Souris

3 448 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant subir deux chirurgies crâniennes de trente minutes, une séance d'imagerie microSPECT de deux heures sous anesthésie et jusqu'à six heures d'enregistrements physiologiques sous anesthésie. S'y ajoutent des prélèvements de sang mensuels, une séance de tests comportementaux cognitifs de dix minutes dont le résumé ne nomme aucun, et un transport entre deux établissements. Le projet teste des nanoparticules censées aider les neurones à éliminer les protéines toxiques de la maladie d'Alzheimer, sur une lignée transgénique et sur des souris injectées avec des protéines de patients. Toutes sont tuées et perfusées à l'issue, sauf un groupe mis à mort par dislocation.

Objectifs

Certaines maladies neurodégénératives, telles que la maladie d’Alzheimer, entraînent une altération progressive du cerveau. Elles se caractérisent par l’accumulation anormale de certaines protéines devenant toxiques, qui perturbent le fonctionnement des cellules du cerveau, appelées neurones, et conduisent à leur mort. Dans la maladie d’Alzheimer, cette atteinte touche particulièrement des zones du cerveau impliquées dans la mémoire et les fonctions intellectuelles. Les symptômes se traduisent par des troubles de la mémoire, des difficultés à s’orienter dans le temps et l’espace, ainsi que des problèmes de raisonnement ou de prise de décision. À ce jour, la maladie d’Alzheimer ne dispose d’aucun traitement curatif. Les traitements actuels permettent seulement d’atténuer certains symptômes et peuvent entraîner des effets indésirables. L’objectif de ce projet est de développer une nouvelle approche thérapeutique visant à aider les cellules du cerveau à éliminer les substances toxiques qui s’y accumulent. Pour cela, nous utilisons de très petites particules (nanoparticules) capables de transporter des molécules actives vers le cerveau afin de restaurer leur capacité à éliminer ces déchets. Cette stratégie sera administrée par différentes voies afin d’identifier la méthode la plus efficace pour atteindre les zones cérébrales concernées et améliorer l’élimination de ces substances. Ce projet est multisite ; il se déroulera sur les sites de 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2).

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer une nouvelle approche thérapeutique pour la maladie d’Alzheimer et plus largement pour les maladies associées à l’accumulation de protéines anormales dans le cerveau. Les bénéfices attendus sont une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l’apparition et la progression de ces maladies, ainsi que l’évaluation de l’efficacité de nanoparticules capables de transporter des molécules actives vers le cerveau et de restaurer les déficits rencontrés dans la maladie. À terme, cette stratégie pourrait permettre d’améliorer l’élimination des substances toxiques dans les neurones, de protéger les cellules du cerveau et de ralentir l’évolution de la maladie. Ce projet pourrait ainsi contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques, avec un objectif à long terme d’application chez l’humain.

Procédures

Les animaux seront soumis à différentes interventions : Dans L’EU 1 les procédures suivantes sont réalisées : Chirurgie : Deux chirurgies sur un même animal d'environ trente minutes. Traitements : différents modes d’administration, durée maximale de trente minutes. Prélèvements : Récolte d’urine excrétée (vigile) en terminale, prélèvement mensuel et terminal de sang (anesthésié/analgésié), durée quelques minutes. Optionnelle : enregistrements physiologiques durant cinq à six heures sous anesthésie, une séance par animal. Tests comportementaux cognitifs : une séance par animal, durée maximale de dix minutes. Une chirurgie terminale par animal sans réveil (anesthésié/analgésié) durée de dix à quinze minutes. Dans L’EU 2 les procédures suivantes sont réalisées : Imagerie microSPECT, durée de 2 h, une séance par animal sous anesthésie.

Impact sur les animaux

Les injections, réalisées sur un animal vigile (5 -à 10 minutes, légères), engendrent un stress lié à la contention et des nuisances légères liées à l’anesthésie. Les prélèvements sanguins (2 minutes, légers), peuvent générer un inconfort, un stress ainsi que des nuisances liées à l’anesthésie. Les interventions chirurgicales peuvent entraîner une douleur post-opératoire, ainsi qu’un risque mineur d’infection au niveau des sutures (30 minutes, légère). Le transport entre les deux établissements utilisateurs (10 minutes, léger) peut provoquer un stress. Les sessions de tests comportementaux peuvent entraîner un stress lié à l’isolement des congénères (15 minutes, léger). Les séances d’imagerie, peuvent provoquer une nuisance liée à la durée prolongée de l’anesthésie, notamment une hypothermie (2 heures, légère à modérée).

Devenir

Les animaux sont euthanasiés et perfusés à l’issue des procédures expérimentales 1 et 2 à l’exception du groupe 3. Pour la procédure 3 il est réalisé une dislocation.

Remplacement

Au regard de l’état actuel des connaissances, le recours à des animaux vivants demeure nécessaire, en raison de l’impossibilité de reproduire de manière fiable, au moyen de modèles in vitro, le développement spatiotemporel de la maladie d’Alzheimer, incluant la formation et la dynamique d’agrégats toxiques. L’évaluation de l’impact potentiel du traitement sur l’élimination de ces agrégats toxiques, ainsi que sur la survie neuronale et le maintien des fonctions cérébrales, ne peut ainsi être réalisée de façon pertinente qu’au sein de modèles animaux.

Réduction

Nous utilisons des tests comportementaux qui sont non invasifs et permettent un suivi à long terme sur un même animal. Afin d’assurer une marge de sécurité face aux pertes éventuelles et de couvrir les deux sexes de manière équilibrée, nous avons prévu n=30 souris par groupe (50 % de femelles, 50 % de mâles). Ainsi, n=30 souris (50 % de femelles vs mâles) seront utilisées pour chaque condition. Cette stratégie est conforme aux recommandations publiées pour la justification du nombre d’animaux en recherche. Les organes étudiés en fin de procédure constitueront également une banque de tissus utilisable pour des analyses complémentaires au sein de notre institut. La lignée transgénique est maintenue à un effectif minimal, strictement nécessaire pour assurer la pérennité de la colonie et la disponibilité des animaux requis pour les expérimentations. Les croisements sont planifiés en fonction des besoins expérimentaux afin de limiter la production d’animaux excédentaires et le maintien d’animaux non utilisés. Par ailleurs, l’inclusion des mâles et des femelles dans les protocoles expérimentaux contribue à optimiser l’utilisation des animaux produits et à réduire le nombre total d’animaux nécessaires.

Raffinement

À leur arrivée, les animaux sont acclimatés pendant une période de deux semaines afin de se familiariser avec leur nouvel environnement. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et avec une couverture antalgique permettant de réduire au maximum la douleur ressentie. Des mesures de raffinement sont appliquées, telles que le maintien de la température corporelle, l’asepsie, l’application de gel ophtalmique et la fourniture de nourriture humidifiée post-opération. Des points limites sont définis pour chaque chirurgie, avec des soins conservatoires adaptés et un suivi post-opératoire structuré réalisé par l’expérimentateur par scoring permettant de décider des actions nécessaires. La surveillance est renforcée afin d’assurer la détection rapide de toute souffrance. Pour les autres actes expérimentaux, des dispositifs de raffinement sont également mis en place afin de réduire le stress et l’inconfort, notamment l’anesthésie lors des manipulations et le maintien de la température corporelle pendant les injections intranasales ou rétro-orbitales. Le transport des animaux s’effectuera dans une cage dédiée et protégée des regards extérieurs par une housse, la durée de transport sera d’environ 10 minutes et sera prédéfinie par un chemin spécifique établi par les deux établissements utilisateurs. Concernant l’hébergement, en cas de comportements agressifs ou de bagarres entraînant des blessures, les animaux concernés sont séparés afin de prévenir toute aggravation. Lorsque cela est possible, une réorganisation des groupes est privilégiée. L’hébergement individuel n’est utilisé qu’en dernier recours et pour une durée limitée, avec une surveillance renforcée.

Choix des espèces

La souris est un modèle de choix pour l’étude du cerveau en raison de son organisation et de son fonctionnement similaire à ceux de l’Homme. Cette proximité permet d’extrapoler les résultats obtenus afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans certaines maladies, notamment les maladies neurodégénératives. L’utilisation de souris génétiquement modifiées permet de reproduire de manière ciblée certaines caractéristiques de pathologies humaines. D’une part la lignée génétique utilisée modélise plusieurs aspects de la maladie d’Alzheimer, d’autre part le modèle reposant sur l’injection de protéines de patient, permet d’étudier les mécanismes précoces de la maladie d’Alzheimer. Les animaux seront utilisés à partir de l’âge de 8 semaines pour les procédures, correspondant au stade jeune adulte chez cette espèce. À cet âge, les capacités d’apprentissage sont pleinement développées, le poids et la taille sont stabilisés, et la taille du cerveau est homogène. Ces caractéristiques garantissent la réalisation des injections intracérébrales dans des conditions fiables et reproductibles tout en limitant la variabilité expérimentale.

Irradiées à vif dans une machine à rayons X pour détruire leur moelle osseuse, 4 460 souris reçoivent ensuite une injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La maladie s'installe en quelques semaines, et le porteur indique qu'elle entraîne un amaigrissement, une prostration, une déshydratation et une paralysie des membres postérieurs qui empêche les souris de se déplacer et de s'alimenter. S'y ajoutent jusqu'à quatre prélèvements de sang à la joue, parfois une ponction de moelle au fémur, et un traitement quotidien par injection dans l'abdomen ou par gavage. Une grille de score déclenche l'administration d'un antalgique, puis la mise à mort quand celui-ci ne suffit pas, toutes les souris étant de toute façon tuées pour prélever moelle, foie, rate et cerveau.

Objectifs

Depuis ces dernières années, la recherche biomédicale s’est attachée à explorer « à grande échelle » la complexité liée aux gènes et aux différentes sous-populations de cellules cancéreuses, sans pour autant parvenir à saisir précisément les mécanismes à l’œuvre lors de la propagation des cellules cancéreuses dans l’organisme. Pourtant, celles-ci pourraient acquérir des caractères d’autant plus malins lorsqu’elles migrent d’un organe primaire (l’organe où se développe initialement ce cancer) vers des sites secondaires (organes qui sont colonisés dans un second temps). Pour comprendre si l’infiltration d’un site secondaire peut conférer aux cellules cancéreuses de nouvelles capacités malignes, nous avons choisi comme modèle d’étude la leucémie aiguë myéloïde (LAM) : les cellules leucémiques n’accumulent que peu de mutations (changements au niveau des gènes) et sont capables intrinsèquement de se déplacer dans le sang. Le projet que nous proposons ici cherche à comprendre quel est le bénéfice pour les leucémies aiguës de sortir de la moelle osseuse, site où la pathologie prend initialement place, pour aller infiltrer, non pas aléatoirement, mais bien spécifiquement des organes en particulier, comme le foie, la rate, ou le système nerveux central (SNC) et le cerveau. Nous allons tenter de répondre à ces questions en les considérant sous l’angle – encore peu abordé – de la dimension métabolique (soit la manière dont la cellule choisit de produire de l’énergie qu’elle utilise) et épigénétique (modifications affectant un gène sans en changer sa composition) qui pourrait moduler grandement l’aptitude des blastes leucémiques (cellules leucémiques)à infiltrer les organes à distance.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d’interroger les fondements biologiques de l’infiltration blastique (la colonisation d’un organe/tissu par des cellules leucémiques) vers des sites secondaires dans les LAM dont la cause est encore méconnue et qui contribue à l’apparition de cette maladie. Cette connaissance précise permettra d’identifier de nouvelles combinaisons thérapeutiques (association de plusieurs traitements permettant d’avoir un meilleur résultat) avec des chimiothérapies ou thérapies ciblées (médicament qui cible un élément impliqué dans l’apparition ou la progression de la maladie réduisant les effets secondaires) existantes qui pourront alors émerger dans le but d'améliorer la prise en charge et le traitement des patients atteints de LAM.

Procédures

Les animaux vigile (c’est-à-dire non endormis) seront tout d’abord irradiés. L’irradiation, introduction des souris dans une machine à rayon X (semblable à une radiographie),permet d’éliminer les cellules de la moelle osseuse afin de pouvoir injecter en une seule fois les cellules leucémiques par voie intraveineuse dans la veine de la queue (durée de l'injection: 1 min). Des prélèvements de sang au niveau d’une veine de la joue de moins de 1 minute espacés d’au moins 1 semaine (4 au maximum) seront réalisés pour évaluer la prise tumorale et récolter du matériel biologique pour des analyses ultérieures. En cas de non-détection des cellules leucémiques dans le sang périphérique, nous ferons une ponction de cellules au niveau du fémur (durée du prélèvement: 5 minutes; sous anesthésie et analgésie). Une fois l'invasion des cellules cancéreuses établie, les animaux recevront un traitement quotidien de durée variable selon le type de thérapie (injection sur souris éveillée soit dans la cavité abdominale pendant 5 jours et/ou par gavage). De plus, certaines souris recevront un antibiotique soit dans leur alimentation soit dans l'eau de boisson, qui ici joue le rôle d’interrupteur, permettant d’exprimer de molécules capables d'éteindre les gènes.

Impact sur les animaux

Les animaux traités avec les différentes molécules (gavage, intra-péritonéal, intra veineux), greffés (administration de cellules leucémiques) ou prélevés en vue d’examens biologiques pourraient être confrontés à des effets indésirables (stress et/ou perte de poids). Une gêne physique en cas d'administration orale quotidienne peut également survenir. La greffe de cellules leucémiques va, comme attendu, permettre l’établissement de la maladie et donc entrainer au bout de quelques semaines un amaigrissement, une paralysie des membres postérieurs empêchant l’animal d’être mobile et de s’alimenter, une perte d’activité, une prostration, une déshydratation et/ou une hypothermie. De manière plus exceptionnelle, en cas de ponction osseuse (introduction d’une aiguille dans la moelle osseuse pour récupérer de la moelle osseuse), les animaux peuvent ressentir une gêne temporaire au niveau de la mobilité. Très rarement, il peut y avoir également apparition de masses tumorales solides (amas de cellules cancéreuses forment une masse), d’origines leucémiques, dans diverses localisations (organes, tête), à distinguer avec les infiltrats de cellules leucémiques (colonisations des cellules leucémiques d’un tissu donné) sur lesquels ce projet repose et qui ne font pas de masse solide.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés pour prélever la moelle osseuse, le foie, la rate et le cerveau afin de définir les caractéristiques des cellules cancéreuses.

Remplacement

Pour comprendre pourquoi les cellules leucémiques sortent de la moelle osseuse pour aller coloniser des organes à distance, des tests chez l’animal sont nécessaires car il n’existe pas de modèles in vitro permettant de reproduire de façon fidèle l’évolution du cancer au sein d’un organisme entier. Bien que certains modèles in vitro (expériences pratiquées au laboratoire sans utilisation d'être vivant) permettent d’obtenir un premier niveau de compréhension, ils ne sont pas suffisants car ils ne tiennent pas en compte de l’environnement des cellules cancéreuses qui peut les influencer. Afin d’appliquer nos résultats au stade clinique chez l’homme, il est indispensable d’avoir des preuves d’efficacité dans des modèles pré-cliniques murins.

Réduction

Le nombre minimum de souris nécessaires par groupe a été établi grâce aux études antérieures du laboratoire et à l’utilisation de tests statistiques appropriés.

Raffinement

En vue de réduire le stress subit par les animaux, le confort des cages sera optimisé par des buchettes en bois que les souris aiment ronger, des tunnels en carton où elles trouvent refuge et des nids en papier. Les animaux seront observés quotidiennement en faisant particulièrement attention aux signes cliniques et comportementaux tels que : niveau d’activité, agressivité, attitude/posture, réaction à la manipulation, toilettage/ consommation alimentaire et hydrique mais aussi des signes mesurables non subjectifs : perte de poids (une première pesée sera réalisé aux 9 eme jours après injection des cellules leucémiques, puis chaque 3 jours), rythme respiratoire, déshydratation (plis de la peau). Suivant la grille de suivi des souris et l’arbre décisionnel préalablement établi. Les protocoles seront étudiés afin de limiter au maximum le stress ainsi que la douleur subie par l'animal, en optimisant le mode et le volume d'injection et la durée de traitement. Les animaux seront anesthésiés et une analgésie sera effectuée lors des ponctions osseuses car il y a un risque plus important de gêne ou de douleur liée à cette procédure. De plus, les études antérieures ont permis de mieux appréhender les points limites (points qui permettent d’éviter une souffrance accrue et ou prolongée de l’animale) et d’établir d’une liste de différents points limites qui seuls ou cumulés vont nécessiter une intervention de l’expérimentateur afin de soulager l’animal. Une décision rapide et raisonnée sera prise pour éviter toute souffrance animale. En effet, si une douleur est constatée un antalgique sera administré à l’animal chaque fois que cela ne compromet pas les résultats attendus de l’expérience, si un antalgique ne peut être administré et/ou n’est pas suffisant à calmer la souffrance de l’animal, une mise à mort de l’animal sera réalisée.

Choix des espèces

Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine (prolifération anormale de cellules sanguines anormales) et aident à comprendre pourquoi les cellules leucémiques sortent de la moelle osseuse pour aller infiltrer des organes à distance. Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’environ 6 à 11 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.

Injectées avec des cellules de lymphome B, 1 300 souris sur les 1 800 du projet développent des tumeurs ganglionnaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le grossissement des ganglions peut réduire leur mobilité, voûter leur posture, accélérer leur respiration et leur faire perdre du poids. L'équipe cherche à comprendre comment les cellules tumorales produisent leur énergie, et pourquoi certains lymphomes résistent aux immunothérapies quand d'autres y répondent. Toutes les souris sont tuées à la fin pour récupérer les tumeurs, geste que le porteur présente comme la seule façon d'étudier le fonctionnement interne des cellules cancéreuses.

Objectifs

Les Lymphomes Diffus à Grandes Cellules B (LDGCB) sont des cancers du système immunitaire qui touchent les lymphocytes B, des cellules chargées de défendre l’organisme contre les infections. C’est le type de lymphome le plus fréquent dans les pays industrialisés. Ce cancer est très variable d’un patient à l’autre. Une des raisons principales est la façon dont les cellules cancéreuses produisent l'énergie pour se développer et se multiplier. Pour produire cette énergie, elles peuvent utiliser deux grands mécanismes: l'un rapide mais peu efficace, tandis que l'autre est plus complexe mais plus efficace. Des études ont montré que, chez certains patients, le lymphome dépend de l'un ou l'autre de ces mécanismes. Cette différence peut influencer leur réponse aux traitements actuelement disponibles. Notre objectif vise à mieux comprendre pourquoi ces cancers ne fonctionnent pas tous de la même manière. Nous cherchons notamment à déterminer si ces différences sont liées à des facteurs génétiques ou à l'environnement des cellules tumorales. Nous étudierons si d'autres modifications du métabolisme sont associées à la croissance des cellules cancéreuses. Pour répondre à ces questions, nous utiliserons un modèle expérimental de souris reconnu et largement utilisé pour l'étude des lymphomes en laboratoire.

Bénéfices attendus

Ce projet est à la base des recherches menées par notre équipe pour mieux comprendre pourquoi certains lymphomes sont résistants aux traitements actuels (immunothérapies et thérapies ciblées), alors que d'autres y sont sensibles. Il s'intéresse à la manière dont les cellules tumorales produisent l'énergie nécessaire à leur développement. À court terme, il permettra d'identifier les mécanismes qui favorisent la croissance des lymphomes. À plus long terme, ces travaux aideront à mieux comprendre les causes de la résistance aux traitements et pourraient permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. À terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de traitements plus efficaces et mieux adaptés aux caractéristiques de chaque patient.

Procédures

Dans ce projet les souris seront soumises à des contentions (environ 30 secondes, 1 à 3 fois par semaine). 1300 animaux recevront une injection de cellules tumorales (environ 30 secondes). Parmi elles, 1000 souris recevront une injection ultérieure (environ 30 secondes). 300 souris auront un prélevement de sang (environ 45 secondes), suivi de 2 injections (environ 30 secondes chacune).

Impact sur les animaux

La croissance des lymphomes dans les ganglions lymphatiques pourra entraîner une augmentation du volume des ganglions et, selon leur localisation, provoquer une gêne modérée chez les animaux. Celle-ci pourra se traduire par une diminution de la mobilité, une posture voûtée, une baisse de l'activité, une respiration plus rapide ou une perte de poids.

Devenir

Afin de mieux comprendre comment les cellules des lymphomes produisent et utilisent l'énergie nécessaire à leur survie et à leur multiplication, nous devons récupérer les tumeurs développées chez les animaux à la fin de l'expérience. Cela nécessite de procéder à la mise à mort de l'ensemble des animaux du projet. Les analyses réalisées sur ces tumeurs après leur prélèvement sont indispensables pour étudier le fonctionnement interne des cellules cancéreuses, comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent leur développement et identifier de nouvelles caractéristiques pouvant être exploitées pour améliorer les traitements des lymphomes.

Remplacement

Les lymphomes B peuvent utiliser différentes sources d’énergie selon leur environnement, ce qui influence leur sensibilité aux traitements. Lorsqu’on étudie ces cellules cancéreuses en laboratoire dans des conditons de culture in vitro, cette diversité n'est plus observée. En effet, ces conditions sont très artificielles et ne reproduisent pas fidèlement l’environnement réel de la tumeur dans l’organisme. De plus, les milieux de culture contiennent des nutriments spécifiques présents à des concentrations élevées et non-physiologiques, qui “forcent” les cellules tumorales à utiliser certaines réactions biochimiques. Avec le temps, les cellules s’adaptent à ces conditions artificielles et finissent par se comporter différemment des celles qui évoluent dans l'organisme (in vivo). C’est pourquoi, il est nécessaire d’utiliser des modèles animaux, notamment des souris, pour étudier correctement cette diversité métabolique et mieux comprendre le comportement biologique des lymphomes.

Réduction

Les effectifs ont été réduits au strict minimum tout en garantissant l’obtention de résultats statistiquement fiables et interprétables. Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide d’un outil informatique de calcul, en tenant compte des connaissances que nous avons acquises au cours des 15 dernières années avec le modèle animal utilisé dans cette étude.

Raffinement

Le bien-être des animaux sera assuré par la mise en place de mesures de raffinement adaptées au modèle de lymphome B étudié. Les animaux feront l'objet d'une surveillance régulière (une à trois fois par semaine selon la procédure expérimentale), voire quotidiennement (selon la phase expérimentale), incluant l'évaluation de leur état général, de leur comportement, de leur mobilité, de leur poids et de l'évolution du développement tumoral. La palpation régulière des ganglions lymphatiques permettra également de suivre la progression de la maladie.

Choix des espèces

La souris présente de nombreuses similitudes biologiques avec l'Homme, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté à l'étude des lymphomes. Le choix de cette espèce repose également sur l'existence de modèles murins génétiquement modifiés bien caractérisés, qui reproduisent certaines caractéristiques des lymphomes B humains et permettent d'étudier les mécanismes impliqués dans leur développement et leur réponse aux traitements. La souris présente par ailleurs l'avantage de disposer d'un système immunitaire et d'un environnement tumoral étudiables dans leur intégralité, ce qui est essentiel pour analyser les interactions entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. De plus, comparativement au plasma humain, les concentrations en nutriments observées dans le plasma murin sont globalement conservées. Ces similitudes suggèrent que l'environnement nutritionnel disponible pour les cellules tumorales est comparable entre les modèles murins et humains, renforçant ainsi la pertinence de ce modèle pour l'étude du métabolisme tumoral. Les animaux utilisés seront des souris âgées d’environ 6 semaines au début des procédures expérimentales. Cet âge correspond à une période compatible avec les greffes cellulaires, les analyses métaboliques et le suivi du développement tumoral dans ce modèle.

1 600 souris rendues obèses par une alimentation enrichie en graisses vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune subissant jusqu'à 91 administrations de traitement, 89 pesées et 13 prélèvements sanguins. Elles sont hébergées seules pendant l'étude, ce que le porteur décrit comme une nuisance d'isolement chez une espèce sociale, puis toutes tuées sous anesthésie pour prélèvement d'organes. Le projet teste des composés contre l'obésité, seuls ou associés au tirzépatide, avec l'idée d'en limiter la perte de masse musculaire. Le porteur indique qu'aucune méthode de substitution ne permet cette étude et que l'essai in vivo reste une "étape règlementaire incontournable" pour constituer le dossier de passage aux études cliniques.

Objectifs

Depuis 1975, le nombre de personnes en situation d’obésité a fortement augmenté dans le monde, faisant de cette maladie un enjeu majeur de santé publique. De nombreux traitements sont actuellement en développement pour améliorer la prise en charge des patients. Parmi eux, le tirzépatide permet une perte de poids importante, mais cette perte peut aussi s’accompagner d’une diminution de la masse musculaire, ce qui peut être problématique. Ce projet prévoit la réalisation de 10 études sur les cinq prochaines années afin d’évaluer de nouveaux traitements contre l’obésité chez des souris rendues obèses par une alimentation riche en graisses. Les traitements seront testés seuls ou en association avec un traitement de référence déjà utilisé contre l’obésité. L’objectif est d’évaluer leur efficacité sur la perte de poids, mais aussi leur capacité à limiter les effets indésirables sur la fonction musculaire.

Bénéfices attendus

Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, dont le tirzépatide qui est le plus efficace et le plus prescrit. Néanmoins, le tirzépatide présente un effet délétère sur la masse et la fonction musculaire lors d'administration chroniques. Le bénéfice attendu du présent projet est double car si les résultats sont concluants, le composé X pourra venir compléter l'arsenal thérapeutique anti-obésité, en administration seule ou combinée avec le composé de référence, et dans ce dernier cas, il pourrait en améliorer l'efficacité tout en contrant ses effets secondaires au niveau musculaire.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (89 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration des traitements (91 administrations ; durée de l'administration : 1 minute); 3) Analyse non invasive de composition corporelle (13 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 4) Prélèvements sanguins (13 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes); 5) Anesthésie générale avant mise à mort et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les mesures de poids corporel, de composition corporelle ainsi que le placement en boîte de contention lors des prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. La mise à jeun de 4h ou 6h préalable aux prélèvements sanguins, bien que réalisée en phase diurne, pourra induire une sensation de faim. Les prélèvements sanguins seront source de douleurs légères. De par leur caractère social, l'hébergement en cage individuelle constituera une nuisance d’isolement sur les animaux. Les animaux garderont toutefois un contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes et analyses biochimiques et histologiques ultérieures.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, la prise alimentaire et les autres paramètres altérés dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 12 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe témoins non obèse a été réduit à 8 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout de tunnels, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. L'administration des traitements sera réalisée par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue une semaine avant la phase de traitement afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Avant la mesure de la composition corporelle, les animaux seront habitués à être installés dans le tube de couleur rouge permettant de réduire le stress des animaux au cours de la mesure. Les animaux seront habitués par deux fois aux systèmes de contention pour les prélèvements sanguins avant de pratiquer ces procédures. Les prélèvements sanguins seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages pharmacocinétiques ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Avant la mesure des dépenses énergétiques en cages métaboliques, les animaux seront également habitués à leur nouvel environnement durant 20h. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'anti-inflammatoire en cas de douleur avérée.

Choix des espèces

Le modèle de souris nourries avec une alimentation enrichie en graisses (45% ou 60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documentés dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques.

Vingt-quatre injections sur huit semaines, six tests d'agrippement et une chirurgie de trente minutes pour mesurer la force musculaire : 960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un régime alimentaire particulier, suivi de huit à vingt-quatre semaines, provoque chez les souris génétiquement modifiées une myotonie et une faiblesse musculaire qui peuvent réduire leur activité motrice. Le porteur signale aussi des interventions chirurgicales menées sans réveil, des diarrhées, des pertes de poids et de rares complications cardio-respiratoires, alors que la totalité de l'effectif est déclarée en gravité modérée. Le choix de la souris tient, selon lui, à la conservation de la structure et de la fonction du muscle squelettique entre cette espèce et l'humain, et à des lignées produites au laboratoire qui expriment la mutation humaine.

Objectifs

La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la maladie neuromusculaire génétique la plus fréquente chez l’adulte. Elle affecte principalement les muscles squelettiques et se caractérise notamment par une myotonie, c’est-à-dire une difficulté à relâcher les muscles après contraction, ainsi que par une faiblesse musculaire progressive. Le muscle squelettique est un tissu dynamique capable de s’adapter aux contraintes fonctionnelles grâce à des processus de remodelage et à l’ajout de nouveaux noyaux au sein des fibres musculaires, un phénomène appelé accrétion nucléaire. Dans la DM1, ces mécanismes sont perturbés, conduisant à une modification de la composition musculaire, types de fibres musculaires et une augmentation du nombre de noyaux centraux et périphériques. L’objectif principal de ce projet est d’étudier les mécanismes physiologiques responsables du remodelage musculaire et de l’accrétion des noyaux dans les fibres musculaires, afin de mieux comprendre la physiopathologie de la DM1. Pour cela, nous utiliserons un modèle murin reproduisant les symptômes musculaires fonctionnels observés chez les patients. Ce modèle, généré au laboratoire, expriment la mutation humaine responsable de la DM1 et reproduit fidèlement les altérations musculaires caractéristiques de la maladie. Ce projet servira à long terme à identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans le remodelage musculaire et l’accrétion nucléaire, et définir de potentielles stratégies thérapeutiques visant à préserver la fonction musculaire chez les patients atteints de DM1.

Bénéfices attendus

La dystrophie myotonique de type 1 est la dystrophie musculaire la plus fréquente chez l’adulte avec une prévalence estimée à environ 1 personne sur 2 000 dans la population européenne. Les symptômes impactent au quotidien les patients et menacent leur autonomie. A ce jour, aucune thérapie n’est disponible pour soigner cette maladie génétique. Ce projet vise à mieux comprendre mécanismes moléculaires à l’origine de la pathologie en disséquant les processus physiopathologiques musculaires des patients DM1. Ces études sont prérequises pour le développement de thérapies ciblées.

Procédures

Certains lots d'animaux seront soumis à un régime alimentaire spécial pendant 8 à 24 semaines (animal vigil, prise alimentaire spontanée et à volonté), d'autres subiront une injection à raison de 3 fois par semaines pendant 8 semaines (animal vigil, 24 injections maximum, 30 secondes). Certains animaux auront deux injections (animal sous anesthésie générale, 1 injection par patte, 3 minutes). Certains animaux seront soumis au test d'agrippement pendant 8 à 24 semaines à raison d'un test par mois afin d’évaluation leur force musculaire (animal vigil, 6 tests maximum, 3 minutes). Certains lots d'animaux subiront une administration orale à l'aide d'une micropipette par jour pendant 8 jours (animal vigil sans contrainte physique, 8 administration max, 30 secondes à 1 minute). Si l’administration orale à l’aide d’une micropipette et non réalisable, certains lots d’animaux subiront une injection à raison d’1 injection pendant 5 jours (animal vigil, 5 injections max, 30 secondes). Enfin, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale pour la mesure de la force musculaire (animal sous anesthésie générale et analgésie, 1 fois, 30 minutes).

Impact sur les animaux

Le régime alimentaire spécifique administré aux souris génétiquement modifiées est susceptible d’induire un phénotype comprenant une myotonie (défaut transitoire de relaxation musculaire après contraction) ainsi qu’une faiblesse musculaire pouvant entraîner une diminution de l’activité motrice. Les procédures expérimentales prévues peuvent générer des nuisances et effets indésirables, principalement liés aux manipulations et aux actes réalisés dans le cadre du projet. Les injections répétées peuvent provoquer une douleur légère et transitoire au point d’injection, ainsi qu’un stress ponctuel lié à la contention nécessaire aux manipulations. Les mesures de force musculaire peuvent également induire un stress léger et temporaire. Les traitements administrés sont globalement bien caractérisés, mais peuvent, dans de rares cas, entraîner des effets indésirables tels que des troubles digestifs (diarrhées) ou une perte de poids. Les procédures sous anesthésie peuvent entraîner une altération transitoire de la thermorégulation et, plus rarement, des complications cardio-respiratoires. Enfin, les interventions chirurgicales réalisées sans réveil peuvent induire une douleur et un stress pré-opératoires ainsi que des effets délétères transitoires associés à l’acte chirurgical.

Devenir

À la fin du projet, tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire, car des analyses poussées doivent être réalisées sur différents muscles. Ces analyses permettent d’étudier les effets de la maladie sur le muscle.

Remplacement

Les modèles utilisant des cellules musculaires cultivées en laboratoire permettent d’étudier certains mécanismes de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Ils ont notamment permis de mieux comprendre les anomalies présentes dans les cellules musculaires des patients et les perturbations de leur développement et de leur fonctionnement. Cependant, ces modèles ne permettent pas de reproduire toute la complexité de la maladie, car ils ne prennent pas en compte l’ensemble du muscle, son environnement et les interactions entre les différents organes. Il est donc nécessaire d’utiliser également des modèles animaux pour mieux comprendre comment la maladie se développe dans un organisme entier. Les modèles de souris actuellement disponibles reproduisent seulement une partie des caractéristiques de la DM1 observées chez les patients. Le développement de nouveaux modèles murins reproduisant plus fidèlement la maladie humaine est ainsi essentiel pour mieux comprendre ses mécanismes et, à terme, contribuer au développement de nouveaux traitements.

Réduction

Afin de réduire et d’optimiser le nombre d’animaux, tous les animaux présentant le génotype d’intérêt pathologique (patrimoine genetique) seront utilisés, sans distinction de sexe. Les souris ne présentant pas ce génotype pathologique seront utilisées comme contrôles dans les différentes expériences. Chaque animal permettra de recueillir le maximum d’informations possible, notamment à partir de plusieurs tissus et par différentes analyses (physiologie, biologie moléculaire et histologie). Les tissus prélevés pourront également être conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures, afin d’éviter de réutiliser de nouveaux animaux. Pour les expériences impliquant des injections dans le muscle, la patte opposée de chaque animal servira de contrôle, ce qui permet de réduire de moitié le nombre d’animaux nécessaires. Enfin, le nombre d’animaux a été défini à partir de nos études précédentes et d’analyses statistiques afin d’utiliser le nombre minimal nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Pour ce projet, un maximum de 960 animaux sera utilisé.

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum), en portoirs ventilés, avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. Le milieu est enrichi avec deux d’enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal.Des mesures spécifiques sont mises en place pour limiter le stress et la douleur liés aux procédures expérimentales. Une période d'acclimatation sera respectée après leur arrivée au sein de l’établissement utilisateur. Une habituation préalable des animaux aux manipulations et aux gestes de contention est réalisée avant le début des procédures, afin de réduire les réactions de stress lors des interventions répétées. Une attention particulière est portée à la manipulation douce des animaux et des cages tout au long de l’étude. Les injections et autres procédures invasives sont réalisées dans des conditions limitant l’inconfort, avec recours à une anesthésie lorsque cela est requis. Lors des procédures sous anesthésie, les animaux sont maintenus à température contrôlée à l’aide d’un tapis chauffant afin de prévenir l’hypothermie. Un suivi quotidien du bien-être animal est assuré, incluant l’évaluation de points limites précoces et prédictifs. En cas d’effets indésirables tels que des troubles digestifs (diarrhées) ou une diminution de l’état général, des mesures de soutien adaptées sont mises en place, incluant notamment un enrichissement alimentaire directement dans la cage si nécessaire. L’ensemble de ces mesures vise à limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du protocole expérimental.

Choix des espèces

Dans cette étude, nous utilisons des modèles murins développés par notre laboratoire. Le choix de cette espèce est pertinent car la structure et la fonction du muscle squelettique sont fortement conservées entre la souris et l’humain, ce qui permet de reproduire de manière pertinente les mécanismes physiopathologiques observés dans la dystrophie myotonique de type 1. Ces modèles présentent une proximité biologique avec la pathologie humaine, en particulier au niveau des altérations moléculaires et des dysfonctionnements musculaires, ce qui en fait des outils adaptés pour l’étude des mécanismes de la maladie et l’évaluation de stratégies thérapeutiques. Le projet vise à étudier les défauts liés à la dystrophie myotonique de type 1, pathologie qui se développe chez l’adulte. Chez la souris, la maturation du muscle continue jusqu'à 8 semaines après la naissance. Les souris portant le génotype d'intérêt et leur contrôle seront donc utilisées sevrées et adultes âgées de 8 semaines au minimum au début des procédures.

Nourries pendant trente-huit semaines avec un régime riche en graisses et en cholestérol pour les rendre obèses, 30 souris sur les 40 du projet subissent en plus un jeûne nocturne pouvant atteindre quinze heures, une injection de glucose sur souris consciente et six prélèvements de sang à la queue en deux heures. Toutes sont tuées après ces trente-huit semaines pour prélever le foie, le sang et d'autres tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'obésité ainsi provoquée est décrite comme les rendant "un peu moins actives", et l'objet est de tester un composé contre la fibrose du foie, pour laquelle le porteur indique qu'aucun traitement efficace n'existe. L'effectif de 40 souris est présenté comme calculé pour obtenir un effet statistique significatif, sans que ce calcul soit rapporté.

Objectifs

Les maladies chroniques du foie représentent un enjeu majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Parmi ces maladies, la stéatose hépatique non alcoolique, qui correspond à une cirrhose du foie sans consommation d’alcool, est en forte progression à cause de l’augmentation de l’obésité ou encore du diabète de type 2. Dans cette maladie, il y a une accumulation importante de graisses dans les cellules du foie ,ce qui entraine une cicatrisation du foie appelée fibrose hépatique. Cette fibrose va rigidifier des parties du foie conduisant progressivement à une perte de fonction du foie et pouvant évoluer vers une insuffisance hépatique terminale. De plus, la fibrose hépatique chronique peut être responsable du développement de cancer du foie, ce qui accentue la gravité de cette pathologie. La stéatose hépatique non alcoolique est souvent diagnostiquée à un stade avancé, lorsque les lésions dans le foie sont déjà présentes. A l’heure actuelle il n’existe aucun traitement efficace pour inverser ou ralentir cette fibrose. Le développement de traitements efficaces contre la fibrose étant un enjeu majeur en santé, l’objectif principal de ce projet est de tester chez la souris un nouveau composé pour traiter la stéatose hépatique non alcoolique.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu du projet est le développement d’un traitement efficace pour lutter contre la progression de la fibrose hépatique. De plus ce projet permettra de mieux connaitre les mécanismes biologiques encore mal connus responsables du développement de la maladie.

Procédures

Pendant 38 semaines, 30 souris seront nourries avec un régime riche en graisses et cholestérol pour les rendre obèses et 10 souris recevront un régime standard. Pour tester la glycémie au cours du régime, 20 souris parmi les 40 souris du projet seront mis à jeun sur la nuit (maximum 15h) APRES 16 SEMAINES DE REGIME. Le lendemain, une injection de glucose (moins de 20 secondes) sera réalisée sur l'animal conscient et des prélèvements de sang se feront au niveau de la queue. Les prélèvements seront réalisés sur un temps court (durée inférieure à 2 minute) et de façon répétée en 6 fois sur une période de 2h dans la même journée. APRES 37 SEMAINES DE REGIME, UN AUTRE TEST DE LE GLYCEMIE APRES UNE PERIODE DE JEUNE MAXIMALE DE 6H SERA REALISE SUR LES 30 SOURIS NOURRIES AVEC LE REGIME GRAS DONT 10 SOURIS AURONT DEJA SUBI CE TEST A LA SEMAINE 16. Un autre prélèvement sanguin au niveau de la queue (une seule prise) sur la totalité des 40 souris sera réalisé 11 semaines plus tard.

Impact sur les animaux

Les souris qui recevront sur 38 semaines le régime riche en graisses et cholestérol vont prendre du poids et devenir un peu moins actives à cause de l'obésité. Durant la période de jeûne de 14-15h sur la nuit, les souris privées de nourriture pourront ressentir une sensation de faim. Lors de l’injection de glucose, le passage de l’aiguille de petite taille au travers de la peau sera de très courte durée (moins de 20 secondes) et entrainera un inconfort chez les souris. Des prélèvements sanguins à la queue seront pratiqués sur animaux conscients après 16, 27 ET 37 semaines de régime. Ces prélèvements bien que rapides (durée < 2 minutes) sont susceptibles d’induire un stress et une légère douleur.

Devenir

Après les 38 semaines de régime, tous les animaux seront mis à mort par une méthode d'euthanasie réglementaire pour prélever les tissus et le sang. L'analyse de ces prélèvements nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de développement dans le foie de la fibrose et d'identifier les cibles thérapeutiques de notre composé.

Remplacement

ll n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire de manière fiable l’environnement in vivo que l'on retrouve dans un organisme vivant et dans lequel plusieurs types de cellules interagissent entre elles et participent au développement de la fibrose . De plus, cette maladie se développe lorsqu’il y a des problèmes métaboliques (ex hausse de la glycémie) dans l’organisme entier suralimenté, ce qui justifie l’utilisation d’animaux. Enfin il n’existe pas de méthode alternative n’utilisant pas l’animal de laboratoire pour tester l’efficacité d’un composé sur la fibrose hépatique.

Réduction

Le nombre total de souris a été calculé pour avoir un effet statistique significatif sur les paramètres étudiés. A la fin de l’étude, des tissus autres que le foie pourront être prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe en lien avec d’autres maladies étudiées dans notre laboratoire (obésité, pré-diabète, atteintes cardiaques, rénales). Pour l’analyse des données recueillies lors des différentes expériences nous appliquerons les tests statistiques appropriés en utilisant un logiciel d'analyse.

Raffinement

Les souris seront surveillées quotidiennement et la litière des cages sera plus fréquemment changée. Les procédures expérimentales seront réalisées par du personnel expérimenté. Pour diminuer le stress lors des prélèvements de sang, les animaux seront habitués au mesure de contention quelques semaines avant la prise de sang. Pour éviter d’avoir recours au gavage source de stress, le traitement sera administré quotidiennement (5 jours sur 7) dans de la nourriture constituée de beurre de cacahuète pour l’appétence. Le traitement avec le composé a déjà été administré chez le rongeur (rat et souris) dans de précédents travaux sans entrainer d’effets indésirables

Choix des espèces

Les souris utilisées dans ce projet sont très sensibles au régime riche en graisses et développe une obésité et une stéatose hépatique non alcoolique similaire à la maladie humaine. Les souris utilisées seront de jeunes mâles âgés de 5 à 6 semaines car la plupart des études sur le modèle murin pour étudier cette maladie sur une longue période utilisent de jeunes souris adultes. Ainsi, grâce aux nombreuses études scientifiques publiées, de nombreuses informations sur la souris sont disponibles et permettront de mieux comparer les résultats obtenus dans ce projet.

Récupérées parmi les femelles dont d'autres projets n'avaient pas l'usage et qui auraient été tuées au sevrage, 50 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont rasées sur le ventre sous anesthésie, incisées au cou pour atteindre la veine jugulaire et l'artère carotide, reçoivent jusqu'à deux injections, puis dix minutes d'ultrasons sur le thorax et trois points de suture, pour une trentaine de minutes en tout. Leur cœur est prélevé après la mise à mort, afin de vérifier où les nanoparticules se sont fixées. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire de recourir à un organisme entier" pour étudier cette distribution, et présente ce passage par la souris comme "indispensable" avant d'envisager un plus gros animal puis la clinique.

Objectifs

Les arythmies cardiaques ventriculaires sont la principale cause de mort subite cardiaque. Chaque année, environ 250 000 personnes sont victimes de mort subite en Europe. De manière générale, les résultats de l’ablation de tachycardie ventriculaire par cathéters (stratégie actuellement utilisée en clinique) sont mauvais avec environ 50% de récidives. Nous souhaitons développer une méthode permettant de réaliser une ablation combinant différentes stratégies. Pour cela, il est envisagé une délivrance de molécules thérapeutiques encapsulées dans des nanoparticules, facilitée par l’ouverture préalable de pores dans la barrière vasculaire grâce à l’utilisation de microbulles et d’ultrasons, pour permettre aux nanoparticules d’atteindre la cible cardiaque avec une forte concentration et d’ainsi augmenter leur efficacité.

Bénéfices attendus

L’intérêt de la démarche est d’améliorer le pronostic des patients souffrant de tachycardie ventriculaire en traitant sélectivement la région cardiaque responsable de l’arythmie, de façon plus efficace et sécuritaire que les techniques actuelles. De manière plus large, ce projet pourra ouvrir des perspectives d'application au-delà du traitement des arythmies cardiaques ventriculaires (traitement de maladies génétiques, protection du cœur après un infarctus).

Procédures

Tous les gestes potentiellement douloureux seront réalisés sous anesthésie générale et analgésie (2 maximum par animal). Dans ce projet, tous les animaux seront rasés sur la face ventrale sous anesthésie générale pour des raisons d'imagerie (1 par animal, environ 2min). Des incisions sous-cutanées seront réalisées pour l'analgésie (3 maximum par animal) Des incisions seront réalisées au niveau du cou pour accéder aux vaisseaux (veine jugulaire, artère carotide) afin d’injecter les traitements (2 injections maximum par animal). Un appareil générateur d’ultrason sera appliqué sur le thorax de l’animal afin d’envoyer les ultrasons au cœur (1 par animal, environ 10 min). 3 points de sutures par animal seront réalisés pour suturer l'incision réalisée. Les animaux seront imagés sous anesthésie générale (1 par animal,

Impact sur les animaux

Il s’agit d’une approche impliquant une chirurgie légère (pour accéder à la veine jugulaire et à l’artère carotide), une administration intraveineuse de nanosystèmes non toxiques et l’application ciblée (thorax) d’ultrasons non délétères. Le rasage de la face ventrale de l'animal peut occasionner du stress chez l'animal.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation pour permettre le prélèvement du cœur et l’analyse (histologie) des tissus afin de confirmer l’efficacité de la thérapeutique étudiée.

Remplacement

Il est nécessaire de recourir à un organisme entier pour étudier le profil de distribution des molécules injectées et évaluer l'efficacité de l'ouverture de la barrière vasculaire cardiaque par les ultrasons. La preuve de concept sur l’efficacité de cette nouvelle approche sur petit animal vivant est indispensable avant d’envisager des études plus approfondies sur plus gros animal, puis un transfert à la clinique.

Réduction

Le nombre d’animaux a été estimé au minimum nécessaire pour obtenir des résultats exploitables. Le sexe des animaux n’ayant pas d’importance d’un point de vue scientifique dans ce projet, les femelles non-utilisées d’autres projets (dont le sexe d'intérêt sont les mâles) seront utilisés dans ce projet au lieu d’être mises à mort au sevrage.

Raffinement

Durant toute la durée des protocoles, les animaux seront suivis et tout signe de détresse de douleur et/ou d'inconfort sera noté. Ils seront surveillés quotidiennement, les paramètres suivants seront observés : bien-être général, activité, réactivité, poids, capacité à s'alimenter et posture. Les souris devant être rasées sur la face ventrale, du coton sera placé dans les cages. Une analgésie sera mise en place avant et après l'étape de chirurgie.

Choix des espèces

La souris est un modèle adapté pour les études de diffusion des nanoparticules dans le cœur. De plus, ce modèle est parfaitement compatible avec une approche par ultrasons cardiaque.