Souris
Evaluation de l’effet de composés dans un modèle de Schizophrénie induite par un traitement subchronique à la Phencyclidine
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 975 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Elles reçoivent 24 injections de phencyclidine, un psychostimulant censé reproduire des symptômes de schizophrénie, puis l'administration d'un composé à tester pendant jusqu'à 120 jours et jusqu'à 52 tests comportementaux mesurant leurs performances cognitives et locomotrices. Le porteur indique que ce traitement provoque une hyperlocomotion et des stéréotypies et que les tests peuvent induire un stress. Il affirme espérer "participer à la sélection de nouveaux traitements" et juge la souris impossible à remplacer, les réponses comportementales n'étant selon lui observables que chez l'animal vivant.
Objectifs
La schizophrénie est un trouble psychique sévère et chronique affectant environ 1% de la population âgée entre 15 et 30 ans. Cette maladie mentale est caractérisée par 3 catégories majeures de symptômes : les troubles cognitifs (attention, mémoire, fonction exécutive, vitesse de traitement de l’information), les symptômes positifs (différents types d’hallucination, par exemple visuelle, auditive, olfactive ou tactile et agitation) et les symptômes négatifs (anhédonie, manque d’énergie, perte de la volonté et d'initiative et isolement social). Certains symptômes de dépression sont également observés chez les patients atteints de la schizophrénie et il est difficile de faire la distinction entre les symptômes dépressifs et les symptômes négatifs. Le déclin cognitif est présent dès le stade précoce de la maladie et reste à ce jour difficile à traiter car les antipsychotiques actuels ont des effets très limités sur ce symptôme.
Bénéfices attendus
Avec ce projet nous espérons participer à la sélection de nouveaux traitements pour traiter la schizophrénie.
Procédures
Les animaux subiront 24 injections de PCP (Phencyclidine), un psychostimulant, sur une période de 12j, l’administration du composé à tester sur une durée maximale de 120j selon ses caractéristiques pharmacologiques ainsi qu’un maximum de 52 tests de comportement évaluant la performance cognitive ou locomotrice des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux étant soumis à un traitement par du PCP, ils vont subir certains effets de ce produit comme une hyperlocomotion et l’apparition de certaines stéréotypies. Bien que les tests proposés ne soient pas contraignants, ils peuvent, notamment le test d’interaction social, induire un stress léger chez les animaux. De plus l’administration répétée de composés (PCP et molécules à évaluer) induit un inconfort.
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l'expérience, une partie des animaux est sacrifiée pour faire des prélèvements, l’autre partie ne peut pas être replacée ou ré-utilisée car les animaux sont traités avec des substances aux effets inconnus à long terme.
Remplacement
Bien qu'il soit possible de disséquer les mécanismes d’action des nouveaux médicaments in vitro, les réponses comportementales des animaux suite aux traitements sont des évènements difficiles à simuler et à prédire par des expériences in vitro. Ainsi vue notre thématique d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, l'analyse du développement des troubles liés à la schizophrénie nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vivant et vigile. Néanmoins, les molécules testées dans ce projet ont fait l’objet d’une sélection sur des tests in vitro afin de choisir celles qui ont le plus fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’informations scientifiques par test. C’est pourquoi, très souvent, des prélèvements post-mortem seront associés aux études in vivo dans l’objectif de soutenir les données obtenues par des analyses histologiques. Au regard de notre expertise et de la littérature, les groupes expérimentaux seront constitués au maximum de 10 ou 15 animaux.Toujours dans l’idée de diminuer au maximum le nombre d’animaux utilisés les animaux pourront être soumis à un enchaînement de gestes expérimentaux au sein d'une même procédure. Des analyses statistiques finales seront réalisées.
Raffinement
Le bien-être des animaux est primordial durant les expérimentations. Ainsi un certain nombre de mesures sont mises en œuvre notamment l’inclusion de phase d’acclimatation (minimum 1 semaine) avant toute expérimentation. Les animaux sont hébergés dans des conditions optimales afin de réduire au maximum le stress lié à la captivité et aux expérimentations. Nous portons une attention particulière à ce que les animaux puissent exprimer certains de leurs comportements propres. L’enrichissement du milieu comporte du matériel de nidification, un dôme pour se cacher et réaliser leur nid et un tunnel suspendu. Les animaux sont hébergés en groupe sociaux. Le nombre et la durée des tests sont réduits et espacés autant que possible. De plus nous avons établis des points limites afin de soustraire l’animal à une douleur qui n’est pas en relation avec les signes attendus du projet. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec notre SBEA pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des souris non transgéniques. Nous avons choisi cette espèce pour plusieurs raisons : sa pertinence scientifique, sa fiabilité, sa prédictivité, sa reproductibilité et son énorme base d’informations physiopathologiques et d’outils de diagnostiques. A côté de cela, il faut noter que nous avons une très bonne expertise de l’utilisation des souris dans les tests utilisés mais aussi dans l’utilisation du PCP comme inducteur de symptôme de la schizophrénie. Etant donné que nous n’étudions pas une pathologie liée au vieillissement, qui affecte les jeunes adultes et que nous avons une longue expertise dans ce modèle en utilisant des animaux de 4 à 5 semaines au début du projet, nous allons continuer avec ce stade de développement. Etant donné que nous n’étudions pas une pathologie liée à l’âge et que nous avons une longue expertise dans ce modèle en utilisant des animaux de 4 à 5 semaines au début du projet, nous allons continuer avec ce stade de développement.
Evaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à inhiber les médiateurs toxiques pro-oxydants dans les pathologies inflammatoires chroniques.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
630 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections d'inhibiteurs et de molécules inflammatoires, dont une instillation intra-rectale par cathéter provoquant une inflammation intestinale, et un prélèvement de sang, pour tester des inhibiteurs des NADPH oxydases dans des modèles d'inflammation chronique. Le porteur annonce une douleur modérée, une perte de poids et des selles molles. Il évoque des systèmes de co-cultures capables d'imiter certaines fonctions d'organes, tout en les jugeant limités par l'absence de flux sanguin.
Objectifs
Les maladies inflammatoires sont des causes majeures de mortalité dans le monde développé. Au cours de la réponse inflammatoire pathologique, c’est-à-dire lorsque la réponse inflammatoire est non résolue, devient prolongée et chronique, les cellules du microenvironnement produisent de manière accrue des dérivés toxiques de l’oxygène. Ces dérivés sont des substances chimiques qui sont formées à partir de l’interaction de l’oxygène avec d’autres composés et peuvent endommager les cellules car ils sont toxiques. La production excessive de ces dérivés peut donc entraîner des lésions tissulaires contribuant à la progression des maladies inflammatoires chroniques. Dans l’organisme, les dérivés toxiques de l’oxygène sont produits principalement par une famille de protéines spécialisées appelées NADPH oxydases (NOXs). Le dysfonctionnement ou l’expression anormale de ces protéines pourrait donc contribuer aux maladies inflammatoires. Pour de nombreuses maladies inflammatoires chroniques, les solutions thérapeutiques restent insuffisantes. C’est dans ce contexte de santé publique que se tient notre projet d’étude qui visera à valider in vivo, c’est-à-dire dans un organisme vivant, les NOXs comme cibles thérapeutiques clés pour le traitement des maladies inflammatoires, et à évaluer in vivo, dans des modèles murins d’inflammation chronique l’action anti-inflammatoire de nouvelles molécules qui inhibent les NOXs ou leurs voies d'activation que nous avons récemment identifiées in vitro.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra d’identifier de nouvelles molécules capables d’inhiber in vivo la progression des maladies inflammatoires chroniques apportant ainsi la preuve du concept. Elle permettra d’envisager des essais cliniques chez des patients atteints de maladie inflammatoires chroniques.
Procédures
Les principaux types d’interventions auxquels les animaux seront soumis sont : des injections intra-péritonéales (administration directement dans la cavité abdominale) et sous-cutanées à l’aide d’une aiguille fine, une instillation (administration lente goutte à goutte) de molécules inflammatoires à l’aide d’un cathéter fin par voie intra-rectale, et un prélèvement de sang par ponction au niveau de la queue avec une aiguille fine. Excepté le prélèvement de sang qui sera effectué une seule fois sur tous les animaux à la fin de l’expérience, le nombre des interventions variera selon les modèles expérimentaux (3 modèles expérimentaux). Dans le 1er modèle expérimental, d’une durée de 3 jours, les souris vont subir: 1 injection en sous-cutanée pour l’anesthésie, 2 en intrapéritonéales pour l’administration de l’inhibiteur (substance qui a la capacité de bloquer un processus biologique spécifique, ici l’inflammation), 1 en intra-rectale pour l’administration de la molécule inflammatoire. Dans le 2ème modèle expérimental d’une durée de 11 jours les souris vont subir uniquement 4 injections en intrapéritonéales pour l’administration de l’inhibiteur, la molécule inflammatoire est ajoutée dans la boisson. Finalement dans le 3éme modèle expérimental d’une durée de 8 jours, les souris vont subir 2 injections en intrapéritonéales pour l’administration des molécules inflammatoires et 4 injections en intrapéritonéales pour l’administration de l’inhibiteur.
Impact sur les animaux
Les modèles d’inflammation utilisés dans cette étude sont des modèles de sévérité modérée. L’animal sera susceptible d’éprouver une douleur modérée de courte durée et son bien être pourra être impacté de façon modérée. Les animaux pourront présenter une perte de poids, les fèces pourront apparaître inconsistantes. Ils pourront également présenter une mobilité réduite. Les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel de zootechnie et les points limites seront surveillés (état général, poids, consistance des fèces, mobilité). Un analgésique sera administré si nécessaire toutes les 12 heures. Si l’animal présente des points limites atteints, il sera euthanasié. A la fin des procédures tous les animaux seront euthanasiés.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés et les tissus seront prélevés pour analyse.
Remplacement
Les connaissances issues de cette étude in vivo ne peuvent pas être obtenues actuellement par d’autres méthodes compte-tenu de la complexité physiologique de la réponse inflammatoire qui fait intervenir plusieurs types cellulaires, ce qui nous oblige à travailler à l'échelle d'un organisme. Il sera cependant possible d’envisager des systèmes de co-cultures entre les cellules immunitaires et des structures tridimensionnelles cultivées en laboratoire pouvant imiter certaines caractéristiques et fonctions d'organes humains ou animaux tel que l’intestin. Ces co-cultures pourront reproduire les interactions entre les différents types cellulaires au cours de la réponse inflammatoire de la même manière que dans un organisme vivant. Cependant ce modèle reste limité par le fait de l’absence de flux sanguin ou de déformations mécaniques (modification de la structure d’un organe en réponse à des forces mécaniques) qui sont essentiels pour la modélisation des maladies.
Réduction
Dans ces différents modèles le taux de mortalité est faible (moins de 10%), nous avons déterminé le nombre d’animaux nécessaires et suffisants dans chaque sous-groupe pour avoir des résultats statistiquement exploitables à 6 par sous-groupe. Cette démarche a été validée lors de la demande d’autorisation de projet utilisant des animaux à des fins scientifiques précédente.. Les organes (intestins, pattes, plasma) seront conservés de façon adéquate pour des études ultérieures en cas de besoin sans avoir à recourir à de nouvelles expérimentations animales.
Raffinement
Les méthodes et les mesures choisies visent à diminuer au maximum les contraintes et le stress imposées aux animaux : hébergement en groupe, portoirs ventilés, période d’acclimatation d’au moins 5 jours dans les mêmes conditions environnementales que celles qui prévaudront lors du protocole expérimental afin de stabiliser les animaux au point de vue physiologique et comportemental et de diminuer leur stress. Un enrichissement sera proposé aux animaux tout au long de l’expérience (coton et lanières cartonnées pour la confection de nids). Des critères comportementaux, physiologiques et cliniques seront observés pour définir le point limite précoce adapté. Les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel de zootechnie et les points limites seront surveillés (état général, poids, consistance des fèces, mobilité). Un analgésique sera administré si nécessaire toutes les 12 heures. Si l’animal présente des points limites atteints, il sera euthanasié. A la fin des procédures tous les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser l’espèce souris dans notre projet de recherche car la physiologie de l’inflammation intestinale et de l’arthrite induite dans cette espèce animale est proche de celle de l’homme. De plus la taille et le poids limité de l’animal permet de restreindre les traitements à administrer et de nombreux outils biologiques sont disponibles pour caractériser l’inflammation chez la souris. L’espèce souris est donc la plus susceptible de fournir des résultats satisfaisants. Les souris âgés de 8 à 12 semaines seront utilisés car les publications ayant validé les différents modèles utilisés, ont montré que ces stades sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants (souris adultes de poids suffisant).
Traitement de la fibrose cardiaque (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
448 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une ouverture de la cage thoracique et la pose d'une constriction sur l'aorte pour provoquer une insuffisance cardiaque, parfois suivie d'une seconde chirurgie de retrait, et des échographies hebdomadaires sous anesthésie. Le porteur reconnaît que l'ouverture du thorax peut causer une douleur sévère au réveil. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne permet de suivre l'insuffisance cardiaque et qu'un modèle intégré est "nécessaire".
Objectifs
L'insuffisance cardiaque est un problème de santé publique majeur. Les fibroblastes cardiaques sont un type cellulaire qui produit une quantité excessive de matrice extracellulaire, contribuant à la progression de l'insuffisance cardiaque chez les patients. Actuellement, il n'y a pas de traitement permettant limiter l'activité excessive des fibroblastes. A l'aide d'outil in vitro, nous avons identifié un gène potentiellement responsable du développement de la fibrose. Nous voulons désormais valider in vivo cette cible thérapeutique et soumettre des souris qui possèdent le gène d'intérêt inopérant à un Protocol d'induction d'une fibrose cardiaque.
Bénéfices attendus
La fibrose cardiaque étant une composante centrale de l'insuffisance cardiaque, l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques est un enjeu majeur. En testant la fonction d'une cible thérapeutique potentielle, et en permettant de réaliser de nouvelles analyses par des techniques de pointe comme le séquençage en cellules unique, ce projet pourrait apporter de nouvelles informations sur la fonction des fibroblastes cardiaques dans l'insuffisance cardiaque. Cela permettrait de mieux orienter la recherche fondamentale et clinique portant sur la fibrose cardiaque. Les données générées seront publiées, et ainsi seront à la portée de la communauté scientifique et médicale.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie permettant de placer une constriction au niveau de l'aorte, ce qui a pour effet d'induire une insuffisance cardiaque. Pour certains animaux, la constriction sera par la suite retirée, nécessitant une intervention mini-invasive sous anesthésie, pour évaluer leur capacité à retrouver une fonction cardiaque normale. L'état de santé des animaux sera suivi au quotidien. Des analyses hebdomadaires par échographie, sous anesthésie mais non invasives, permettront d'analyser la fonction cardiaque (4 analyses/souris). L'intervention permettant de placer la constriction aortique dure environ 25 minutes. L'intervention permettant de retirer la constriction dure environ 5 minutes. Les analyses échographiques durent environ 10 minutes. A la fin des procédures, les animaux seront euthanasiés afin de prélever le cœur et réaliser des analyses histologiques et moléculaires. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs, les animaux seront identifiés / génotypés dans l’EU1.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables liés aux génotypages EU1 seront liés à une biopsie minimale pouvant causer une douleur légère et passagère. L’intervention chirurgicale, impliquant l’ouverture de la cage thoracique, le placement de la constriction aortique et la fermeture de la cage thoracique, peut causer une douleur sévère suite au réveil de animaux. Le suivi par échographie/photoacoustique à haute résolution est une approche non invasive et non douloureuse. Le stress subi par les animaux se limite à la préhension par l'expérimentateur pour une courte période (15min/animal).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures afin de procéder au prélèvement du cœur pour des analyses histologiques et moléculaire.
Remplacement
Nous avons précédemment utilisé des méthodes alternatives pour la découverte et la validation de cibles thérapeutiques (screening moléculaire et pharmacologique in vitro et in silico), ce qui nous a permis de limiter notre champs d'investigation à une cible thérapeutique spécifique et unique. Nous avons ensuite utilisé des modèles murins ayant cette modification génétique ciblée permettant de tester l’implication physiopathologique de cette région génomique d'intérêt. L'étiologie humaine de l’hypertrophie cardiaque, ainsi que la récupération, sont reproduites chez l’animal par deux interventions chirurgicales successives. Malgré le caractère délétère, ces interventions sont nécessaires pour reproduire dans un système intégré, l’animal, les différentes composantes de la pathologie humaine. Ceci est un gage d’une meilleure transposition vers la clinique dont le besoin de nouveaux traitements est urgent. Malheureusement, il n'existe actuellement aucune méthode (in vitro ou in silico) permettant de suivre l'évolution de l'insuffisance cardiaque. Les modèles cellulaires existantes ne reproduisent pas la complexité de l’environnement cardiaque, notamment les interactions entre de multiples types cellulaires, ainsi que les forces biomécaniques et conditions métaboliques observées chez les patients. En effet, il n’y a actuellement pas de modèle permettant d’obtenir une fibrose équivalente à celle observée chez les patients, et notamment pas de fibrose réversible. Nous avons réalisé des études complémentaires avec des fibroblastes cardiaques humaines (in vitro), ce qui permet de vérifier la présence et activité des cibles thérapeutiques potentielles dans les cellules humaines. De plus, notre consortium développe un modèle de fibrose cellulaire, en construisant du « tissue cardiaque humain » à partir de plusieurs types cellulaires dérivées in vitro. Cette approche, qui dépend de données générées in vivo pour sa validation, permettra plus tard de proposer une alternative aux études animales.
Réduction
Lors de cette étude et dans un souci de réduction, chaque animal est utilisé comme son propre contrôle pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie. nous avons déterminé pas une analyse statistique que des groupes comprenant 16 animaux sont nécessaires Lors de cette étude et dans un souci de réduction, chaque animal est utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie. Des tests statistiques) seront employés pour comparer les groupes. En effet, les études longitudinales en échographie vont notamment permettre de s'assurer de la qualité des hypertrophies, chaque souris pouvant être compare dans des tests paramétriques aux différents étapes des procédures. Les souris seront assignées aux groupes et analyses à l'aveugle.
Raffinement
Des points limites spécifiques ont été définis et le raffinement s’appliquera selon une grille de score quotidien pour une prise en charge adaptée des animaux. Cette prise en charge comprend l’utilisation d’analgésique et pour les scores les plus importants, la mise à mort. Pour améliorer le quotidien des souris, des matériaux de litière ou des structures de repos adaptés sont installés dans les cages (mouchoir en papier, rouleau en carton…). Pour le transfert des animaux, le transport sera bref et réalisé en début de journée, et des enrichissements seront inclus via une navette dédiée.
Choix des espèces
La constriction aortique chez la souris adulte est un excellent modèle de développement de la fibrose cardiaque, qui a été employé par de très nombreuses études. Le développement des pathologies est un processus complexe et intégré qui est mieux reproduit dans un modèle animal qu'in vitro. Par exemple, le développement de l’insuffisance cardiaque met en jeu, entre autres, des systèmes hormonaux, neuro-humoraux, des adaptations des systèmes circulatoire, rénaux, centraux si bien que seul un système intégré in vivo permet de reproduire toutes les composantes. De plus, les études in vivo répondent mieux au potentiel thérapeutique de la cible même si elles ne présagent pas des résultats qui vont être obtenus dans d’autres espèces ou en clinique. Ces études sont indissociables des approches complémentaires in vitro, notamment sur cellules humaines.
Tests de thérapies anti-cancéreuses contre les rechutes/métastases du cancer du côlon
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 625 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales humaines, sous la peau ou dans le côlon par chirurgie pour reproduire un stade métastatique, puis des traitements et des chimiothérapies. Le porteur annonce des douleurs à l'injection, une perte de poids et des tumeurs douloureuses en développement. Il affirme qu'aucun autre modèle ne prend en compte à la fois la biodisponibilité d'une molécule et son effet dans un environnement tumoral complet et que le passage par l'animal est "nécessaire".
Objectifs
Ce projet a pour but de développer des traitements spécifiques de la population de cellules souches cancéreuses (CSCs) présentes dans les tumeurs. Cette population cellulaire est responsable du développement de cancer du côlon et est à l’origine des rechutes. De plus il a été démontrer que leurs propriétés intrinsèques leur permettent de résister aux thérapies conventionnelles, d’initier la rechute tumorale et la progression en maladie métastatique. Des traitements ciblant spécifiquement les CSCs pourraient être couplées à des traitements classiquement utilisés en clinique pour éliminer « les racines » de la tumeur et réduire la masse tumorale.
Bénéfices attendus
Sachant que 50% des cas de cancers du côlon vont générer des récidives qui peuvent évoluer en maladie métastatique, ces études pourraient à terme mener à la découverte de nouveaux traitements pour soigner un stade de la maladie actuellement incurable.
Procédures
Injection de nouveaux traitements expérimentaux et de chimiothérapie. Injection sous-cutanée de cellule tumorales humaines. Injection de cellules tumoral humaine dans un organe distant (rat, caecum ou rectum) pour créer un modèle d'étude du cancer à un stade métastatique nécessitant une intervention chirurgicale. Les injections de cellules se font une seule fois par animal et les traitements peuvent durer maximum 4 semaines.
Impact sur les animaux
L’injection de produit entraine une douleur à l’injection et les effets peuvent également engendrer un mal-être chez l’animal. Ces animaux pourraient montrer des signes tels qu’une perte de poids, un manque de vivacité, tremblement et/ou un pelage non nettoyé. Les tumeurs peuvent également en se développant générer de la douleur. La chirurgie va entrainer de la douleur et du stress chez l’animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car des paramètres interne à l’animal devront être analysés (tumeurs, nodule hépatique).
Remplacement
Ce projet vise à tester les molécules sur leurs propriétés curatives du cancer. L’utilisation d’animaux est nécessaire car aucun autre modèle ne permet de prendre en compte à la fois la biodisponibilité d’une molécule et son effet sur une tumeur dans un environnement tumoral complet (vascularisation, matrice, métabolisme…). Les paramètres précliniques (tolérance, croissance tumorale, développement de métastase, efficacité anti-tumorale) de ce projet doivent être obligatoirement testé chez l’animal.
Réduction
Les expériences seront réalisées par étape et passeront d’un protocole à l’autre uniquement dans le cas où ils auront eu des résultats positifs précédemment. En d’autres termes, seule la validation de la tolérance permettra de procéder aux expériences d’injection de cellules tumorale sous-cutanées (procédure 2) et les études de l’effet des traitements sur les métastases ne seront engagées uniquement dans le cas où ils auront déjà montré un effet sur les tumeurs sous-cutanées. De plus le nombre d’animaux par groupe est définit à son minimum : les tests de toxicité/tolérance =3, les tests sur greffe de tumeur en sous-cutané = 8 et pour le modèle métastatique = 8 par paramètre observé (nodule hépatique et survie) donc 16 au total. Les analyses statistiques de données au cours du temps en comparaison des traitements seront réalisées.
Raffinement
Réduction du stress des animaux: présence d’enrichissement dans les cages, maintien des animaux en groupes de 2 à 5 afin d’éviter l’isolement et les expérimentations seront débutées au plus tôt 7 jours après réception des souris. Durant toute la durée d’un protocole, l’ensemble des animaux est pesé 1 à 2 fois par semaine en fonction de l’évolution du poids . De plus une grille de score est mise en place pour prendre en charge les animaux. Avant chaque chirurgie, un examen de l’animal permettra de confirmer son état de bonne santé (poids, état du poil, vivacité); les animaux choisis seront anesthésiés. Une médication pré et post- opératoire s’analgésique sera aussi mise en place pour contribuer au bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie. L’accessibilité à des souris dépourvues de système immunitaire constitue un avantage déterminant pour le développement de notre approche, permettant la transplantation de cellules d’un individu d’une espèce donnée (humaine) chez un individu hôte d’une espèce différente (souris). Les souris seront utilisées à l’âge de 5-6 semaines pour ne pas interférer avec les processus de vieillissement.
Comprendre les mécanismes contrôlant l’épuisement des lymphocytes T lors du développement tumoral
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 926 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur sous la peau, des injections de lymphocytes et d'anticorps, des gavages et des prélèvements de sang, pour étudier l'épuisement des lymphocytes T anti-tumoraux. Le porteur indique ne prévoir aucun analgésique ni anti-inflammatoire, y compris morphinique, au motif qu'ils interféreraient avec l'inflammation étudiée. Il affirme que la complexité de l'environnement tumoral ne peut être reproduite in vitro et impose un organisme intégré.
Objectifs
En France le cancer représente la première cause de mortalité, c’est pourquoi de nombreuses stratégies thérapeutiques ont été mises en place pour un meilleur traitement des cancers parmi lesquelles se trouve l’immunothérapie. L’immunothérapie repose notamment sur l’utilisation de lymphocyte T (LT) modifiés génétiquement (Cellules chimeric-antigen-receptor T ou CAR-T) et sur l’utilisation d’anticorps dans le but de redynamiser les LT anti-tumoraux fonctionnellement “épuisés” qui ont perdu leur capacité à tuer les cellules tumorales. Le phénomène d’épuisement lymphocytaire est un obstacle majeur pour l’efficacité des réponses immunitaires contre le cancer et constitue la cible principale des nouvelles immunothérapies du cancer. Ce projet vise à une meilleure compréhension des mécanismes qui régissent le phénomène d’épuisement des LT dans des modèles de tumeurs implantées et en particulier du rôle joué par deux régulateurs de l’expression des gènes appelés Id2 et Msc. En effet nos résultats préliminaires suggèrent que ces deux molécules pourraient réguler l’épuisement des LT anti-tumoraux. Les objectifs de ce projet de recherche consistent à : 1.) Évaluer le potentiel thérapeutique sur la croissance tumorale de la manipulation de l'expression de Id2 et Msc dans les LT anti-tumoraux. 2.) Déterminer si et comment Id2 et Msc contrôlent le programme génétique d’épuisement des LT.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus de ce projet contribueront à l’optimisation de nouvelles approches thérapeutiques visant à améliorer l’efficacité des immunothérapies contre le cancer et aussi potentiellement pourraient permettre la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Les souris subiront 1 injection sous-cutanée sur le flanc d’une lignée tumorale (mélanome, Lymphome, adenocarcinome) ou dans le coussinet graisseux mammaire (lignée tumorale mammaire), une injection intraveineuse de lymphocytes T, des injections intrapéritonéales d'anticorps (1 injection tous les 3-4 jours pour un maximum de 4 semaines), des gavages (1 par jour pour un maximum de 4 semaines) et des prélèvements de sang mandibulaire (1 par semaine-maximum de 3 semaines). Toutes les injections ne durent que quelques secondes et s'effectuent sur animaux anesthesiés à l'exception des injections intrapéritonéales et des gavages qui s’effectuent sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les souris subiront des injections intrapéritonéales, sous-cutanées, intraveineuses et des gavages ainsi que des prélèvements de sang. Ces manipulations peuvent potentiellement induire un stress, une angoisse ou un inconfort et/ou une douleur de faible intensité et de manière très transitoire (secondes) . Certaines tumeurs sous-cutanées peuvent se nécroser dans ce cas les animaux sont euthanasiés, occasionnellement les animaux peuvent subir une perte de poids. La thérapie ICB peut induire un peu de diahrée et une perte de poids transitoire. Dans le cas des tumeurs mammaires des métastases pulmonaires peuvent être observées à un temps tardif pouvant engendrer un deficit d'oxygénation.
Devenir
Tous les animaux intégrés dans chaque procédure expérimentale seront mis à mort en fin d’étude afin de prélever les organes nécessaires aux analyses.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de cette étude se fait après de nombreuses études in vitro dans des modèles cellulaires. Le principe de remplacement n’est pas applicable à ce projet car les études in vitro ne reproduiraient pas l’ensemble des voies impliquées dans des modèles physiologiques intégrés et par conséquent ne permettent pas l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de cette pathologie humaine. L’utilisation de modèles expérimentaux intégrés est essentielle à ce projet. En effet, l’environnement tumoral et l’organisation tri-dimensionnel de la tumeur sont des paramètres clés qui régulent le recrutement, l'activation et les fonctions des LTs anti-tumoraux. A ce jour, cette complexité ne peut être entièrement reproduite in vitro. De même les différents acteurs du système immunitaire, cellules dendritiques et cellules T patrouillent par voie sanguine dans l’ensemble de l’organisme et leur recrutement dans la tumeur est défini par l’anatomie de la tumeur. Cette régulation de l'adressage tissulaire des cellules immunitaires, n'est à ce jour pas reproduit fidèlement par les systèmes de microfluidique.
Réduction
Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux. Afin de réduire le nombre d'animaux nous utilisons des modèles de tumeurs transplantées robustes dans des conditions expérimentales optimisées pour une prise de tumeur chez plus de 90% des animaux. Nous avons également pu valider certaines approches expérimentales in vitro permettant d’optimiser l’utilisation des animaux. Afin d’assurer la fiabilité de nos résultats, nous travaillerons avec des groupes tests et contrôles d’au minimum 5 animaux et répéterons nos experiences 3 fois. Le nombre d’animaux utilisés correspond dans nos expériences et dans celles des groupes travaillant sur des modèles équivalents au nombre minimal permettant une interprétation sans ambiguïté des résultats. Ceci garantira la valeur statistique de l'étude en intégrant les variations expérimentales et les variations inter-individus. Les tests statistiques varient suivant les expériences et sont réalisés avec le module statistique de Prism.
Raffinement
Le bien-être de l’animal est un facteur de variabilité expérimentale. Nous prenons ceci en compte grâce au suivi rapproché quotidien des animaux par le personnel de la zootechnie qui évaluera leur état général (toilettage, mouvements), l’enrichissement de leur environnement et le respect de l’aspect social du groupe (pas d’isolement ni de changement de cage); et tous les deux jours-trois jours par l'expérimentateur qui vérifiera leur poids et apportera une aide à l’alimentation en cas de besoin (ajout dans la cage d'aliment et d'eau sous forme de gelée (gel-diet et water-gel)), et qui évaluera le développement de la tumeur, et l'état de santé globale des animaux (comportement, prostration, plaies) . L’expérimentation sera arrêtée en cas de dégradation trop importante de la santé d’un animal selon les points limites d’arrêt de la procédure définis en accord avec le comité local de suivi du bien-être animal (SBEA) pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Si immédiatement après ou le lendemain d’un gavage ou d’une injection s.c., i.p. ou i.v., un animal cesse de s’alimenter et devient prostré, il sera euthanasié. Le projet ne prévoit pas l’utilisation d’analgésiques ou anti-inflammatoires, car ils risquent d’interférer avec les processus inflammatoires au cours de notre expérimentation. Même les anti-douleurs de type morphinique ont des propriétés immunomodulatrices.
Choix des espèces
La possibilité de générer des modèles soit sur-exprimant (transgénèse) soit déficient (KO) pour une molécule d’intérêt font des souris un modèle de choix pour mieux comprendre les interactions entre le système immunitaire et les tumeurs naissantes. Par ailleurs, les modèles murins pré-cliniques ont montré leur pertinence dans la découverte et le développement de nouvelles immunothérapies. La disponibilité d'anticorps spécifiques d'un nombre conséquent de molécules permet d'analyser finement les différentes composantes du sytème immunitaire et de leur environnement par cytométrie en flux ou par imagerie. De plus, nombre de ces anticorps sont des agonistes ou antagonistes des voies de signalisations induites par ces récepteurs, ils peuvent donc être utilisés afin de moduler le système immunitaire ou de préciser les mécanimes impliqués dans le processus biologique étudié. Des souris adultes, agées de 2 mois seront utilisées afin de pouvoir étudier les effets des manipulations sur un système immunitaire mature. Les souris sont considérées comme adultes entre 6-8 semaines d’âge. Avant toute procédure elles auront une semaine d’acclimatation.
Formations réglementaires concepteur, applicateur et chirurgie expérimentale sur rongeurs
- Enseignement supérieur
Rats : 1080
2 280 souris et rats vont être utilisés, tués à l'issue, dans des procédures classées sans réveil ou légères. Chaque stagiaire manipule et contentionne les animaux, pratique des injections et des gavages, puis réalise des castrations d'une heure ou des ovariectomies de deux heures sous anesthésie, pour la formation réglementaire des personnels d'expérimentation. Le porteur indique qu'un apprentissage sur mannequins et vidéos précède les gestes, mais présente le passage sur animal vivant comme "indispensable" pour appréhender ses réactions. Il compte trois souris et un rat par stagiaire et par séquence.
Objectifs
Il s'agit de réaliser la formation réglementaire (obligation réglementaire pour les personnels du domaine de l’expérimentation animale) dans l'année de prise de fonction des nouveaux personnels.
Bénéfices attendus
Les formations concepteur et applicateur doivent permettre : - la mise en œuvre de l'approche, de la manipulation, de la contention des rats et des souris selon les bonnes pratiques dans le respect du bien-être animal - une mise en œuvre de procédures expérimentales simples d'administration sous-cutanée, intrapéritonéale, de prélèvements sanguins et d'anesthésie-analgésie. La formation chirurgie expérimentale doit permettre : - de mettre en pratique les notions d'asepsie, de tenue d'instruments - de gérer l'anesthésie, l'analgésie et les bonnes pratiques chirurgicales - de réaliser de la chirurgie sur animal vivant à partir d'interventions simples.
Procédures
Manipulation, contention, administrations sous-cutanée, intrapéritonéale, intraveineuse et orale (gavage avec sonde souple) des animaux. Chaque animal sera soumis à deux manipulations consécutives (contention puis injection intraveineuse sous anesthésie par exemple) d'une durée d'une à deux minutes. Réalisation d'interventions chirurgicales de castration (durée de 1h) ou d'ovariectomie (durée de 2h) sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Pour les formations concepteur et applicateur, les animaux subiront des manipulations, des contentions, des administrations et des anesthésies qui peuvent être à l'origine de réactions de stress. Pour la formation chirurgie expérimentale, les animaux subiront des interventions chirurgicales sous anesthésie.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de session de formation, sauf lorsqu'une session de formation de chirurgie expérimentale suit une session de formation concepteur et applicateur, où les rats servent dans cette session de chirurgie expérimentale.
Remplacement
Pour les formations concepteur et applicateur, une première approche avec vidéos et entraînement sur mannequins inertes permet de s'exercer sans contrainte. Toutefois, un apprentissage sur animal vivant constitue une étape indispensable pour appréhender et maîtriser les réactions de l'animal vivant. Pour la formation chirurgie expérimentale, des matériaux inertes sont utilisés pour remplacer l'animal dans l'apprentissage préalable de la réalisation des sutures et de la tenue des instruments. L'apprentissage sur animal vivant est indispensable pour appréhender la gestion de l'anesthésie et analgésie et les réponses tissulaires aux lésions chirurgicales.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum en comptant trois souris et un rat par stagiaire à chaque séquence pédagogique de chaque session.
Raffinement
Pour les formations concepteur et applicateur, certains actes, comme les prélèvements de sang sont effectués sur animal anesthésié, de façon à réduire le nombre d'animaux et à réduire les risques de souffrance ou d'angoisse dus à une mauvaise manipulation. Pour la formation chirurgie expérimentale, l'anesthésie repose sur l'utilisation de plusieurs médicaments, hypnotique et analgésique, afin de supprimer toute douleur chirurgicale pendant les interventions.
Choix des espèces
Il s'agit des espèces animales les plus utilisées dans les projets de recherche et les activités pédagogiques nécessitant une autorisation de projet. Pour les formations concepteur et applicateur : Souris SWISS adultes jeunes et Rats Wistar ou Sprague Dawley adultes jeunes pour une manipulation aisée des animaux et représentaifs des animaux habituellement utilisés dans les projets. Pour la formation chirurgie expérimentale : Rats adultes jeunes ( 2 séances d'ovariectomie) et rats de réformes (séance de castration et de pose de cathéters vasculaires)
Impact de la chirurgie dans un modèle murin de maladies métaboliques
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
410 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles subissent une fracture fermée du tibia, une résection de tissu adipeux, une perfusion dans les ventricules du cerveau et des tests comportementaux dont la nature n'est pas précisée, pour relier troubles cognitifs après une opération et obésité. Le porteur annonce des douleurs, une baisse de mobilité et une perte de poids après les chirurgies. Il affirme que l'approche intégrée in vivo est la seule à rendre compte du caractère systémique de ces dysfonctions.
Objectifs
L’objectif du projet est de mettre en évidence un lien entre dysfonctions cognitives post-opératoires et obésité. Afin d’étudier la réponse physiologique et systémique d’un organisme atteint d'obésité et une chirurgie, le modèle murin est le plus adapté à la compréhension des mécanismes et le plus transposable à la clinique. La démonstration et compréhension de ce lien permettra une translation a la clinique avec 1) une surveillance renforcée des patients obèses en pré et post-opératoire 2) la mise en place de mesures hygiéno-diététiques renforcées en prévention des chirurgies 3) l’utilisation de molécules pharmacologiques ciblées en pré et post-opératoire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont doubles. Le premier, à court terme, est de pouvoir valider un modèle animal qui conjuguera dysfonctions métaboliques et troubles cognitifs post-opratoires. Ainsi, ce modèle nous permettra de valider l'hypothèse selon laquelle les troubles cognitifs post-opératoires (TCPO) peuvent être influencés par l'état métabolique de l'animal. A moyen et long terme, l'objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes sous-jaccents à l'origine d'une aggravation de la survenue du TCPO chez les individus obèses et/ou atteint de dysfonctions métaboliques et ainsi de permettre de proposer des stratégies therapeutiques et/ou préventives innovantes.
Procédures
Les animaux seront soumis aux procédures suivantes pouvant apporter une nuissance - fracture fermée du tibia droit : cette procédure durera au minimum 1h et au maximum 14j - tests comportementaux pour évaluer les performances cognitives des animaux : cette procédure durera au maximum 3 jours - résection de tissu adipeux : cette procédure durera maximum 4 semaines - perfusion intracérébroventriculaire : cette procédure durera maximum 4 semaines
Impact sur les animaux
Plusieurs nuisances et/ou effets indésirables sont attendus au cours de ce projet: -stress des animaux au moment de leur réception -stress au moment des manipulations pour les tests de comportement. -douleur à court terme engendrée par les chirurgies. -baisse temporaire d’activité et de mobilité attendue avec les chirurgies. -perte de poids attendue consécutive à la chirurgie.- isolement/individualisation en cas d'aggressivité.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de collecter les tissus et procéder à des analyses histologiques, biochimique, biologie moléculaire, cytométrie en flux. Ces études permettront de comprendre les mécanismes tissulaires et cellulaires mis en jeu dans les phénomènes observés.
Remplacement
L’étude des dysfonctions métaboliques et cognitives, et l'analyse de leur déroulement, nécessite de prendre en compte le caractère systémique et la contribution relative des différents organes (circulation sanguine, cerveau, tissu adipeux), ce qui ne peut être réalisé que par une approche intégrée in vivo. Les procédures expérimentales présentées à l’appui de ce projet ne peuvent donc pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour les études de comportement sera au préalable calculé suite à la réalisation d’études pilotes nous permettant d’estimer le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir une puissance suffisante. Des travaux antérieurs montrent que le nombre d’animaux nécessaires aux études histologiques, biochimique, biologie moléculaire, cytométrie en flux est de 5 par groupes. Une partie de l’étude sera faite sur lignée de cellules de cerveau de souris afin de répondre à des questions ne nécessitant pas de réaliser de la culture primaire.
Raffinement
Les animaux sont placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Les cages sont passées en revue quotidiennement pour repérer les blessures éventuelles, comportement anormal (isolement, pas de reflexe de fuite lorsque l'on vient attraper l'animal), maigreur, problème de dentition, et pesés 1 fois par semaine. Les tests de comportement seront réalisés suite à une habituation des animaux aux expérimentateurs et au expériences afin de réduire le stress engendré. De plus, toutes les procédures engendrant de la douleur sont réalisées sous anesthésie chirurgicale et un analgésique est utilisé en parallèle de ces procédures.
Choix des espèces
Les souris représentent un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques, et constituent l’espèce mammifère la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse ou de subir des dommages durables lors des procédures expérimentales/chirurgicales mises en oeuvre dans ce projet. La souche C57BL/6J réagit très bien aux régimes alimentaires déséquilibrés, nous maîtrisons ce modèle depuis de nombreuses années. Les animaux seront étudiés à l’âge adulte, à partir de 8 semaines, pour ne pas interférer avec les mécanismes mis en jeu au cours du développement.
Suivi pharmacocinétique après administration par voie intraveineuse de candidats médicaments cross-réactifs humains/souris dans des souris CD-1 par méthode de micro-échantillonnage
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
212 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection dans la veine de la queue puis une série de prélèvements de sang répétés sur animal vigile, échelonnés sur vingt-huit jours, pour suivre le devenir sanguin de candidats médicaments anticancéreux. Le porteur indique que le micro-échantillonnage réduit le volume de sang prélevé et le nombre de souris. Il affirme qu'un "organisme entier" et vivant est "nécessaire" et qu'aucune alternative ne peut remplacer la souris.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer les données de pharmacocinétiques, c’est à dire le devenir du médicament dans le sang, au cours du temps. Ces données pharmacocinétiques sont nécessaires afin d’analyser le comportement des candidats médicaments dans la circulation sanguine. Ces études permettront d’évaluer au mieux les doses et les fréquences à utiliser pour les études d’efficacité antitumorale et de tolérance qui seront également effectuées sur des modèles souris. Ces composés ayant une efficacité comparable entre humains/souris, les résultats de pharmacocinétique (projet actuel), d’efficacité et de tolérance seront objectivables entre l’humain et le modèle souris et serviront, à terme, de définir les modalités d'administration du médicament (dose et fréquences), lors des premiers essais cliniques. Une méthode de micro-échantillonage (prélèvement d’un échantillon de volume faible par le biais d’un dispositif adapté) sera utilisée afin d’améliorer la significativité de ces études, tout en réduisant le nombre d’animaux nécessaires en prélevant beaucoup moins de volume sanguin et à des fréquences adéquates.
Bénéfices attendus
La pharmacocinétique de composés thérapeutiques est un élément essentiel pour analyser le comportement des candidats médicaments dans la circulation sanguine. Ces études permettront de modéliser au mieux les doses et les fréquences à utiliser pour les études d’efficacité et de tolérance et permettront, à terme de déterminer les doses et fréquences des premières études cliniques chez l’Homme.
Procédures
1/ Après une semaine de stabulation, les souris seront pesées et numérotées vigiles par poinçonnement auriculaire. 2/ Une contention suivie d'une injection/prélèvement sur animal vigile sont prévues sur chaque animal : - lors de l’injection par intraveineuse dans le veine caudale des candidats médicaments (t-0). - Lors de chacun des prélèvements dans la veine caudale et échantillonnage par microcapillaire (10min, 1h, 6h, 24h, 72h, 3 jours, 7 jours, 14 jours, 21 jours et 28 jours).
Impact sur les animaux
1/ La contention et les injections/prélèvements induisent un stress de l’animal durant plusieurs minutes (pendant et suivant l’acte). 2/ les injections/prélèvements induisent un stress et une douleur de type modérée durant plusieurs secondes (pendant l’acte). Note : Les composés de cette classe thérapeutique, injectés à cette dose sont parfaitement tolérés dans la littérature et n'induisent pas d’évènements indésirables à cette dose. Ces derniers seront néanmoins surveillés lors de chaque manipulation.
Devenir
Les animaux ayant atteint un point limite par rapport à la grille de score, ainsi que l’ensemble des animaux à l’issue de la procédure, seront euthanasiés.
Remplacement
S’agissant d’analyses pharmacocinétiques, un organisme entier et vivant est nécessaire afin d’obtenir des résultats représentatifs et robustes. De plus, les candidats médicaments étudiés dans ce projet se comportant de façon identique dans la souris comme chez l’humain (cible exprimée de la même façon et sans mutation entre les deux espèces), aucune alternative ne peut se substituer à un modèle souris.
Réduction
Le procédé de micro-échantillonnage lors des prélèvements sanguins permet d’obtenir l’ensemble des valeurs pour un même animal en ne lui prenant que de très faibles quantités de sang. Le nombre d’animaux utilisés est ainsi considérablement réduit par rapport à un prélèvement sanguin classique et les variations inter-individus sont également mieux maitrisées. Ainsi, seuls 4 animaux par groupe seront nécessaires pour ces expériences. Une majoration de 10% sur ce nombre d’animaux est appliquée en cas de problèmes non anticipables afin de ne pas mettre en péril les résultats de cette expérience.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe sociaux de 4 à 5 dans des cages transparentes et aux dimensions adaptées avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté ainsi qu'un enrichissement de l’environnement (coton pour nidification, tunnels, bâtons à ronger, ou équivalents). Avant la mise en place du protocole, les souris seront acclimatées pendant une période d’une semaine afin de limiter leur stress. Afin de de mettre en évidence tout signe de souffrance ou d’évènements indésirables pouvant provenir du traitement, les animaux seront suivis quotidiennement et avant chacun des prélèvements (10 min, 6h, 1 jour, 3 jours, 7 jours) puis deux fois par semaine jusqu’à la fin de l’expérience. Les animaux seront également pesés avant le traitement, puis 1 jour, 3 jours, 7 jours post-traitement, puis deux fois par semaine jusqu’à la fin de l’expérience. Les animaux seront euthanasiés à la fin du dernier prélèvement (à 28 jours post-traitement). Une grille de score suffisamment prédictive et adaptée à l’étude, permettra d'éviter la souffrance des animaux avec une surveillance physiologique et comportementale. Un système de surveillance sera mis en place avec l’EU pour le suivi des animaux nécessitant une surveillance accrue les autres jours, y compris le WE.
Choix des espèces
Les études pharmacocinétiques nécessitent d’être effectuées dans un organisme vivant. La souris est une espèce animale à la fois petite et bien caractérisée pour ces études (permettant de transposer ces données chez l’Homme). En plus, les données d’efficacité anticancéreuses et de tolérances seront également générées sur cette espèce animale afin de déterminer au mieux les doses cliniques à injecter de ces candidats médicaments. Des souris de souche CD-1 seront utilisées car plus massive et bien adaptée à ces expériences nécessitant des prélèvements répétés. Ces animaux seront inclus en expérience à des âges de 8-9 semaines. A cet âge-là, les animaux sont adultes avec un système immunitaire et des organes matures permettant une pharmacocinétique pertinente par rapport au type de thérapies utilisées dans ce projet.
Etude de la réponse thérapeutique aux chimiothérapies dans les cancers du sang chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 596 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue sans anesthésie, puis des ponctions de moelle osseuse dans le fémur et des traitements par injection, pour étudier le mode d'action des chimiothérapies. Le porteur indique que le développement de la leucémie provoque une perte de poids et une hypertrophie de la rate, gênant la mobilité et pouvant causer des douleurs. Il décrit le passage par l'animal comme "nécessaire" pour reproduire des conditions physiologiques proches de l'humain.
Objectifs
Les agents de chimiothérapie utilisés pour soigner les patients atteints de leucémie (cancer du sang) ont des mécanismes d’action variés, mais leur action précise et majoritaire est encore incertaine. Le projet a pour objectif de mieux comprendre les effets de la chimiothérapie classiquement utilisée pour soigner les leucémies. Nous étudierons en particulier l’importance d’un gène qui participe à la mort des cellules cancéreuses lorsque les patients sont traités avec la chimiothérapie. L’objectif est de comprendre par quels mécanismes la protéine issue de ce gène peut entrainer la mort des cellules cancéreuses.
Bénéfices attendus
Chez les patients atteints de leucémies, les rechutes sont très fréquentes après les traitements par chimiothérapie, en particulier chez les personnes âgées de plus de 60 ans. Les progrès à faire passeront par une meilleure compréhension des mécanismes d’action précis des chimiothérapies, qui pourront alors être améliorées. Ce projet permettra d’approfondir les connaissances sur la chimiothérapie et son mode d’action. Comprendre la manière dont la chimiothérapie conduit à la mort des cellules cancéreuses permet de travailler sur l’amélioration des traitements à plus long terme.
Procédures
Pour mettre en place le modèle de leucémie, les animaux seront soumis à une injection des cellules leucémiques par intraveineuse dans la queue. Cette procédure dure environ 20 secondes et se fait sans anesthésie. L’apparition de la maladie sera suivie par ponction de moelle osseuse (qui est le site d’expansion de ces cellules cancéreuses). Ce prélèvement sera fait au niveau du fémur, dans une patte arrière. Il se fait sous anesthésie et dure environ 2 à 3 minutes. Chaque souris sera soumise au prélèvement que deux fois maximum au cours de la procédure expérimentale avec un délai de deux semaines entre les deux prélèvements. Quand les souris commenceront à être malades (présence de cellules cancéreuses détectables en nombre dans l’organisme), elles seront traitées. Trois traitements seront testés : soit une molécule administrée par injection dans l’abdomen (environ 5 à 10 secondes), soit une molécule administrée en intra- veineuse dans la queue (environ 20 à 30 secondes), soit les deux molécules (donc injection dans l’abdomen + injection dans la queue). Les administrations se feront sur souris éveillées.
Impact sur les animaux
La manipulation des souris pour le traitement engendre un stress, la souris pouvant être traitées quotidiennement pendant maximum 5 jours. Quand la leucémie se développe, les souris peuvent perdre du poids et leur rate grossit (splénomégalie ). Cela peut gêner leur mobilité normale. On peut aussi penser qu’elle cause des douleurs même si des signes visibles de douleur ne sont que rarement présents en cas de splénomégalie faible ou modérée. D’autre part, le prélèvement intra-fémoral peut causer des douleurs. Quand les souris sont traitées avec la chimiothérapie, elles peuvent perdre du poids à partir du troisième jour du traitement. Elles ont alors le poil moins régulier et parfois le dos voûté.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure pour analyse des cellules de la moelle osseuse et de la rate et une avancée dans la compréhension du projet.
Remplacement
Nous avons au préalable testé la chimiothérapie sur des modèles de cellules cancéreuses en culture . Le passage dans l’animal est maintenant nécessaire pour reproduire les conditions physiologiques d’un organisme proche de l’homme, pour confirmer et approfondir les hypothèses.
Réduction
Nous utilisons un nombre suffisant et optimal d’animaux par groupe pour avoir des différences statistiquement significatives entre les groupes (nombre défini par une analyse statistique estimative). Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, différents temps de traitement seront testés en même temps afin de comparer les différents groupes testés à un seul et unique groupe contrôle.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes pour respecter leur comportement naturel. Ils seront surveillés quotidiennement, et une grille d’évaluation, tenant compte de leur apparence de leur comportement et d’un suivi clinique, sera tenue chaque semaine de façon à définir des points limites de douleur/souffrance suffisamment précoces pour déclencher le recours à l’euthanasie si ces points limites étaient atteints. Ce suivi sera quotidien lors de la phase de traitement. En cas de perte de mobilité, l’accès à la nourriture sera facilité. Les cages seront enrichies pour améliorer le bien-être des animaux: nids composés de lanières de papier, coton, buchettes à ronger.
Choix des espèces
La souris est un petit mammifère suffisamment proche de l’Homme pour les expériences menées dans ce projet. Le gène étudié ainsi que la fonction de la protéine qui en découle sont très proches entre l’homme et la souris. Les molécules testées sont à administrer par différentes voies, toutes disponibles sur l’espèce animale choisie. De plus, le contrôle de leur bien-être au quotidien est facilité car les signes de souffrance/douleur ont été bien caractérisés chez cette espèce. Les leucémies touchent des cellules à un stade précoce de leur développement, ce qui nous conduit à utiliser des souris jeunes adultes de 6 à 8 semaines pour nos expérimentations.
Développement d’immunothérapies contre les tumeurs rhabdoides
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
510 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau puis des injections répétées, intratumorales, intramusculaires ou intrapéritonéales, et des gavages sur animal vigile, pour tester des immunothérapies contre des tumeurs rhabdoïdes de l'enfant. Les retombées annoncées pour les patients restent formulées comme des perspectives de soins cliniques. Le porteur affirme que l'étape chez la souris est "indispensable" pour évaluer l'efficacité de ces traitements avant une application humaine.
Objectifs
Les tumeurs rhabdoïdes (RT) sont des cancers rares mais très agressifs, qui touchent les nourrissons et les jeunes enfants, et se développent dans une grande variété d'organes, tels que le rein, le foie et le cerveau. L'agressivité de ces tumeurs nécessite aujourd'hui des traitements chirurgicaux, de chimiothérapie et de radiothérapie très intenses, qui ne sont efficaces que pour une minorité de patients et sont associés à des effets secondaires très graves. Ce scénario démontre un besoin urgent de développer des thérapies innovantes. Il a été récemment démontré que l'immunothérapie, un traitement qui renforce les défenses immunitaires naturelles de l'organisme, peut améliorer le contrôle tumoral d'un grand nombre de cancers. Cependant, elle n'a pas été testée sur les RT car, jusqu'à récemment, on pensait que ces tumeurs étaient invisibles pour les cellules immunitaires. Nos résultats préliminaires suggèrent que les RT peuvent être reconnues par les cellules immunitaires et que certaines stratégies d'immunothérapie pourraient être efficaces dans le contrôle de ces tumeurs. Ce projet a pour but d'explorer quelles molécules de la tumeur sont reconnues par les cellules qui défendent notre corps et ainsi, de développer des immunothérapies combinatoires pour renforcer les réponses anti-tumorales sans générer des effets secondaires graves. Ce projet sera développé par une équipe multidisciplinaire qui implique des pédiatres, des bioinformaticiens, des experts en chimie et en immunologie, ce qui nous permet de disposer des meilleurs outils pour mener à bien cet objectif.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’étudier les mécanismes d’action de certains traitements par immunothérapie ciblant différentes populations de cellules immunitaires et de plus, les résultats obtenus seront importants pour des applications en soins cliniques des patients atteints de ce cancer rare. Ils pourraient également ouvrir de nouveaux champs de recherche pour d'autres cancers pédiatriques partageant des caractéristiques similaires.
Procédures
L’ensemble des procédures vise à évaluer l’effet de traitement sur la progression tumorale, donc l’ensemble des animaux seront greffés avec des cellules tumorales par voie sous-cutanée sur animaux anesthésiés (1 fois au cours de l’expérience, durée intervention inférieure à 10 min). Puis, dans une première procédure, les animaux seront traités tous les 2 jours avec 3 injections au total par voie intratumorale ou intra-musculaire sur animaux vigiles (durée du geste inférieur à 10 sec). Dans une seconde procédure, les animaux seront traités avec un produit tous les 2 jours pour 3 injections au total par voie intratumorale (durée du geste inférieur à 10 sec), et avec un autre produit chaque jour pendant 7 jours par voie intrapéritonéale, sur animaux vigiles (durée du geste inférieur à 10 sec). Dans une dernière procédure, les animaux seront traités avec un produit tous les 2 jours pour 3 injections au total par voie intratumorale (durée du geste inférieur à 10 sec). En parallèle ils seront traités avec un autre produit 2 fois par semaine tout au long de l’expérience par voie intrapéritonéale, ou chaque jour pendant 21 jours par voie intrapéritonéale (durée du geste inférieur à 10 sec), sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les animaux sont greffés avec des tumeurs par voie sous-cutanée dont la croissance sera suivie par des mesures régulières. Les nuisances seront associées à celles d’une petite ouverture du plan cutané (
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Ce projet découle de résultats préliminaires déjà obtenus d’une part in vivo démontrant l’efficacité d’une immunothérapie sur ce type de tumeur et d’autre part de l’analyse bioinformatique de gènes exprimés par les tumeurs et des gènes exprimés par les cellules immunitaires infiltrant la tumeur. Après ces étapes ayant permis de démontrer l’intérêt de moduler le système immunitaire pour traiter ces tumeurs, et étant donné que la tumeur interagit avec l'ensemble de son environnement in situ (plusieurs types de cellules immunitaires avec des activités parfois contraires, vascularisation, stroma…) pour se développer, l'évaluation pré-clinique des traitements est nécessaire dans un système plus physiologique représentant un organisme vivant intégré tel que la souris. Aussi, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours grâce à la culture et aux tests fonctionnels in vitro, l’étape chez la souris est indispensable pour évaluer l'efficacité et le mécanisme d'action de ces types de traitements combinés avant d'envisager une application clinique chez l'Homme en thérapie anti-cancéreuse.
Réduction
Le nombre de souris par groupe est ajusté au minimum afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Les souris sont hébergées dans les conditions réglementaires et sont surveillées régulièrement dont 2 fois par semaine pour mesurer la taille des tumeurs. Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux Les animaux sont mis à mort lorsque les points limites énoncés dans la grille de score sont atteints. La greffe des tumeurs est réalisée sous anesthésie accompagnée de l’administration d’un anti-douleur.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix pour les expériences menées en thérapeutique du cancer et elle a depuis longtemps servi à l'étude de thérapies anti-tumorales, notamment car la physiologie de la souris est proche de celle de l'Homme. La connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés. Les souris seront utilisées à l’âge adulte afin d’avoir un système immunitaire adulte.
Developpement d’une approche translationnelle de thérapie cognitive combinée dans des modèles murins de troubles cognitifs liés à l’âge
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 316 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent pendant six semaines un traitement par voie orale ou intranasale, subissent une chirurgie d'implantation d'électrodes cérébrales, des séances d'IRM et de TEP, des prélèvements de sang et une restriction alimentaire, tout en étant laissées vieillir jusqu'à vingt-sept mois pour reproduire un déclin cognitif. Le porteur mentionne des tests comportementaux sans en préciser la nature, et reconnaît devoir accepter une détérioration physique liée à l'âge. Il affirme qu'il est "indispensable" de se reposer sur un modèle intégré et que le remplacement des souris n'est pas envisageable.
Objectifs
Le projet répond au besoin clinique de développer la stratégie thérapeutique optimale visant à modifier la trajectoire cognitive de patients souffrants de troubles neurocognitifs légers et à risque d'évoluer vers une démence (troubles neurocognitifs majeurs). En effet, selon les rapports cliniques récents environ 35% des patients âgés répondant aux critères de MCI (Mild cognitive impairment), c'est à dire souffrant de troubles neurocognitifs légers vont développer dans les 5 années qui suivent une démence. Malgré le développement de biomarqueurs pronostiques permettant d’identifier précocement les sujets les plus à risque de développer une démence, les stratégies thérapeutiques actuellement à notre disposition sont peu efficaces pour modifier la trajectoire cognitive de ces patients. Il apparait donc indispensable de développer de nouvelles approches thérapeutiques combinées efficaces afin d’améliorer la prise en charge des patients à risque. Dans ce projet expérimental nous testerons plusieurs molécules pharmacologiques susceptibles de potentialiser les effets bénéfiques de l’entrainement cognitif afin de sélectionner la combinaison optimale apportant un bénéfice fonctionnel, comportemental et neurobiologique dans plusieurs modèles de troubles cognitifs liés à l'âge chez les souris mâles et femelles.
Bénéfices attendus
CCe projet permettra de valider l’aspect translationnel de notre démarche grâce à l’étude « preuve de concept » engagée en parallèle au sein de notre équipe de recherche clinique et dont nous nous sommes inspirés pour élaborer le design expérimental de ce travail. L’une des molécules pharmacologiques testées dans ce projet pré-clinique sera le méthylphénidate qui est le traitement administré dans l’étude clinique PACTE. Ceci permettra d’évaluer 1- la comparabilité de la réponse au traitement de nos modèles murins avec les données humaines, 2- la pertinence des marqueurs fonctionnels et 3- d’étudier les mécanismes neurobiologiques de plasticité susceptibles d’expliquer les effets bénéfiques sur la cognition. Fort de cette démarche, ce projet permettra de comparer les bénéfices thérapeutiques (en premier lieu cognitifs) apportés par les différentes stratégies et molécules testées et de sélectionner la meilleure combinaison thérapeutique qui aura prouvé son efficacité sur les différents modèles murins de troubles cognitifs i.e. lié à l’âge et combinant âge + facteur de risque métabolique. Il sera aussi question d’identifier et de valider des biomarqueurs de suivi thérapeutique radiologiques, électrophysiologiques et biologiques translationnels. Si les résultats sont favorables, ces éléments serviront de base à l’élaboration d’un nouvel essai clinique orienté qui fera suite à l’étude PACTE actuellement menée chez les volontaires sains âgés.
Procédures
Sur 640 souris mâles et 480 souris femelles : Les souris recevront un traitement de 6 semaines selon une administration quotidiennement par voie orale ou intranasale dont le temps d’administration n’excèdera pas 5 min par animal. Concernant l’analyse comportementale les souris seront soumises à 3 séries d’évaluations d’une durée allant de 1 à 3 mois à raison de 30 min à 1h de test quotidien. L’entraînement cognitif sera quant à lui réalisé 3 fois par semaine pendant 6 semaines et ne durera pas plus d’une heure. L’examen d'imagerie cérébrale in vivo (IRM et TEP) sera réalisée à 3 temps et n’excèdera pas 1h15 par souris. Afin de mener les enregistrements EEG sur une partie des animaux, une chirurgie sera réalisée permettant l’implantation des électrodes. Celle-ci n’excèdera pas 45min par souris. Les enregistrements seront réalisés sur animaux vigiles au repos (acquisition de 24h) ou en cours de tâche comportementale (acquisition de 1h) grâce à un système d’enregistrement EEG sans fil (Neurologer, TSI). Ces enregistrements seront répétés 3 fois. Enfin sur l’ensemble des animaux, trois prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie, d’une durée maximale de 10min par souris.
Impact sur les animaux
Dans la perspective d’une utilisation clinique, les molécules pharmacologiques retenues dans ce projet sont connues pour leur bonne tolérance. Aucun effet indésirable n’est attendu. La combinaison avec l’entrainement cognitif n’est pas non plus problématique. Les voies d’administrations retenues pour ces molécules sont compatibles avec une prise chronique (via l’eau de boisson, la nourriture ou encore en intra-nasal). Une habituation à la contention préalable à l’induction du traitement sera réalisée pour l’administration intra-nasale afin de réduire le stress de l’animal. Lors de la chirurgie, nécessaire au positionnement des électrodes EEG, ou au cours des acquisitions en imagerie, l’induction et le maintien de l’anesthésie peut provoquer des détresses respiratoires et une hypothermie. Pour contrôler ces effets, nous veillerons sur l’état général des animaux pendant les procédures en contrôlant la température corporelle et la fréquence respiratoire. Si ces paramètres viennent à se dégrader rapidement nous mettrons fin à l'expérimentation. De même à l’issue de la chirurgie, au moindre comportement inhabituel d’un animal, nous procéderons à une surveillance plus stricte et en cas d'atteintes des points limites, nous procéderons à la mise à mort de l’animal. Concernant l’évaluation comportementale une habituation à la manipulation sera réalisée à l’arrivée des souris pour réduire le stress. La principale nuisance est la restriction alimentaire qui sera maintenue sur une période relativement longue (2 fois 2 mois espacés d’1 mois) afin de motiver les animaux dans les tâches de conditionnement opérant. Nous ne dépasserons pas une réduction de 10 % du poids corporel de référence afin de limiter l’impact sur les animaux âgés. Enfin les animaux seront confrontés aux effets du vieillissement sur l’organisme : perte de poids, une altération du pelage, une diminution de la mobilité etc. Nous serons donc contraints d’accepter un certain degré de détérioration physique lié à l’âge. Aussi, au fur et à mesure que les changements observés s'accumulent ou augmentent en "intensité", la fréquence de la surveillance augmente en conséquence. Au moindre comportement inhabituel et changements brutaux de l’intégrité physique d’un animal, nous procéderons à une surveillance plus stricte et en cas d'atteintes des points limites, nous procéderons à la mise à mort.
Devenir
L'ensemble de ces animaux seront évalués sur le plan comportementale et d'imagerie du vivant ou EEG avant leur mise à mort afin de permettre le prélèvement du cerveau pour en étudier les modifications au niveau cellulaire et moléculaire. Dans un souci de réduction du nombre d'animaux utilisés au cours de ce protocole, nous avons intégré dans la mesure du possible, les animaux a toutes les procédures mises en oeuvre dans ce projet.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche translationnelle assurant le lien entre la recherche fondamentale et la recherche clinique et permettant le transfert des connaissances vers des applications thérapeutiques au bénéfice du patient. Cherchant à évaluer le bénéfice comportemental et fonctionnel de stratégies thérapeutiques pro-cognitives, il est indispensable de se reposer sur un modèle intégré et le remplacement des souris par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans ce contexte. Toutefois l’ensemble des molécules pharmacologiques utilisées dans ce travail ont fait l’objet d’études préalables permettant de valider les propriétés recherchées pour cette étude.
Réduction
L’ensemble des procédures expérimentales nécessaires à cette étude requière un nombre total de 1316 animaux. Le nombre minimal d’animaux nécessaire a été défini pour assurer la validité scientifique et statistique des résultats. Les animaux utilisés pour effectuer les tests comportementaux seront également utilisés pour les analyses d’imagerie ainsi que l’étude des mécanismes moléculaires et cellulaires. De même afin de limiter les animaux nécessaires à la mise au point du protocole, une étude préliminaire validant la faisabilité de l’ensemble des évaluations sera menée sur un petit nombre d’animaux avant d’élargir les effectifs. Les études statistiques seront réalisées à l’aide de tests paramétrique t test de student ou non paramétrique test de Mann whitney selon la normalité de la distribution déterminée selon le test de Shapiro Wilk. Pour les évaluations longitudinales une ANOVA à deux facteurs sera effectuée. Pour l’ensemble de ces analyses les différences seront significatives lorsque p
Raffinement
Les souris seront hébergées dans des portoirs ou armoires ventilées sous un cycle de lumière 12h/12h selon la règlementation, avec nourriture et accès à l'eau ad libitum. Le raffinement est assuré par un hébergement collectif, de l’enrichissement dans les cages, des sessions d’acclimatation aux expériences, une manipulation expérimentée des animaux. De plus, un suivi quotidien du bien-être des animaux sera effectué pour surveiller l'apparition éventuelle de souffrance ou de points limites pour lesquels des décisions adaptées seront prises. Un point limite a été déterminé selon les critères suivants : Le comportement général : -Difficulté de mobilité, isolement, perte partielle de réactions aux stimuli -Prostration, automutilation, tremblements - Vocalisations, agressivité Le poids : perte de poids importante (20%) L’apparence physique : pelage très terne ou souillé, plaie cutanée, hémorragie oculaire, génitale et/ou anale. Selon les critères observés et la cause identifiée, les animaux seront soit isolés et soignés, et/ou recevront un traitement analgésique (Buprénorphine, 0.05 mg/kg), ou seront euthanasiés par dose létale de pentobarbital dans une salle dédiée (Doléthal®, 182.2mg/kg) . La structure BEA ou le vétérinaire référent seront sollicités pour avis si besoin.
Choix des espèces
Les souris sont des rongeurs faciles à manipuler, prenant moins de place dans une animalerie et demandant un entretien plus simple et plus économique que les rats. De plus, des projets précédents menés au laboratoire sur la souris ont permis d'établir les bases du projets actuels par l'étude de l'influence de l'âge sur les effets de médicaments psychotropes. L'utilisation de cette base de données pré-existante permettra de réduire le temps et le nombre d'animaux dédiés à la mise au point de ce projet. D’autre part le modèle de syndrome métabolique mis en place au laboratoire n’a été validé que chez les souris C57Bl6/j reconnues pour être particulièrement sensibles à un régime enrichi en gras. Enfin, nous disposons d’outils fiables et de protocoles bien validés pour l'évaluation comportementale et les analyses en imagerie chez la souris. Les modèles murins que nous souhaitons exploiter doivent présenter un déclin lié à l’âge c’est pourquoi l’ensemble des animaux diète normale ou diète enrichie seront utilisés à partir de 16 mois d’âge (âge où les premiers désordres comportementaux et notamment des altérations cognitives légères se manifestent) et suivies jusqu’à environ 27 mois. Pour autant les souris du modèle syndrome métabolique seront mises sous diète enrichie à partir de l’âge de 8 semaines, âge le plus couramment utilisé dans la littérature pour induire des troubles métaboliques chez ces souris
Travaux pratiques de chirurgie cardiaque. Enregistrement de l’électrocardiogramme par système de télémétrie
- Formation professionnelle
105 souris vont être utilisées, opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, dans des procédures classées sans réveil. Chaque animal subit l'implantation sous-cutanée d'un émetteur de télémétrie après incision de la peau, une intervention de trente minutes destinée non à produire des connaissances mais à entraîner des stagiaires à la pose de sondes cardiaques. Le porteur indique avoir remplacé la pratique d'une ligature d'artère coronaire par le visionnage d'une vidéo, jugée trop délicate à faire exécuter. Il affirme qu'aucun remplacement n'est possible pour l'apprentissage des gestes de préhension, d'anesthésie et d'implantation.
Objectifs
Cette séance de travaux pratiques permettra aux stagiaires de se former à l'implantation d'électrodes miniaturisées permettant les enregistrements d'électrocardiogramme, méthode peu invasive d'étude du rythme cardiaque.
Bénéfices attendus
L'objectif pédagogique de ces travaux pratiques est de former les stagiaires aux bonnes pratiques en chirurgie cardiaque notamment pour l'implantation de sondes télémétriques d'enregistrement d'électrocardiogramme afin d'enregistrer à distance l'activité du coeur.
Procédures
Les animaux sont soumis à 1 procédure expérimentale d’implantation d'électrodes sous anesthésie générale (chirurgie comportant une anesthésie et une incision de la peau puis implantation d'un mini-transmetteur en sous-cutané, terminée par la mise en place de sutures), qui va durer 30 minutes .
Impact sur les animaux
Les nuisances subies par les animaux sont la contention, l'injection et les conditions d'anesthésie.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure.
Remplacement
il n'y a pas de remplacement possible pour l’implantation des sondes télémétriques d'enregistrement de l'activité électrique du cœur car le but de cette séance de formation est d’apprendre les gestes de base depuis la préhension des animaux, l’injection des substances pour l’anesthésie et l’implantation sous la peau d'une électrode. Au cours de la séance, le visionnage d'une vidéo sur la technique de la ligature de l'artère coronaire afin de mimer la maladie de l'infarctus chez la souris a permis de remplacer la pratique par les étudiants d’une chirurgie qui est très délicate à mettre en œuvre.
Réduction
Le travail en binôme des 12 participants a été choisi pour réduire au maximum le nombre d'animaux (souris) utilisé. Ainsi 6 souris seront utilisées par les stagiaires pour leur pratique et sur les 3 intervenants, 1 seul fera une démonstration en n'utilisant qu'une seule souris par séance. Ainsi, chaque séance de formation utilisera n=7 souris au total. D'un point de vue éducatif, il est important de former les futurs expérimentateurs à l'implantation de sondes miniatures qui permet de faire des expériences sur animaux vigiles et de mesurer plusieurs paramètres physiologiques en même temps (cela permet de réduire le nombre d'animaux).
Raffinement
Au cours de la procédure, les composés administrés aux animaux permettront une anesthésie générale suffisamment longue pour installer le capteur de télémétrie (durée de préparation + implantation de 30 min) et de limiter au maximum la douleur. Tous les animaux seront anesthésiés par les personnels en formation sous le contrôle des formateurs. L’analgésie sera également assurée par une anesthésie locale au niveau du site d’incision. L'analgésie sera contrôlée pendant toute la séance par pincement des pattes et les animaux ne seront pas réveillés après la formation. Nos protocoles ont été optimisés depuis 2012 afin d’améliorer la technique chirurgicale de l'implantation de sondes télémétriques (rapidité d'intervention, limitation des ouvertures, réduction du temps d'anesthésie, asepsie). Des points limites spécifiques à la procédure ont été identifiés et sont mis en place.
Choix des espèces
Choix de la souris : le matériel factice (électrodes) dont nous disposons est destiné à la souris et les participants à cette formation travailleent surtout sur le modèle souris. De plus, ce sont des souris d'âge adulte. Elles ont ainsi une taille compatible avec l'implantation des électrodes en sous-cutané dont la taille est de 10 mm.