique des vésicules extracellulaires dans l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée, un syndrome systémique complexe. En effet, cette pathologie ne peut être modélisée de façon pertinente sans recourir à un modèle animal, un système cellulaire ne permettant pas de reproduire la complexité d’un organisme entier, notamment en ce qui concerne le système immunitaire fonctionnel et la signalisation neurohormonale. Par ailleurs, la visualisation de la biodistribution des vésicules extracellulaires après injection intraveineuse est également cruciale. Ces expériences constituent une étape préclinique indispensable avant toute application clinique.

Réduction

Les données seront analysées à l’aide d’un logiciel statistique afin de comparer les différences entre les groupes expérimentaux. Le nombre de souris a été déterminé en collaboration avec un biostatisticien. Une marge supplémentaire de 30% a été intégrée pour anticiper la mortalité prématurée et les pertes de données attendues, en lien avec la complexité du modèle de l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée. Ce modèle associe des souris diabétiques, un régime alimentaire riche en graisses et l’administration d’une molécule conçue pour provoquer de l’hypertension, créant ainsi un stress métabolique et cardiovasculaire systémique susceptible d'augmenter la mortalité. Utiliser un nombre insuffisant d’animaux augmenterait le risque de résultats faussement négatifs ou non concluants, en particulier compte tenu de la variabilité biologique du modèle. Cette stratégie permet de garantir le maintien d’une puissance statistique adéquate tout au long de l’étude, même en cas de pertes imprévues

Raffinement

Les examens d’imagerie médicale sont non invasifs. Tout au long du protocole, la consommation d’eau et la glycosurie (présence anormale de sucre dans l’urine) seront étroitement surveillées chez les souris diabétiques. La glycosurie sera mesurée chaque semaine à l’aide de bandelettes urinaires, afin de suivre l’évolution du diabète. Les animaux seront régulièrement observés afin d’évaluer leur comportement, leur état général, ainsi que tout signe de douleur ou de détresse. Les animaux étant diabétiques, une attention particulière sera portée sur la consommation d’eau. En cas de signes persistants de souffrance ou d’inconfort malgré les mesures de soulagement, les procédures seront interrompues et les animaux seront mis à mort conformément aux points limites prédéfinis (cf. 4.2). L’usage de techniques de raffinement est prévu, notamment l’utilisation d’aiguilles fines pour les injections, afin de minimiser la douleur. Les animaux seront sous anesthésie gazeuse associée à une injection d’un anti-douleur pour l’analgésie. Des groupes sociaux seront formés dans un environnement enrichi afin de favoriser leur bien-être tout au long de l’étude.

Choix des espèces

L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire, car cette étude vise à évaluer le potentiel thérapeutique de petites structures libérées par les cellules, connues pour transporter des messages biologiques, et leurs effets sur la fonction cardiaque. Les souris ont été choisies pour cette expérience car elles constituent un modèle bien établi et largement accepté pour étudier la physiopathologie de l'insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection préservée, en raison de leurs similarités physiologiques avec les humains en ce qui concerne la fonction cardiovasculaire. Il s'agit d'une étape préclinique nécessaire avant de passer aux applications cliniques. Les animaux arriveront à environ 7 semaines d'âge et resteront dans l’animalerie pendant une semaine pour l'acclimatation. Nous utiliserons des souris jeunes adultes pour nos manipulations entre 8 et 10 semaines, car : 1. À cet âge, les cœurs des souris sont bien formés et peuvent supporter l'induction du modèle. 2. Le cœur possède des capacités de régénération spontanée limitées, ce qui n'est pas le cas pour les cœurs des très jeunes souris.

Maintenir en vie un parasite pour pouvoir le cultiver au laboratoire : 150 souris reçoivent une injection intrapéritonéale d'Echinococcus multilocularis, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le geste dure cinq à dix secondes et constitue l'unique intervention, la masse parasitaire se développant ensuite dans leur abdomen pendant deux à trois mois. Le porteur indique que l'échinococcose alvéolaire ne donne de symptômes qu'à un stade très avancé et prévoit une seule visite par semaine, avec une grille de score et une surveillance resserrée au-delà d'un certain seuil. Toutes sont tuées par dislocation cervicale pour récupérer le matériel parasitaire, qui sert à réinfecter un nouveau lot de souris et à relancer les cultures in vitro.

Objectifs

Ce projet a pour objectif de maintenir en vie le parasite Echinococcus multilocularis chez des animaux, afin de pouvoir le multiplier en culture in vitro et tester de nouveaux traitements sur ces cultures.

Bénéfices attendus

Nous attendons de ce projet de pouvoir tester des nouveaux traitements contre ce parasite sur des cultures in vitro. Ceci permettra d’éliminer les traitements candidats se montrant inefficaces, et de sélectionner ceux se montrant efficaces pour une étude plus approfondie. Le projet permet également de maintenir en vie le parasite, sans quoi il serait perdu.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule injection de 100 μL de parasite dans le péritoine (durée 5-10 sec).

Impact sur les animaux

L’échinococcose alvéolaire ne génère des symptômes qu’à un stade très avancé de la maladie. Les nuisances générées dépendent de la taille du parasite et de sa localisation. Dans ce projet, le parasite est dans le péritoine, ce qui limite l’impact sur les autres organes. Toutefois, nous réaliserons une visite hebdomadaire avec des observations selon une feuille de score adaptée. Cette feuille permet un suivi individuel des souris une fois par semaine puis avec une fréquence plus importante dès lors qu’un certain score est atteint En cas d’atteinte d’un point limite, l’animal sera mis à mort et la charge parasitaire sera prélevée comme prévu

Devenir

Les animaux sont tous mis à mort par dislocation cervicale 2 à 3 mois (en fonction de l’évolution de la masse parasitaire et des points limites atteints) après l’infection péritonéale afin de récupérer le matériel parasitaire pour ré-infecter un nouveau lot de souris et démarrer des cultures in vitro.

Remplacement

Un système de culture in vitro du parasite a été développé et permet sa culture à grande échelle. Cependant, cette méthode de culture ne peut pas se maintenir dans un temps infini, justifiant que le matériel parasitaire doit être acquis régulièrement auprès d’animaux infectés, telles que les souris, afin de permettre une amplification du parasite in vitro. Les petits rongeurs sont des hôtes naturels du parasite E. multilocularis. L'utilisation de souris, et leur infection péritonéale est une méthode standard pour le maintien du parasite E. multilocularis et la génération ultérieure de cultures in vitro. Le matériel parasitaire ainsi produit nous permettra de tester et de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour cette pathologie souvent mortelle.

Réduction

Le choix des conditions expérimentales est fixé en lien avec les questions scientifiques du projet et les principes de réduction. Les procédures expérimentales sont rigoureusement planifiées afin de n’utiliser que le nombre d’animaux strictement nécessaire mais suffisant pour réaliser nos cultures in vitro pour tester de nouvelles thérapeutiques. Pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, un nombre de 150 souris sera utilisé.

Raffinement

Un suivi régulier de l’état des animaux sera mis en oeuvre, a minima de façon hebdomadaire lors des pesées ou plus régulièrement si nécessaire selon une grille de score adaptée. Nous réaliserons une visite hebdomadaire avec des observations selon une feuille de score. La feuille sera remplie individuellement pour chaque souris au moins chaque semaine une fois que la croissance parasitaire ou une anomalie dans le comportement ou le bien-être de l'animal est observée. En cas d’atteinte sévère l'animal sera euthanasié. A partir d’un certain score sur la grille, la fréquence de contrôle des animaux sera augmentée.

Choix des espèces

es petits rongeurs sont des hôtes naturels du parasite Echinococcus multilocularis. L’utilisation de souris et leur infection péritonéale est une méthode standard pour le maintien du parasite E. multilocularis et la génération ultérieure de cultures in vitro. Adulte, âgées de 6 à 8 semaines, d’environ 20g

129 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de glioblastome sous la peau du flanc, puis dix injections de prodrogue étalées sur cinq semaines, ou la chimiothérapie de référence cinq jours de suite tous les 28 jours, avant une séance d'imagerie sous anesthésie de moins d'une heure et la mise à mort. Une partie d'entre elles est immunodéprimée, ce qui les expose à un risque d'infection, et les molécules administrées peuvent provoquer une perte de poids et une gêne à la locomotion quand la tumeur devient encombrante. Le porteur annonce une prodrogue active uniquement dans la tumeur, donc "sans effets secondaires" sur les tissus sains, affirme qu'aucun modèle alternatif n'existe, et dit tirer de ses essais antérieurs des arguments en faveur d'une "efficacité redoutable".

Objectifs

Ce projet a pour but d’évaluer une nouvelle thérapie plus efficace que la chimiothérapie de référence. Pour cela notre stratégie en deux temps repose sur l’utilisation de nouvelles molécules, délivrant de manière ciblée un agent chimiothérapeutique au sein même des glioblastomes. Cette prodrogue activable transporte une molécule de chimiothérapie sous sa forme inactive, et n’est activée uniquement au sein de la tumeur, présentant donc une efficacité maximale, sans effets secondaires, sur les tissus sains où elle reste sous sa forme inactive. Nous validerons cette approche chez l’animal immunocompétent, permettant d’évaluer sa réponse immunitaire contre le cancer, et chez l’animal immunodéprimé pour évaluer la réponse sur une tumeur humaine. Notre approche s’inscrit dans un contexte de médecine de précision. Une fois validée chez le petit animal, cette stratégie pourrait être appliquée chez l’homme très rapidement.

Bénéfices attendus

L'administration contrôlée d'agents anticancéreux améliorera l'efficacité des systèmes moléculaires proposés sur le glioblastome, et augmentera ainsi les bénéfices en termes de survie et de qualité de vie des patients. Si cette approche se révèle efficace sur ces modèles de glioblastomes, elle pourrait être mise à profit pour beaucoup d’autres types de tumeurs. Cette stratégie de prise en charge pourrait potentiellement devenir universelle, quel que soit le type de tumeurs.

Procédures

Les animaux recevront une unique injection de cellules tumorales sous la peau (durée 2 minutes). Pour tous les groupes traités en deux temps par la prodrogue, le traitement sera administré 1 fois tous les 7 jours pour 5x2 injections au total (durée de l’acte

Impact sur les animaux

Pour ce protocole, l’implantation tumorale sur le flanc des souris entrainera un léger stress à l’implantation, et sera réalisé sous anesthésie volatile. Chez ces animaux, il est possible qu’ils ressentent une faible gêne lors de la locomotion suite à l’encombrement que la tumeur peut engendrer. Les animaux immunodéprimés présenteront un risque faible d’infection. Les protocoles d’imagerie entraineront un stress bref et modéré lié à l’injection des agents d’imagerie à des animaux vigiles. Les administrations de molécules thérapeutiques entraineront un stress bref et modéré lié à l’injection des molécules à des animaux vigiles. Ces molécules thérapeutiques (chimiothérapie de référence et prodrogue d’intérêt) pourraient provoquer une légère perte de poids dans les jours suivants les administrations.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les souris seront mises à mort. Des analyses post mortem seront effectuées en particulier sur les tumeurs afin de valider l’efficacité de la thérapie au niveau cellulaire.

Remplacement

Aucun modèle alternatif n’est disponible actuellement pour s’affranchir de ce type d’étude. Seuls les tests in vivo pourront nous permettre de valider la supériorité en termes d’efficacité de la prodrogue pour la thérapie du glioblastome. Cependant, les études préliminaires réalisées in vitro et in vivo avec d’autres constructions moléculaires ont permis d’avoir des arguments en faveur d’une efficacité redoutable sur les tumeurs.

Réduction

Nous limiterons notre étude au strict minimum requis dans le nombre de souris et les différents modèles murins à utiliser afin de sélectionner et de caractériser cette prodrogue pour la prise en charge du glioblastome. Dans ce projet, ce nombre est fixé à 129 animaux.

Raffinement

L’existence de points limites, basés sur un scoring clinique, comportemental et adaptés à ces modèles tumoraux, seront utilisés afin de réduire le stress et la souffrance. Les sessions d’imagerie seront réalisées sous anesthésie, d’une durée inférieure à 1h. Les animaux seront placés sur un lit thermostaté le temps de l’imagerie et la fréquence respiratoire sera monitorée en continu afin de contrôler le degré d’anesthésie et de le moduler si nécessaire. Un suivi régulier permettra d’éviter toute souffrance de l’animal si les tumeurs atteignent un volume impactant le bien-être animal. En ce qui concerne le phénotype dommageable des animaux immunodéprimés, ces animaux seront hébergés en environnement stérile (boite, litière, boisson et nourriture) et la manipulation des animaux se fera sous hotte. Nous utiliserons des lignées de cellules tumorales murines qui seront implantées chez des animaux ayant un phénotype non-dommageable lorsque possible.

Choix des espèces

Les études précédentes utilisant notre chimiothérapie activable ont toutes été effectuées chez la souris. Les modèles sélectionnés sont les seuls à pouvoir permettre une expression de l'enzyme d'intérêt au niveau tumoral et ainsi déclencher l’activation de notre molécule. Ces modèles sont très pertinents vis-à-vis de la pathologie clinique puisque ce sont des modèles qui présentent des caractéristiques similaires aux tumeurs humaines. Les protocoles concerneront uniquement des souris qui seront âgées entre 5 et 6 semaines au moment de leur arrivée dans le laboratoire, pour permettre une implantation et un développement tumoral optimal.

2 904 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent trois à neuf injections intrapéritonéales à l'état vigile, un à quatre prélèvements sanguins sous anesthésie, un prélèvement de lymphe, puis une perfusion intracardiaque terminale. Le projet vise à décrire le rôle d'une voie de signalisation dans le développement du réseau lymphatique, les retombées pour l'humain restant énoncées comme un "potentiel de ciblage" pour corriger des dysfonctionnements. Sur les effectifs, le porteur renvoie à la littérature et à des tests statistiques sans donner de chiffre, et affirme qu'aucune culture cellulaire ni aucun organoïde ne reproduit un réseau lymphatique, ce qui fait de l'expérimentation animale le "seul modèle" possible.

Objectifs

Le réseau lymphatique joue un rôle important dans la réponse immunitaire par le transport des antigènes et des cellules immunitaires. Un dysfonctionnement du développement et des fonctions de ce réseau peut entraîne une diminution de l'efficacité des défenses de l'hôte contre les agents pathogènes ainsi que la surveillance tumorale. Les mécanismes qui régulent le développement et les fonctions lymphatiques partagent des caractéristiques avec le développement vasculaire sanguin, mais sont moins bien définis. L'objectif de ce projet est d'étudier la contribution d'une voie essentielle de signalisation vasculaire sanguine au développement et à la fonction lymphatiques chez la souris, ainsi que le potentiel de ciblage de cette voie pour la correction des dysfonctionnements lymphatiques.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus permettront de mieux comprendre l’impact potentiel de certains lipides sur leurs contributions à une voie essentielle de la signalisation vasculaire ainsi que le potentiel de ciblage de cette voie pour la correction des dysfonctionnements lymphatiques chez l’humain.

Procédures

Les animaux subiront : - 3 à 9 injections intrapéritonéales sur souris vigiles d’une durée de 30 secondes. - 1 à 4 prélèvements sang sous anesthésie d’une durée d’environ 60 secondes. - Une récupération de la lymphe sous anesthésie d'une durée d'environ 5 minutes. - 1 perfusion intra cardiaque terminale sous anesthésie d'une durée d'environ 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les injections en intra péritonéal peuvent causer une douleur et un stress de courte durée. L'anesthésie peut entrainer un stress et une douleur légère de courte durée. Les prelévements de sang en intra veineux ainsi que la contention pré anesthésie peuvent occasionner une douleur et un stress de courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure.

Remplacement

Les modèles sur souris sont une étape indispensable dans la compréhension des mécanismes impliqués dans le développement du système vasculaire lymphatique. Il n'existe actuellement aucun modèle permettant d'étudier la structuration vasculaire et la formation des valves dans toute leur complexité en culture cellulaire ou sur organoïdes. En effet, actuellement il n'y a pas de systèmes en culture cellulaire qui reproduisent, imitent ou permettent la modélisation d’un système vasculaire lymphatique. L’expérimentation animale est également le seul modèle permettant d’appréhender l’intégration et la participation d’acteurs de différents tissus dans une même pathologie.

Réduction

Les effectifs sont déterminés à partir des données de la littérature et avec des tests statistiques adaptés. Pour chaque expérience, le maximum de tissus est prélevé afin de maximiser les analyses biologiques possibles.

Raffinement

Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales notamment l'utilisation d’analgésique ainsi que d’anesthésie adaptées durant la procédure, et l’établissement de points limites adéquats. Les animaux sont surveillés tout au long du projet. Des grilles de score et de points limites spécifiques au projet ont été établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance. L'atteinte d'un point limite qui ne pourra pas être soulagé entrainera une mise à mort anticipée de l'animal avant la fin du protocole.

Choix des espèces

L’utilisation des animaux est nécessaire car il n’existe pas, à ce jour, de modèles de réseau lymphatique vasculaire en culture cellulaire permettant de reproduire sa physiopathologie. Le choix de l'espèce « souris » nous permet d’avoir accès à des animaux génétiquement modifiés. Ces animaux nous permettront d’analyser finement le rôle spécifique de certains lipides. Ces animaux seront utilisés à différents stade de vie (jusq'à 1 an) afin de pouvoir mettre en évidence l'évolution des réponses physiologiques en fonction de l'age.

Les souris dont la prostate grossit au point de gêner la miction sont mises à mort et disséquées, de même que celles qui perdent plus de 20 % de leur poids ou cessent d'interagir avec leurs congénères. 3 200 souris mâles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à différents points de cinétique pour prélever la prostate et d'autres organes. Elles reçoivent une injection quotidienne cinq jours de suite pour inactiver un gène, puis jusqu'à trois prélèvements sanguins espacés de 28 jours, et développent des lésions précancéreuses qui peuvent évoluer vers des tumeurs volumineuses et douloureuses jusqu'à quinze mois après l'induction. Le porteur annonce des groupes de vingt souris par point de cinétique et une réduction possible après les premières cohortes, sans expliquer comment il arrive au plafond de 3 200 animaux qu'il se réserve.

Objectifs

Le cancer de la prostate (CaP) est le cancer viscéral masculin le plus fréquent et responsable de 350 000 décès en 2020. Les méthodes de diagnostic actuelles ne permettent pas d’identifier de façon précoce et fiable les patients qui développeront des formes agressives et métastatiques. De plus, les traitements existants ne sont pas efficaces contre les formes agressives et sont à l’origine des nombreux effets indésirables. Une meilleure connaissance des mécanismes moléculaires à l’origine de l’agressivité des tumeurs est donc requise afin d’améliorer les outils diagnostiques et de développer des approches thérapeutiques plus efficaces. Une stratégie privilégiée pour l’étude du cancer est l’utilisation des modèles animaux qui miment la maladie humaine. Les modèles murins du cancer de la prostate, développés au laboratoire, répliquent les mutations du gène le plus fréquemment muté dans les tumeurs humaines. Cela permet la génération de lésions précancéreuses aux caractéristiques très proches de celles observées chez l'Homme. L'objectif de ce protocole, qui se déroulera dans 2 établissements utilisateurs, est le suivi et la caractérisation des lésions précancéreuses de la prostate. Suite à l'invalidation du ou des gènes, des lésions, nommées néoplasies intraépithéliales prostatiques (PIN), se développent. L'évolution des PIN sera surveillée pendant une période suffisante afin de détecter l'apparition de formes agressives. En conclusion, cette étude permettra de caractériser les mécanismes d'apparition des formes agressives du cancer de la prostate afin d’identifier des nouvelles cibles thérapeutiques et des outils diagnostiques.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de cartographier l’évolution des lésions précancéreuses et l’implication des gènes étudiés dans cette évolution. Les prélèvements de fluides (urines et sang) nous aideront à mettre en évidence des biomarqueurs du cancer de la prostate permettant un diagnostic précoce de la maladie.

Procédures

Chaque animal utilisé dans cette étude sera soumis à 1 injection quotidienne réalisés pendant 5 jours successifs, une fois que cet animal aura atteint l’âge adulte (8 à 12 semaines après naissance). Ce geste ne nécessite pas d’anesthésie. Ces injections seront réalisées dans les 2 établissements utilisateurs. Ensuite, afin de réaliser les études des biomarqueurs circulants, du sang sera prélevé sur 20 animaux à chaque point de la cinétique (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 12 et 15 mois après inactivation du gène), un animal pourra être sujet à 3 prélèvements sanguins maximum au courant de sa vie, ces prélèvements seront espacés d’au moins 28 jours. Une injection prend 10 secondes de manipulation (contention+ injection) par souris. Le prélèvement sanguin prend 30 secondes de manipulation (contention+prélèvement+ injection) par souris.

Impact sur les animaux

Suite à l'injection, une infection peut se développer dans les journées qui suivent. Lorsque les souris transgéniques développeront les PIN, à partir de 4 semaines après injection, ces PIN pourront évoluer vers les tumeurs de taille importante dans les points de cinétique les plus tardifs établis. Ces tumeurs pourront conduire à une douleur abdominale chez l'animal qui sera manifestée par une posture inhabituelle, poil hérissé, dos vouté, perte de poids etc. La taille de tumeur, vérifiée par palpation abdominale, sera donc un point limite clé. Suite à la prise de sang, les souris pourront être déshydratées, cette déshydratation sera régulièrement vérifiée par le pincement de peau sur le dos de la souris. De plus, une infection peut se développer sur le lieu de prélèvement, manifestée par une rougeur et un gonflement. les injections et les prélèvements de sang entrainent une légère douleur de courte durée.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à différents points de cinétique afin de récupérer la prostate et différents organes en vue de la caractérisation.

Remplacement

Aucun modèle cellulaire ne récapitule la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'expériences in vivo pour comprendre ce phénomène et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.

Réduction

L’effectif demandé a été calculé afin d’obtenir les groupes des souris mutantes à différents points cinétiques de taille suffisante pour réaliser les tests statistiques de sorte à pouvoir tirer des conclusions pertinentes de nos expériences. Pour un type de souris donné et un point cinétique donné, 20 souris seront utilisées. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les premières cohortes de souris seront divisées en sous-groupes pour étudier les différents stades de progression tumorale (stades précoces, intermédiaires et tardifs). Cette première étape permettra de déterminer les points cinétiques les plus intéressants pour réaliser les expériences. Le nombre d’expériences sur les points ne faisant pas partie de points clés pourra être réduit ce qui conduira à une réduction de nombre d’animaux utilisés. De plus, les cinétiques pourront potentiellement être raccourcies après cette première estimation, ce qui permettra de réduire encore plus le nombre d’animaux. En revanche, sur les points clés, des expériences supplémentaires pourront être réalisées, toujours dans la limite de 3200 souris maximum.

Raffinement

Durant la durée de l'étude, les souris seront gardées par groupes sociaux dans des cages agrémentées avec un enrichissement en animalerie. Pour l’ensemble des animaux, la surveillance sera visuelle, avec un suivi de l'aspect général de l'animal, sa posture et son comportement. Après injection, les souris seront observées pour détecter les éventuels signes de douleur ou de souffrance, à savoir la posture inhabituelle, le dos vouté, le poil hérissé, les grimaces, les vocalisations. Si ces signes persistent dans la journée suivant l'injection, les souris seront sorties de l'étude. De plus, lorsque les souris transgéniques développeront les PIN, à partir de 4 semaines après injection, elles seront observées par l'expérimentateurs et le personnel de l'animalerie d'hébergement chaque semaine afin de contrôler la taille de la prostate par palpation et l’apparence générale de la souris. Les points limites de l’expérience seront le volume de la prostate et le poids de la souris. Si le volume de la prostate gêne une miction naturelle, les souris seront mises à mort et disséquées pour analyse histologique. Si la perte de poids est supérieure à 20% et/ou si la souris présente des signes de souffrance ou de détresse (posture inhabituelle, poil hérissé, dos vouté, retrait et absence d’interaction avec les congénères, état défensif, léthargie), la souris sera retirée de l’expérience et sacrifiée. Après chaque prélèvement sanguin, un volume équivalent au prélèvement de sérum physiologique sera injecté en sous-cutanée. De plus, le lieu de l'injection sera surveillé dans les journées suivantes afin de détecter des signes d'une éventuelle inflammation (rougeur, gonflement).

Choix des espèces

La souris a été choisie comme animal modèle car l’expression des protéines jouant un rôle dans les développements du cancer de la prostate est similaire à celle de l’humain. Cela nous permet d’induire les mutations dans des gènes les plus fréquemment mutés dans les cancers de la prostate humain pour générer nos modèles. De plus, l’évolution des lésions précancéreuses dans notre modèle murin réplique de manière fidèle le développement du cancer de la prostate chez l’homme. Le système immunitaire murin est bien décrit dans la littérature et est proche de celui de l’humain, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. L’ensemble de ces facteurs nous permettra d’étudier l’évolution des lésions de CaP afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les souris mâles seront utilisées de 8 semaines à 2 ans après naissance puisque le projet s’intéresse à l’organisme adulte. Les animaux utilisés seront adultes, les injections de tamoxifène se feront sur des jeunes adultes à partir de 8 semaines après naissance.

Les souris mâles utilisées portent une mutation qui les fait naître avec 20 à 30 % de poids en moins, les rend stériles et fait chuter leur proportion dans les portées à 10 % au lieu des 25 % attendus. 450 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever sang et organes. Elles sont gavées une fois par jour pendant trois mois au maximum, prélevées par ponction rétro-orbitaire, mises à courir sur tapis et à tenir sur une roue en rotation, passées en IRM pendant une heure trente et en échocardiographie, avec des transferts routiers entre trois établissements. Le porteur indique qu'une fausse route lors du gavage entraîne la mise à mort immédiate de l'animal, et qu'une perte de poids de 20 % ou l'absence d'amélioration après 48 heures y conduit également.

Objectifs

Le syndrome de Barth est une maladie liée à des déficiences mitochondriales et pricipalement caractérisée par une cardiomyopathie. Il existe pour l'heure aucun traitement curatif. Différents criblages sur des modèles cellulaires levure et humain du syndrome de Barth ont permis l'identification de composés actifs. Les composés testés sont déjà utilisés sur le marché pour le traitement d'autres maladies. Notre objectif principal pour ce projet est de valider chez le modèle murin l'efficacité des composés identifiés comme actifs dans des modèles cellulaires du syndrome de Barth. Notre approche est donc celle d'un reposotionnement thérapeutique. Le test chez la souris est un requis obligatoire avant le passage à l'homme. Si l'objectif est atteint, des tests cliniques chez l'homme pourront rapidement être mis en place et à plus long terme des traitements curatifs pour les patients pourront voir le jour. Le projet se déroule dans 3 Etablissements Utilisateur: EU 1/3, EU 2/3, et EU 3/3.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont l'identification de candidats médicaments efficaces pour le traitement du syndrome de Barth pour lequel il n'existe toujours pas de traitement à l'heure actuelle.

Procédures

Les seuls gestes invasifs qui se feront sur animaux vigiles sont le gavage (1 fois par jour pendant 3 mois maximum; quelques secondes pour chaque geste, et uniquement si le traitement en eau de boisson n'a pas d'effet bénéfique) et les prélèvements de sang rétro-orbitaux (5 minutes maximum pour chaque geste). Sur un même animal seront effectuées plusieurs gestes afin de tester la capacité des médicaments à supprimer des déficits: 1- suivi de poids à l'EU 1/3 (20 secondes par animal) 2- Course sur un tapis roulant et équilibre sur une roue en rotation, dans le but d'évaluer les fonctions musculaires (endurance, motricité et équilibre) à l'EU 1/3 (15 minutes maximum par animal) 3- Prélèvements sanguins dans le but d'effectuer des dosages à l'EU 1/3 (30 secondes par animal) 5- IRM dans le but de tester les fonctions cardiaques à l'EU 3/3 (1H30 par animal) 6- Echocardiographie dans le but de tester les fonctions cardiaques à l'EU 2/3 (20 minutes par animal).

Impact sur les animaux

Les projets précédents nous ont permis de décrire de façon détaillée les caractéristiques du phénotype dommageable du modèle souris du syndrome de Barth : A l'echelle de l'animal entier un déficit de poids d'environ 20 pourcents est observé dès la naissance et un défaut cardiaque (echocardiographie) et musculaire (course sur tapis (treadmill)) est observé à partir de l'âge de 4 et 3 mois respectivement. Par ailleurs, il est à noter que les souris mâles modèles du syndrome de Barth sont stériles, qu'elles naissent avec un ratio non mendélien (10 pourcents au lieu des 25 pourcents attendus) mais qu'elles vivent comme les souris contrôles jusqu'à 8 mois (pas testé plus longtemps). Les nuisances/effets indésirables causés par les expérimentations (manipulations/gestes expérimentaux sur l'animal) sont classées de sévérité modéré. Les prélèvements sanguins sur souris vivantes nécessitent une anesthésie mais n'induisent pas de conséquence sur le bien être de l'animal. L'éventuel gavage (uniquement si le traitement dans l'eau de boisson n'est pas bénéfique) pourrait à terme induire des irritations au niveau de l'oesophage mais afin de les réduire au maximum, le geste sera effectué par des personnes très expérimentées et les sondes de gavage utilisées seront adaptées à l'âge et au poids de l'animal. Les mises au points de gavage 1 fois par jour durant 3 mois lors d'un précédent projet n'ont pas révélé de nuisances particulières. Néanmoins, lors des gavages des phénomènes de "fausse route" peuvent survenir. Dans ce cas, l’animal sera mis à mort.

Devenir

Euthanasie pour prélèvements de sang et organes. Ces prélèvements permettront de faire différentes analyses afin de déterminer l'efficacité du médicament à supprimer certains déficits mis en évidences dans les demandes d'autorisation de projet précédentes.

Remplacement

Nous utilisons des modèles cellulaires pour répondre à certaines questions, cependant, ces méthodes alternatives restent incomplètes pour l’étude de phénomènes physiologiques aussi complexes que les mécanismes impliqués dans le syndrome de Barth, puisqu'elles ne tiennent pas compte de l’ensemble des interactions existantes au sein d’un organisme tout entier. L'utilisation du modèle animal est donc une nécessité pour compléter nos résultats in vitro mais également pour procéder aux essais cliniques chez l'homme.

Réduction

Seules les expériences indispensables seront réalisées. Il n'y aura pas de répétition inutile d'expérience. Le nombre d'animaux nécessaire a été réduit au minimum, tout en permettant de garantir l’analyse statistique des résultats. Les mêmes animaux seront utilisés pour tous les gestes. Des travaux antérieurs ont montré des écarts types importants pour les différents paramètres analysés (analyse cardiaque, analyses biochimiques mitochondriales, expression des gènes). Cette variabilité impose de travailler avec des effectifs minimum de 8-10 animaux par groupe. Une analyse statistique adaptée des résultats sera réalisée.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages aux normes (au minimum par 2 et au maximum par 5) suivant l’âge et le poids des animaux. Les animaux sont surveillés quotidiennement. Le poids sera suivi 3 fois par semaine. Si l'animal perd entre 5 et 10% par rapport à son poids le plus haut, on rajoutera du gel alimentaire et on augmentera la fréquence de surveillance, et en cas de perte de 20% l'animal sera euthanasié. Si un animal montre un problème de comportement, de locomotion ou autre, des mesures conservatoires seront prises: nourriture mouillée dans la cage, biberon à longue tétine. Si au bout de 48 heures aucune amélioration n'est constatée alors l'animal sera mis à mort. Points limites attendus: - poids des souris mâles modèles du syndrome de Barth inférieur de 20 à 30 pourcents dès la naissance - points limites spécifiques à chaque geste développé dans chaque procédure. Le gavage 1 fois par jour pourra à terme induire des irritations au niveau de l'oesophage mais afin de les réduire au maximum, le geste sera effectué par des personnes très expérimentées et les sondes de gavage utilisées seront adaptées à l'âge et au poids de l'animal. Lors des gavages des phénomènes de "fausse route" peuvent survenir. Dans ce cas, l'animal sera immédiatement euthanasié. La surveillance de la profondeur de l’anesthésie se fera tout au long de la procédure par sensibilité au stimulus douloureux (pincement des pattes ou de la queue), réflexe oculaire, hyperventilation. Les animaux seront placés sur un tapis chauffant lors de la procédure afin d'éviter toute hypothermie. Pour les animaux mâles modèles du syndrome de Barth, plus petits, de la nourriture sera posée au sol et les souris contrôle seront séparés des souris mâles modèles du syndrome de Barth dans les cages. Néanmoins les souris mâles modèles du syndrome de Barth n'ont pas montré de difficultés à se nourrir et à boire. Les animaux seront transférés par nos soins en voiture, en prenant toutes les précautions nécessaires (température adéquat et stress diminué au mieux en adaptant une conduite souple et non rapide). Le transfert entre établissements utilisateurs ne durera pas plus de 30 minutes. Les animaux seront dans des caisses agréées contenant copeaux, cotons, nourritures et litière propre sous condition d'autorisation pour le statut sanitaire; Puis période d'acclimatation de 3-4 jours sur le site d'accueil.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris comme modèle pour plusieurs raisons : - animal de petite taille, facile à héberger et à contentionner - modèle idéal pour la création de lignée : temps de gestation court (19 à 21 jours), - 6 à 15 souriceaux par portée - modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99% d'homologies entre son génome et le génome humain - modèle très bien maitrisé en terme de manipulation génétique. - le modèle souris du syndrome de Barth récapitule parfaitement les défauts observés chez les patients atteints de la maladie Les animaux seront utilisés dès le sevrage. jusqu'à l'âge d'environ 6-8 mois. Le déficit de poids se voit dès la naissance, il est donc intéréssant de pouvoir commencer le gavage des candidats médicaments au plus tôt. Notre demande d'autorisation de projet précédente a montré qu'on pouvait gaver au plus tôt sans problème dès le sevrage. Par ailleurs, les femelles allaitantes auront le traitement dans l'eau de boisson afin que les petits en bénéficie dès la naissance via le lait jusqu'au sevrage.

Ovariectomisées, équipées d'une minipompe osmotique implantée sous la peau, injectées deux fois par jour, soumises chaque semaine à une mesure de pression artérielle et mises à courir trente minutes sur un tapis trois fois par semaine : 216 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet leur induit une insuffisance cardiaque dont le porteur écrit que la dyspnée "peut être sévère", accompagnée d'une incapacité à l'effort et d'un stress psychique en phase terminale. Il qualifie néanmoins les deux opérations de "chirurgie minimale" à la douleur "très limitée", et avance que l'absence d'ovaire n'est pas douloureuse. Toutes sont tuées à l'issue pour récolter leurs tissus et conduire des analyses de biologie moléculaire, de physiologie, de biochimie et d'enzymologie.

Objectifs

L'insuffisance cardiaque (IC) se caractérise par une incapacité du coeur à assurer sa fonction de pompe circulatoire et donc à remplir les besoins de l’organisme en perfusion de sang oxygéné. Dans cette étude nous étudierons l’IC dite préservée qui se caractérise plutôt par des défauts de relaxation du muscle cardiaque. Cette forme d’IC touche un peu plus les femmes que les hommes, ; elle est fortement associée à l’âge et touche près de 50% des patients en IC. Ces patients souffrent d’une sévère perte de qualité de vie et d’hospitalisations répétées avec une mortalité importante. Actuellement, aucun traitement efficace contre cette pathologie n’a été identifié. Notre projet général d’équipe a pour but de tester de nouveaux principes thérapeutiques sur un modèle murin. Le but de ce projet consiste à développer de nouvelles thérapies avec moins d’effets secondaires l’organisme. Pour cela nous étudierons commaent l’exercice physique combiné à un complément alimentaire peuvent protéger le cœur de souris jeune ou agée contre l’IC. L'exercice physique régulier est connu depuis des années comme une solution préventive pour éviter le développement des maladies cardiovasculaires. Il permet de réduire le nombre de décès ou d'hospitalisations et d’améliorer la qualité de vie des patients. Ce type d’approche présente un intérêt majeur pour les patients en n’ajoutant pas de médicaments supplémentaires, et présente de plus l’intérêt d’un coût économique raisonnable pour le système de santé publique.

Bénéfices attendus

La capacité fonctionnelle et la qualité de vie chez les sujets souffrant de l’insuffisance cardiaque sont gravement altérées. En effet, le coeur de ces patients n’arrive pas à éjecter suffisamment de sang vers les organes car il n’arrive pas à se relaxer suffisamment. Ce dysfonctionnement conduit à une intolérance à l’exercice physique et des effets néfastes sur d’autres organes comme les poumons (hypertension pulmonaire) et les muscles squelettiques. Les traitements développés depuis plusieurs décennies ne sont pas ou peu efficaces pour les patients. L'IC est une maladie affectant plus d’ 1 million de personnes en France et environ la moitié de ces patients ce qui représente un coût socio-économique et humain majeur pour le système de santé en France. Il est donc essentiel de poursuivre la recherche thérapeutique dans ce domaine. Notre projet général d’équipe a pour but de tester de nouveaux principes thérapeutiques sur un modèle murin. Le but de ce projet consiste à développer de nouvelles thérapies avec moins d’effets secondaires sur d’autre fonction physiologique de l’organisme. Pour cela nous combinerons un traitement nutritionnel complémentaire au à ma vitamines B3 avec un exercice physique.

Procédures

Certains lots de souris seront soumis à deux chirurgies sous anesthésie générale d'environ 10 minutes, les injections de vitamines sous anesthésie locale dureront 1 min deux fois par jours. Trois échocardiographie sous anesthésie générale seront réalisées d'une durée de 10 minutes chacune. Une mesure de pression artérielle de 5 minutes sera réalisée une fois par semaine. Enfin les souris coureront trois fois par semaine sur un tapis de course (environ 30 minutes pour une souris contrôle).

Impact sur les animaux

La procédure de chirurgie correspond à une chirurgie minimale, très souvent source d'un niveau de douleur très limitée et relativement bien tolérée par les animaux. Le seul risque (rare) observé lors de ces interventions correspond à une ouverture de la cicatrice. De plus du fait de l’opération les souris peuvent avoir une difficulté à l’accès à la nourriture ce qui pourrait entrainer une perte de poids. Au moment de l’échographie les yeux des souris peuvent subir un léger dessèchement. Une légère douleur peut être associée à l’ovariectomie correspondant à l'incision musculaire et cutanée de plus l’absence d’ovaire n’est pas associée à une douleur. La mesure de la pression artérielle peut engendrer un petit stress lié à la contention. L’insuffisance cardiaque induit une dyspnée qui peut être sévère et une incapacité à l’effort. Ces deux symptômes peuvent induire un stress psychique sur la souris en phase terminale.

Devenir

À l’issue de toutes les procédures expérimentales, tous les animaux seront euthanasiés de manière éthique et rapide. Les tissus seront récoltés pour réaliser des expériences de biologie moléculaire, physiologie, biochimie et d’enzymologie.

Remplacement

Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine avec pression artérielle, une régulation neurohormonale du rythme et de la contractilité cardiaque et une étude du retentissement sur différents organes majeurs impliqués dans l’évolution de l’insuffisance cardiaque tels que les poumons, les reins et les muscles squelettiques notamment. Les modèles cellulaires ne permettent pas d’étudier le fonctionnement physiologique intégré du coeur et l’effet de l’insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée sur d’autres organes.

Réduction

Une planification minutieuse basée sur un calcul de puissance et l’expertise de l’équipe ont permis l'estimation de la taille d'échantillon optimale. Ceci a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et de conserver une puissance statistique suffisante pour observer un effet de 40% obtenu l’altération de la fonction diastolique (critère principal retenu dans cette étude). Les fonctions cardiovasculaires sont étudiées par des méthodes non invasives permettant de limiter le nombre d’animaux. Les méthodes invasives sont des procédures terminales où un cathéter est inséré dans le ventricule pour mesurer la pression et le volume de la chambre cardiaque. De plus, afin de minimiser encore le nombre d’animaux utilisés, en fin d’expérimentation les tissus prélevés sont partagés entre les domaines explorés.

Raffinement

Après implantation de la minipompe osmotique, les souris seront observées tous les jours. Les cages sont changées 1 fois par semaine. Les animaux sont hébergés selon les conditions fixées par l'arrêté du 1er février 2013 fixant les conditions d'agrément, d'aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs. Les opérations chirurgicales (pose de minipompe et ovariectomie) sont induites en respectant au maximum les procédures du bien-être animal et en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques et analgésiques. L’expérimentateur, le personnel de l’animalerie seront informés des critères d’observation des animaux qui seront : l’état général, l’état de la cicatrice, le comportement de prostration, la courbure de la colonne vertébrale, l’état du poil (manque d’hygiène), et un critère propre à l’étude de l’insuffisance cardiaque qui est la manifestation d’une dyspnée sévère. Le poids des animaux sera également relevé quotidiennement. Pour l’échographie, le gel échographique utilisé est chauffé au bain marie à 37°C. Après l’échographie l’animal est placé dans une cage propre à 28 °C sous lampe chauffante. Au moment de l’échographie les yeux des souris peuvent subir un léger dessèchement ainsi une pommade de protection sera appliqué. Après son réveil complet (environ 10 minutes), il est remis dans sa cage. Pour les opérations chirurgicales, les animaux sont anesthésiés, pour les maintenir immobiles, par anesthésie gazeuse. Une fois anesthésiés et endormis, ils reçoivent une injection en sous-cutanée d'analgésique. Au réveil, chaque souris est isolée dans une cage pendant quelques heures, au calme et au chaud puis stabulé à 4 ou 5 souris /cage. En post opération, la cicatrisation cutanée de la zone opérée est surveillée régulièrement. Le seul risque (rare) observé lors de ces interventions correspond à une protrusion de la pompe. Dans ce cas, la pompe peut être réinstallée et la suture refaire. Un traitement antalgique est alors donné en complément. Une habituation est réalisée pendant 4 jours précédents la première mesure de pression artérielle qui a lieu le 5ème jour pour diminuer l’élévation de la pression artérielle par le stress associé à la procédure.

Choix des espèces

Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque dans un contexte physiopathologique complexe et multifactoriel impliquant une circulation sanguine. Le fonctionnement physiologique du coeur et l'altération structurelle du coeur rend impossible de faire cette étude sur les cellules en culture. La souris est un des modèles les plus utilisés en recherche biomédicale. La structure des tissus musculaires et cardiaques murins est très proche de celle de l’homme. De plus les souris se reproduisent rapidement et de nombreuses études en insuffisance cardiaque ont été réalisées chez la souris ce qui nous permettra plus tard de discuter nos résultats par rapport aux autres études publiées.