Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Données ajoutées au fil de l’eau au moins une fois par semaine
Evaluation pr?clinique de produits de sant? pour la chirurgie cardiovasculaire – Modification : ajout de 2 proc?dures
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chiens : 72
Cochons : 333
Chèvres : 57
Moutons : 114
Aucun des 1068 animaux non-humains ne sortira vivant du projet : 492 lapins, 333 cochons, 114 moutons, 72 chiens et 57 chèvres vont être utilisés dans des procédures allant de la chirurgie sans réveil au niveau de souffrance sévère. Chacun subit l'implantation chirurgicale d'un dispositif cardiovasculaire, stent, prothèse vasculaire ou valve cardiaque, une opération d'une à quatre heures sous anesthésie générale, parfois suivie d'une biopsie d'une heure et de séances de scanner ou d'IRM dans un autre établissement. Le porteur indique que l'hémorragie et l'ischémie d'organes font partie des effets indésirables qu'aucune mesure ne permet d'éviter, en raison des sites d'implantation. La mise à mort sert à disséquer les tissus au contact du dispositif et à tester mécaniquement les prothèses, dans un dossier destiné à obtenir une autorisation de mise sur le marché, l'utilisation d'animaux non-humains étant exigée par la réglementation applicable aux dispositifs médicaux.
Objectifs
Ce projet vise ? ?valuer la tol?rance (ou s?curit?) ainsi que la performance (ou efficacit?) des produits de sant? en chirurgie cardiovasculaire (exemple : stent, proth?se vasculaire, valve cardiaque...). Ces produits destin?s ? ?tre mis en contact avec le corps humain doivent ?tre pr?alablement test?s pour garantir le bon r?tablissement des patients apr?s chirurgie, et pour garantir leur efficacit? lors de l'utilisation clinique. La r?glementation exige de prouver l'efficacit? des produits de sant? et de r?duire au minimum le risque de r?actions ind?sirables avant de proposer un produit sur le march?. Compte-tenu de la complexit? des m?canismes de r?gulation d'un organisme vivant, le recours au mod?le animal est n?cessaire pour r?pondre aux objectifs du projet. Certains projets n?cessiteront des s?ances d'imagerie (scanner, IRM), qui seront externalis?s dans des ?tablissements utilisateurs partenaires disposant de l'ensemble des ?quipements n?cessaires pour la conduite des examens.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans diff?rents mod?les animaux des donn?es de performance et de tol?rance des produits de sant? en chirurgie cardiovasculaire. Ainsi, il est possible d'?tudier ces produits en vue de r?pondre aux exigences des autorit?s r?glementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le march?, ?largissant l'offre et am?liorant ainsi les chances de gu?rison et/ou le confort des patients.
Procédures
Pour l'ensemble des proc?dures, tous les animaux seront soumis ? une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif m?dical ? tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h et 3h voire 4h pour les chirurgies les plus compliqu?e (acc?s au c?ur par exemple). Cette intervention a toujours lieu sous anesth?sie g?n?rale (chimique et gazeuse), et analg?sie. L?antibioth?rapie est ajout?e au cas par cas en fonction de l?invasivit? de la chirurgie et des risques infectieux associ?s. Des pr?l?vements sanguins peuvent etre r?alis?s en cours d'?tude. Ceux-ci pourront se faire sous anesth?sie ou non, selon le contexte de r?alisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l??tude ou juste avant l?euthanasie des animaux en fin d??tude). Un pr?l?vement interm?diaire ou biopsie peut ?tre r?alis? en cours d'?tude (dur?e de l'intervention estim?e ? 1h) afin de suivre l'?volution de la r?action des tissus au contact du dispositif. Cette intervention se fera syst?matiquement sous anesth?sie g?n?rale (chimique et gazeuse) et analg?sie. D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'?tude, peuvent ?tre r?alis?es sous anesth?sie l?g?re (en g?n?ral, en fonction de la dur?e de l'?tude, 1 ? 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisag?es en cours d'?tude). Le scanner ou l'IRM seront externalis?s dans des ?tablissements utilisateurs partenaires, la dur?e de l'intervention est d'environ 1h pour le scanner, et 1h30 pour l'IRM.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets ind?sirables ne pouvant ?tre r?solus par des mesures de raffinement sont, selon les proc?dures, la survenue d'un h?matome ou oed?me au niveau du site op?ratoire, une h?morragie (perte de sang) ou isch?mie (manque de perfusion sanguine d'organes) en raison des sites d'implantation (vaisseaux, coeur...). Les douleurs post-op?ratoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les nuisances attendues en lien avec les s?ances d'imagerie sont le transport entre les ?tablissements utilisateurs, pouvant ?tre une source de stress. Les animaux recevront une anesth?sie fixe afin de r?aliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra ?tre inject? gr?ce ? un cath?ter en intraveineux. Une l?g?re perte de poids (non syst?matique) pourrait ?tre observ?e dans les quelques jours suivant l'anesth?sie.
Devenir
Pour r?pondre aux objectifs de chacune des proc?dures du projet, des observations post-mortem sont n?cessaires. En effet, la s?curit? des produits est ?valu?e en observant la r?action des tissus au contact du dispositif ? tester, et ceci se fait par pr?l?vements des tissus et organes entourant le produit, afin de r?aliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure m?thode d'?valuation des effets locaux induit par un produit ?tranger ? l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De m?me la performance peut, elle aussi, ?tre ?valu?e par des tests sp?cifiques sur les organes et le dispositif pr?lev? (exemple : tests m?caniques sur des proth?ses vasculaires pour ?valuer l??lasticit? du greffon). En raison des objectifs des proc?dures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilis?s.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de m?thode alternative permettant d??valuer la performance et la tol?rance locale des produits de sant? cardiovasculaire, en raison des interactions complexes s'?tablissant entre le tissus cibl? (exemple : vaisseaux, coeur) et le dispositif lui-m?me. De plus, l?utilisation d?animaux est requise dans la r?glementation que doivent suivre les tests pr?cliniques sur les dispositifs m?dicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la r?alisation de ces tests s'engage ? ne pas faire renouveler ? l'identique un essai d?j? men? pr?c?demment. Par ailleurs pour r?duire le nombre d'animaux inclus en ?tude, il est possible d'utiliser un m?me groupe "controle" (produit dont l'effet est d?j? connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits ? tester diff?rents. Les ?tudes de screening pr?c?demment cit?es permettent ?galement de s?lectionner un produit test qui pr?sente le plus d'int?r?t ? ?tre d?velopp?, r?duisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un int?r?t moindre. Les ?tudes dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir ? orienter les choix de poursuite de d?veloppement d'un produit ou le choix du mod?le exp?rimental le plus appropri? (mat?riel ou abord chirurgical le plus ad?quat?), avant d'entamer les ?tudes r?glementaires ? plus grande ?chelle et devant r?pondre aux normes en vigueur pour l'?laboration du dossier pour la mise sur le march? (nombre d'animaux minimum, dur?e de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : -Le stress des animaux : une p?riode d?acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est r?alis?e ? leur arriv?e dans l??tablissement utilisateur. Ensuite, et avant la chirurgie, une p?riode d?habituation aux actes sp?cifiques est r?alis?e si n?cessaire pour r?duire l?aspect anxiog?ne de ces manipulations. Des enrichissements sont pr?sents dans l?environnement des animaux (en fonction de l'esp?ce : jouets, plateforme de repos?), et ces mesures sont renforc?es en phase post-op?ratoire (ajout d?enrichissements alimentaires?) - La douleur des animaux : la chirurgie est r?alis?e sous anesth?sie et analg?sie (? base de morphiniques). En phase post-op?ratoire, les suivis quotidiens sont renforc?s et des soins post-op?ratoires sp?cifiques peuvent ?tre mis en place (surveillance ou r?fection des pansements, d?sinfection des sites chirurgicaux ? une fr?quence adapt?e?). Les signes cliniques servant de points limites sont list?s dans le document joint en annexe, pour la prise de d?cision des mesures ? mettre en place pour limiter les souffrances. Les prises de sang peuvent ?tre r?alis?es sous anesth?sie g?n?rale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous anesth?sie locale, ou encore sous s?dation l?g?re (voir paragraphe sur la liste des m?dications) avec au besoin une analg?sie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les transports des animaux vers les EU partenaires (s?ance d'imagerie) seront organis?s dans le respect du bien-?tre animal et de la r?glementation en vigueur. Un contr?le clinique de chaque animal est r?alis? par du personnel qualifi? au d?part et ? l'arriv?e. Lors des s?ances d'imagerie externalis?es, afin de limiter le stress des animaux, une p?riode de repos de minimum 1h sera respect?e entre la r?ception des animaux et l'anesth?sie et entre le r?veil des animaux et le transport retour vers notre EU. Du gel oculaire sera appliqu? au niveau de la corn?e lors des anesth?sies des animaux pour pr?venir l'ass?chement oculaire. Une attention particuli?re sera port?e ? la lutte contre l'hypothermie : temp?rature de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la temp?rature rectale sera r?alis?e. Modification : Concernant le risque de d?compensation cardiaque, le suivi anesth?sique des lapins Watanabe permettra de r?duire ce risque ou une prise en charge rapide.
Choix des espèces
Modification: L?esp?ce animale choisie est d?finie dans les textes de r?f?rence (exemple : ISO 10993). Le choix peut ?tre arbitr? par la taille du dispositif m?dical, par la dur?e de l?essai (pour une ?tude sur le long terme, utilisation d?esp?ces ? longue dur?e de vie), ainsi que sur les similarit?s avec l?Homme. Par exemple, le chien est une esp?ce utilis?e dans certains types de test car la thrombose induite par un dispositif m?dical a tendance ? se d?clencher plus rapidement que chez l'Homme. Les ovins et les porcins sont g?n?ralement de bons mod?les en raison des similarit?s cardiovasculaires et h?matologiques avec l'Homme. Les lapins de souche Watanabe (WHHL) d?veloppent spontan?ment des l?sions vasculaires, ce qui en fait un mod?le cliniquement pertinent pour l??valuation de stents, ballons d?angioplastie, et d?autres traitements destin?s ? d?boucher les art?res ou ? ralentir l??volution de la maladie. Les crit?res pris en consid?ration dans le choix du stade de d?veloppement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de r?f?rence Le stade de d?veloppement est exprim? en ?ge ou en poids. Dans la plupart des cas, l?utilisation d?animaux adultes est recommand?e. 2.Propri?t?s intrins?ques du produit ? tester En l?absence de recommandation particuli?re dans le(s) texte(s) de r?f?rence et si la nature du produit le requiert, le stade de d?veloppement est pertinemment s?lectionn? en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l?absence d?exigence particuli?re, l?utilisation d?animaux au stade adulte est privil?gi?e. 3.Cas particulier des porcs domestiques Pas de recommandation sp?cifique r?glementaire d?o? choix d?utiliser des porcs domestiques en croissance (?g?s d?au moins 8 semaines). Etant donn? les conditions d?h?bergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l?utilisation de porcs domestiques en croissance est la plus appropri?e dans ce projet. Modification: 4. Cas particulier des lapins Watanabe: Pas de recommandation sp?cifique r?glementaire d?o? le choix d?utiliser des lapins ?g?s d?au moins 12 mois pour avoir des plaques d?ath?romes plus d?velopp?es, et r?pondre ainsi aux objectifs de ce projet.
Etude de la morphog?n?se du syst?me nerveux au cours du d?veloppement chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Des femelles gestantes subissent une chirurgie abdominale sous anesthésie générale pour atteindre les embryons et y introduire du matériel génétique par électroporation, d'autres reçoivent des injections quotidiennes pendant six jours sur souris vigile. 3 388 souris sont utilisées, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Les souriceaux et les fœtus sont placés sous anesthésie générale sans réveil pour le prélèvement du cerveau, une mise à mort que le porteur qualifie d'"indispensable" faute d'imagerie atteignant la résolution cellulaire voulue. La chirurgie des mères est donnée pour "environ 45 minutes" dans la description des procédures, et "limitée à 30 minutes maximum" dans celle des mesures de raffinement.
Objectifs
Comment se construit notre c?blage c?r?bral ? Vous ?tes-vous d?j? demand? comment les milliards de cellules de notre cerveau parviennent ? se ranger exactement au bon endroit pour nous permettre de penser, de bouger ou de ressentir ? Tout se joue avant la naissance. Au stade embryonnaire, de jeunes cellules (les futurs neurones) naissent et entreprennent un v?ritable voyage pour rejoindre leur destination finale dans le syst?me nerveux. Pour se guider dans ce labyrinthe, ces cellules utilisent des signaux chimiques appel?s morphog?nes. Imaginez ces signaux comme des phares dont l'intensit? diminue avec la distance : selon qu'une cellule per?oit un signal fort ou faible, elle sait o? elle se trouve et ce qu'elle doit faire. Cependant, nous ignorons encore comment ces cellules apprennent ? interpr?ter ces messages qui changent tout au long de leur croissance. L'objectif de notre projet est de comprendre comment les cellules nerveuses modifient leur mani?re de r?pondre ? ces signaux pour construire une architecture c?r?brale parfaite. Pour cela, nous utilisons des outils biologiques pour introduire avec une pr?cision chirurgicale des instructions g?n?tiques dans certaines cellules. Cela nous permet d'activer ou d'?teindre certains g?nes interrupteurs. Les ciseaux g?n?tiques (CRISPR) : Nous modifions l'ADN pour observer comment une petite modification change le comportement de la cellule et son d?placement. Pourquoi est-ce important ? Comprendre ces m?canismes, qui restent encore aujourd'hui un myst?re pour la science, est essentiel. De nombreuses maladies, comme les troubles du spectre autistique, les malformations du cerveau ou certaines d?ficiences intellectuelles, trouvent leur origine dans un bug lors de ce voyage des cellules. En d?couvrant comment le syst?me nerveux se construit normalement, nous posons les bases de futurs traitements capables de r?parer ou de pr?venir ces anomalies pr?coces.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche explore les myst?res de la fabrication du syst?me nerveux. Gr?ce ? des technologies de pointe, nous voulons comprendre comment les cellules s'organisent pour cr?er un cerveau fonctionnel. 1. Une meilleure connaissance de nos origines (Court terme) Le cerveau se construit gr?ce ? des signaux complexes que les cellules doivent apprendre ? lire. En utilisant des outils de pr?cision, nous pouvons modifier localement certains g?nes. Cela nous permet d'identifier les moments cl?s o? une cellule d?cide de se d?placer ou de se transformer. L'objectif est de passer d'une simple observation ? une compr?hension r?elle du mode d'emploi du cerveau. 2. Des pistes pour soigner les maladies (Long terme) M?me si les retomb?es m?dicales prendront du temps, elles sont porteuses d'espoir : a) Comprendre les causes : Beaucoup de maladies (autisme, ?pilepsie, malformations) naissent d'un probl?me durant le d?veloppement de l'embryon. Nos travaux permettront de comprendre l'origine de ces troubles. b) R?parer avant la naissance : En testant ces outils g?n?tiques, nous pr?parons les traitements du futur. ? terme, il pourrait devenir possible de corriger des d?fauts de d?veloppement tr?s t?t. c) Nouvelles cibles : Nous identifierons des prot?ines cl?s qui serviront de cibles pour de futurs m?dicaments ou des outils de diagnostic.
Procédures
Des femelles gestantes peuvent ?tre soumises ? une chirurgie abdominale sous anesth?sie g?n?rale d'une dur?e d'environ 45 minutes. Une injection d'analg?sique est administr?e avant l'intervention, et un traitement analg?sique est poursuivi 24 ? 48 heures. Par ailleurs, d?autres femelles re?oivent ?galement des injections de substances sur animal vigile, d'une dur?e d'environ 30 secondes, en une fois ou quotidiennement pendant six jours. En fin de protocole, les souriceaux ou f?tus sont places sous anesth?sie g?n?rale sans r?veil avec et un traitement analg?sique, par une proc?dure d'environ 10 minutes.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de la chirurgie, des douleurs sont possibles en p?riode post-op?ratoire, correspondant ? la cicatrisation. L?anesth?sie utilis?e peut induire dans de rare cas une hypothermie, une d?tresse respiratoire, voire un arr?t cardiorespiratoire. L?injection d?agents pharmacologiques peut induire une p?ritonite au niveau du site d?injection. Enfin, la manipulation r?p?t?e des animaux peut provoquer un stress.
Devenir
L'ensemble des animaux utilis?s dans ce projet seront euthanasi?s ? l'issue des proc?dures. Cette euthanasie est indispensable car les objectifs scientifiques reposent sur l'analyse des tissus c?r?braux embryonnaires et postnataux, qui ne peuvent ?tre pr?lev?s que post mortem. Aucune technique d'imagerie non invasive ne permet aujourd'hui d'atteindre la r?solution cellulaire n?cessaire pour ?tudier le d?veloppement cortical chez la souris. Les analyses r?alis?es comprennent des coupes histologiques, des marquages par immunofluorescence, des dosages de lipides c?r?braux, des analyses d'expression g?nique et du s?quen?age ? l'?chelle cellulaire. Toutes ces approches requi?rent l'acc?s direct au tissu c?r?bral.
Remplacement
Pourquoi ne peut-on pas se passer d'animaux ? Avant d'utiliser des animaux, nous avons examin? toutes les alternatives possibles. Malheureusement, aucune ne permet de r?pondre ? nos questions. Notre projet cherche ? comprendre comment les cellules s'organisent pour construire un cerveau fonctionnel. Ce processus repose sur des signaux chimiques qui se diffusent dans les tissus, sur des interactions complexes entre diff?rents types de cellules (neurones, cellules de soutien, vaisseaux sanguins), et sur une architecture en trois dimensions qui se met en place progressivement au cours de la grossesse. Or, les cultures de cellules en laboratoire, bien qu'utiles pour ?tudier des m?canismes isol?s, ne reproduisent ni cette organisation spatiale, ni ces interactions entre cellules. Les organo?des c?r?braux cultiv?s en laboratoire, repr?sentent une avanc?e prometteuse, mais ils ne poss?dent ni vaisseaux sanguins fonctionnels, ni l'organisation rigoureuse du cerveau r?el selon ses diff?rents axes. Ils ne permettent pas non plus d'?tudier les ?changes entre la m?re et l'embryon, notamment le passage de substances ? travers le placenta, qui est au c?ur de notre second volet de recherche. La mod?lisation informatique nous aide ? formuler des hypoth?ses, mais elle doit imp?rativement ?tre confront?e ? la r?alit? biologique pour ?tre valid?e. Le recours ? la souris est donc indispensable. C'est le mod?le de r?f?rence pour l'?tude du d?veloppement c?r?bral : sa grossesse est courte, son cerveau se d?veloppe de mani?re tr?s similaire ? celui de l'homme, et il existe des outils de manipulation g?n?tique ?prouv?s et sp?cifiquement adapt?s ? cette esp?ce. C'est le seul mod?le qui nous permet d'observer la construction du cerveau dans un organisme vivant complet, tout en restant au plus proche de la physiologie humaine.
Réduction
Comment avons-nous r?duit le nombre d'animaux au strict minimum ? Le nombre d'animaux a ?t? calcul? avec soin pour chaque exp?rience, en s'appuyant sur notre exp?rience pass?e et sur des m?thodes statistiques adapt?es. Pour la premi?re partie du projet, qui consiste ? modifier l'activit? de certains g?nes dans le cerveau d'embryons, la technique utilis?e ne fonctionne correctement que dans environ un tiers des cas. Nous avons tenu compte de ce taux de r?ussite pour calculer le nombre d'embryons n?cessaires, en veillant ? disposer de suffisamment d'animaux pour obtenir des r?sultats fiables sans en utiliser plus que n?cessaire. Par ailleurs, cette technique permet de tester le r?le d'un g?ne directement chez l'embryon, ce qui ?vite de cr?er des lign?es de souris g?n?tiquement modifi?es (une approche qui n?cessiterait beaucoup plus d'animaux sur plusieurs g?n?rations). Pour la seconde partie du projet, o? nous ?tudions l'effet d'un traitement sur la fabrication du cholest?rol dans le cerveau embryonnaire, nous avons adopt? une m?thode statistique avanc?e qui permet d'analyser chaque embryon individuellement tout en tenant compte du fait que les embryons d'une m?me m?re ne sont pas totalement ind?pendants. Cette approche nous a permis de r?duire de pr?s de moiti? le nombre de m?res n?cessaires par rapport ? une m?thode classique. De plus, nous analysons syst?matiquement tous les embryons de chaque port?e : aucun animal euthanasi? n'est perdu ou inutilis?, ce qui est en accord avec le principe de r?duction. Le nombre total d?animaux de ce projet est 3388.
Raffinement
Comment prenons-nous soin des animaux ? Tout au long du projet, nous mettons en ?uvre des mesures pour minimiser la douleur, le stress et l'inconfort des animaux. Toutes les interventions chirurgicales sont r?alis?es sous anesth?sie g?n?rale, avec un traitement contre la douleur administr? avant, pendant et apr?s l'op?ration. Un anesth?sique local est ?galement appliqu? au niveau de l'incision. Pendant l'op?ration, la temp?rature corporelle de l'animal est maintenue gr?ce ? un tapis chauffant, et les yeux sont prot?g?s par un gel pour ?viter le dess?chement. La dur?e de la chirurgie est limit?e ? 30 minutes maximum. Apr?s l'op?ration, les animaux sont plac?s sur un tapis chauffant pour leur r?veil et surveill?s ?troitement deux fois par jour pendant 48 heures. Un aliment enrichi est mis ? leur disposition d?s la veille de l'intervention. Pour les injections quotidiennes (seconde partie du projet), nous utilisons des aiguilles tr?s fines et une technique adapt?e aux femelles en gestation, afin de rendre le geste le plus bref et le moins stressant possible. Chaque manipulation dure moins de deux minutes. Dans les deux cas, les animaux sont h?berg?s dans des conditions optimales : cages ventil?es, liti?re adapt?e, mat?riel de nidification, temp?rature et humidit? contr?l?es. Les femelles en gestation b?n?ficient d'un compl?ment alimentaire. Une grille de suivi du bien-?tre est appliqu?e quotidiennement : poids, ?tat du pelage, comportement, signes de douleur. Tout animal pr?sentant des signes de souffrance significatifs est imm?diatement pris en charge ou, si n?cessaire, exclu du protocole et euthanasi? de mani?re rapide et indolore afin de lui ?viter toute souffrance prolong?e.
Choix des espèces
Chez la souris, la gestation est courte et chaque port?e compte beaucoup de petits. Autre avantage : au sein d'une m?me port?e, on trouve ? la fois les souris que l'on veut ?tudier (dites mutantes) et leurs fr?res et s?urs normaux (les contr?les). Comparer des animaux issus de la m?me port?e rend les r?sultats plus fiables, car ils partagent le m?me patrimoine g?n?tique et le m?me environnement. Le d?veloppement du cerveau de la souris est par ailleurs tr?s bien connu, ce qui facilite les ?tudes d'anatomie et de fonctionnement et aide ? rep?rer des effets nets et reproductibles. Surtout, la formation du syst?me nerveux chez l'embryon de souris ressemble beaucoup ? celle de l'humain : c'est ce qui en fait un excellent mod?le pour comprendre ce qui se passe chez nous. Pour ?tudier le r?le des g?nes pendant cette formation, nous utilisons l'?lectroporation. C?est une technique mise au point chez la souris qui permet d'introduire du mat?riel g?n?tique directement dans le cerveau de l'embryon. La m?thode est simple, rapide et efficace, elle ab?me peu les cellules, et elle pr?sente un avantage ?thique majeur : en traitant environ 6 embryons par port?e, elle n?cessite beaucoup moins d'animaux adultes que la cr?ation d'une lign?e g?n?tiquement modifi?e classique. Nous examinerons ensuite les effets de ces modifications ? plusieurs moments du d?veloppement : soit chez l'embryon (aux 14ieme, 15ieme et 16ieme jours de gestation), soit chez le souriceau apr?s la naissance. Ce suivi ? diff?rents stades est indispensable, car les mol?cules que nous ?tudions (les morphog?nes et leurs r?cepteurs) ne jouent pas le m?me r?le d'un stade ? l'autre : leur action ?volue au fil du d?veloppement. Il faut donc observer chaque ?tape pr?cis?ment pour comprendre l'ensemble de leurs fonctions.
Organisation et plasticité du microenvironnement hypothalamique : contribution de la matrice extracellulaire, des tanycytes et des signalisations neuro-immunes au contrôle des fonctions métaboliques et reproductives chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
14 038 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à quatre heures d'anesthésie pour une chirurgie crânienne, une ablation des ovaires ou des testicules de quinze à vingt minutes, des prélèvements sanguins répétés et douze semaines de régime gras ou sucré. Les protocoles s'étalent de deux à soixante-douze semaines, avec des jeûnes allant jusqu'à seize heures et des isolements de deux semaines répétés deux fois, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. L'objet déclaré porte sur la communication entre l'hypothalamus, les vaisseaux sanguins et le système immunitaire, avec un espoir formulé au conditionnel d'améliorer des traitements de l'obésité. Le porteur justifie la mise à mort de toutes par "la nécessité de récupérer les organes et tissus à l'issue des expériences".
Objectifs
Le fonctionnement de l’organisme repose sur une communication constante entre le cerveau et les organes périphériques. Ce dialogue permet de réguler des fonctions essentielles telles que l’équilibre énergétique, qui contrôle la prise alimentaire et la dépense d’énergie, ainsi que la reproduction. Une partie clé de cette régulation se déroule dans l’hypothalamus, une région du cerveau spécialisée dans l’intégration des signaux provenant du reste du corps. Au sein de l’hypothalamus, le noyau arqué joue un rôle central. Cette structure reçoit en permanence des informations issues de la circulation sanguine, notamment sous forme d’hormones, qui renseignent sur l’état physiologique de l’organisme. Ces signaux doivent ensuite être transmis aux neurones pour déclencher des réponses adaptées. Plusieurs types de cellules participent à cette communication. Les cellules endothéliales, qui tapissent les vaisseaux sanguins, régulent le passage des molécules depuis le sang vers le tissu cérébral. Les tanycytes (cellules spécialisées du cerveau), localisés à l’interface entre le cerveau et le liquide cérébrospinal, contribuent également au transfert et à la distribution de ces signaux. En parallèle, l’environnement extracellulaire, c’est-à-dire l’espace situé entre les cellules, constitue un milieu de diffusion essentiel pour les molécules avant qu’elles n’atteignent leurs cibles neuronales. L’ensemble de ces éléments forme un système dynamique dans lequel les interactions cellulaires et moléculaires permettent d’assurer une communication fine entre la périphérie et le cerveau. Certaines composantes de cet environnement, comme la matrice extracellulaire, pourraient jouer un rôle actif dans la distribution et l’efficacité des signaux. De plus, des échanges étroits entre les tanycytes et les cellules vasculaires semblent contribuer à coordonner le passage de l’information. Enfin, des liens existent entre ces mécanismes de régulation et le système immunitaire, suggérant que cette région du cerveau est également sensible aux signaux liés à l’inflammation ou à l’état immunitaire de l’organisme. Mieux comprendre ces interactions représente un enjeu important pour décrypter les mécanismes qui contrôlent les grandes fonctions physiologiques et leurs dérèglements.
Bénéfices attendus
L’hypothalamus médio-basal est une petite région du cerveau qui joue un rôle essentiel dans la régulation de fonctions vitales comme le métabolisme (équilibre énergétique et pondéral) et la reproduction. Ce projet de recherche s’intéresse à l’environnement qui entoure les cellules de cette région cérébrale, ainsi qu’aux échanges entre différents types de cellules, notamment les tanycytes (cellules spécialisées du cerveau), les vaisseaux sanguins et le système immunitaire. L’un des objectifs est de mieux comprendre le rôle de la matrice extracellulaire, c’est-à-dire le réseau de molécules qui entoure les cellules. Cette structure pourrait influencer la manière dont le cerveau répond à certaines hormones impliquées dans le métabolisme, y compris celles utilisées actuellement pour traiter l’obésité. En améliorant ces connaissances, il serait possible d’optimiser les traitements existants ou de développer de nouvelles approches pour lutter contre les maladies métaboliques qui représentent un enjeu majeur de santé publique. Le projet cherche également à identifier de nouveaux mécanismes de communication entre les tanycytes et les vaisseaux sanguins. Ces interactions sont importantes pour maintenir des barrières protectrices entre le sang et le cerveau. Mieux comprendre ces mécanismes pourrait permettre, à terme, de contrôler temporairement ces barrières afin de faciliter l’entrée de médicaments dans le cerveau, ce qui constitue aujourd’hui un défi important pour de nombreuses thérapies. Enfin, cette étude vise à identifier pour la première fois les cellules immunitaires présentes dans cette région du cerveau et à comprendre leur rôle potentiel dans la régulation du métabolisme et de la reproduction. Jusqu’à présent, ces cellules ont été peu étudiées dans ce contexte. Elles pourraient pourtant représenter de nouvelles cibles pour développer des traitements innovants.
Procédures
Selon les procédures, des traitements pourront être administrés de différentes manières : par voie orale (1min), par injection (1min) ou via un implant sous cutané (durée maximale 20 minutes) selon les volumes et fréquences maximales recommandées pour le bien être de l’animal et dans le respect de la réglementation en vigueur. Dans certains groupes, après une anesthésie par voie gazeuse ou par injection, des interventions chirurgicales seront réalisées afin d’administrer des traitements par injection au niveau du cerveau (durée anesthésie : 1h, intervention : 30 à 45 min) ou de mettre en place des dispositifs permettant d’enregistrer l’activité cérébrale (durée intervention/anesthésie : 2 à 4h). Afin d’étudier les fonctions reproductrices, des ablations des ovaires ou des testicules pourront être réalisées (Durée intervention : 15-20 min. Durée anesthésie maximum 1h). Afin d’étudier les effets des différents traitements sur les animaux, certains groupes pourront : - Subir des prélèvements sanguins unique ou répétés (5 à 20 minutes) - Être isolés physiquement de leurs congénères (pas d’isolement olfactif ou visuel) (maximum 2 semaines, répété 2 fois) - Subir des traitements complémentaires par injection (1 min) - Être pesés plusieurs fois par semaine (1min) Les animaux impliqués dans l’études du métabolisme pourront avoir un régime alimentaire modifié, tel que des régimes riches en graisses ou en sucre (durée maximale 12 semaines), ou une mise à jeun (durée maximale 16h). La prise en charge de la douleur impliquera également des injections d’anti-douleur (1min). Les animaux seront suivis pendant 2 à 72 semaines en fonction des protocoles avec des temps d’acclimatation et de récupération suffisants entre chaque intervention.
Impact sur les animaux
Les procédures de chirurgie, d’injections ou de prélèvements de sang peuvent provoquer des douleurs à court-terme qui seront limitées par l’utilisation d’analgésiques pendant et après la procédure si nécessaire. Afin d’évaluer l’impact du métabolisme ou des rythmes naturels, il sera parfois nécessaire d’isoler les animaux individuellement pendant deux semaines (pour l’analyse en cages métaboliques par exemple). Cet isolement reste limité puisque les animaux seront maintenus dans des cages transparentes adjacentes, permettant un contact visuel entre congénères.
Devenir
La nécessité de récupérer les organes et tissus à l’issue des expériences implique la mise à mort de l’ensemble des animaux de ce projet
Remplacement
Dans la mesure du possible, nous privilégions des approches sur cellules et réalisées par ordinateur pour atteindre les trois objectifs de ce projet. Ces méthodes incluent : 1) l’analyse des interactions matrice/récepteur par modélisation informatique, 2) l’étude des voies de signalisation cellulaire et 3) la culture en laboratoire de cellules spécifiques. Cependant, pour obtenir une compréhension globale et intégrée de l’hypothalamus médio-basal et de ses mécanismes physiopathologiques, l’approche animale reste indispensable. En effet, les modèles n’utilisant pas d’animaux présentent des limites majeures : 1) Ils ne permettent pas d’étudier les interactions dynamiques entre les cellules et leur matrice extracellulaire, essentielles pour comprendre la plasticité tissulaire, 2) Ils ne reproduisent pas les dialogues complexes entre les cellules spécialisées et les vaisseaux sanguins, cruciaux pour le contrôle de la perméabilité de la barrière entre les vaisseaux et le cerveau, 3) Ils ne capturent pas les interactions entre les cellules immunitaires et le système neuroendocrine, qui jouent un rôle clé dans la régulation métabolique et reproductive. Seule l’approche animale permet d’appréhender ces processus dans leur ensemble, en tenant compte de la complexité des réseaux neuronaux, vasculaires et endocriniens qui régissent cette région cérébrale, essentielle au contrôle du métabolisme et de la reproduction.
Réduction
Nos approches expérimentales ont été conçues pour extraire un maximum de données de chaque groupe d’animaux, en intégrant des mesures multiples et des suivis longitudinaux. Cette démarche permet de réduire le nombre d’animaux utilisés tout en assurant la robustesse des résultats. Par ailleurs, certaines parties sont partagées entre les trois objectifs principaux du projet, évitant ainsi une utilisation excessive d’animaux. La taille des groupes a été définie par une analyse de statistique spécifique, fondée sur : 1) les effets biologiques attendus, estimés à partir de nos précédents travaux et 2) les données issues de la littérature pour des modèles similaires.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans le respect strict des conditions standard et réglementaire d’hébergement. L’eau et la nourriture sont fournies à volonté. Un enrichissement est ajouté dans la cage pour stimuler l’activité naturelle et diminuer le stress. Les périodes d’isolement sont limitées et justifiées. Les manipulations sont effectuées par du personnel formé et les animaux sont habitués aux manipulations afin de limiter le stress. Une attention particulière est accordée au principe de raffinement afin de limiter tout stress, angoisse ou douleur. Une surveillance quotidienne de l’état général et du comportement est réalisée tout au long du projet. Tout animal présentant des signes de souffrance, de détresse persistante, de perte de poids excessive ou d’altération de l’état général sera immédiatement retiré de l’étude et, si nécessaire, sera mis à mort.
Choix des espèces
Nos projets de recherche en physiologie intégrée visent à élucider les interactions entre le cerveau et les organes périphériques, dans le but d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour des pathologies métaboliques et reproductives, telles que le diabète, l’obésité et l’infertilité. La souris, modèle d’étude largement validé dans ce type de recherche, nous permet de nous appuyer sur un socle de connaissances scientifiques solide. Par ailleurs, la disponibilité de nombreux modèles murins génétiquement modifiés offre la possibilité de concevoir des approches ciblées, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires tout en limitant les variations expérimentales. Tous les animaux de ce projet sont utilisés au stade adulte entre 6 semaines et 24 mois selon les objectifs.
Etude des mécanismes d’autophagie neuronale après un traumatisme crânien sévère
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
60 souris vont subir une chirurgie de quarante-cinq minutes destinée à leur infliger un traumatisme crânien, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles passent ensuite une IRM anatomique à trois, sept, vingt et un et trente jours, puis une chirurgie sans réveil pour le prélèvement de leurs organes. Le porteur attend une perte de poids, des douleurs postopératoires, des déficits fonctionnels ou cognitifs, et du stress lors de tests comportementaux qu'il ne nomme pas. Il écrit par ailleurs que les souris "se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage et n'émettent aucun son audible à l'oreille humaine", et que les procédures ont un "caractère de stricte nécessité".
Objectifs
Le traumatisme crânien (TC) est un trouble neurologique majeur à l’échelle mondiale, encore mal pris en charge sur le plan clinique. Ils sont divisés en trois catégories selon leur gravité : léger, modéré et grave. Le TC induit une lésion émise par le choc initial, qui peut provoquer des dysfonctionnements immunitaires et métaboliques et une rupture de la barrière hémato-encéphalique. Cette étude vise à comprendre le rôle de l’autophagie neuronale dans les processus de mort cellulaire et d’inflammation à la suite d’un TC sévère.
Bénéfices attendus
Cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales sur l’autophagie neuronale visant à améliorer les connaissances sur la physiopathologie des traumatismes crâniens et présente un potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de possibles cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie afin d’induire un traumatisme crânien (45 minutes) puis passeront une IRM anatomique (3 jours, 7 jours, 21 jours et 30 jours post-TC ; 20 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour toutes les procédures : une perte de poids, une hypothermie (lors des phases d’anesthésies), des douleurs post-opératoires, du stress (notamment lors des phases de tests comportementaux), des déficits fonctionnels et/ou cognitifs.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant des observations histologiques.
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, des approches in silico ou in vitro ne permettent pas d’obtenir le même niveau de sensibilité et ne permettent pas de reproduire la complexité d’un modèle in vivo. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement des TC chez l’homme.
Réduction
Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux pour chaque procédure a été défini à partir de nos expériences précédentes, données disponibles dans nos publications et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de son aisance. L’ensemble des échantillons collectés permettra un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. L’hébergement des animaux s’effectuera au moins 7 jours avant le début des procédures pour minimiser leur stress. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire pour les techniques utilisées dans ce projet montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage et n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Une fois entrés en protocole, les animaux seront pesés tous les deux jours pour surveiller leur poids et des points limites ont été établis pour permettre un arrêt de protocole si nécessaire. Tout le matériel et les consommables utilisés seront neufs (comme les seringues et aiguilles) ou soigneusement nettoyés et désinfectés (pour le matériel réutilisable comme les pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie, où la température corporelle centrale sera surveillée en continu à l'aide d'une sonde rectale et maintenue à 37°C à l'aide d'un coussin chauffant contrôlé placé sous les animaux. Les animaux recevront également une anesthésie locale. Les yeux seront couverts afin de ne pas éblouir les animaux avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir la déshydratation. Après chirurgie, les souris seront placées dans des enceintes post opératoires chauffées avant d’être remises dans leurs cages propres et disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage ou bien encore de la nourriture gélifiée pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation pendant la période post-opératoire. Des gommettes de couleurs seront collées sur les étiquettes des cages afin d’assurer une surveillance adaptée : rouge après une procédure chirurgicale pour une surveillance plus importante de la respiration, alimentation, réactivité et comportement de l'animal pendant 24h, puis jaune de 24h à 48h après l’intervention, les 48h après chirurgie étant les plus critiques pour l’animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les TC et les techniques employées sont bien maitrisées. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 8 semaines seront nécessaires, afin d’être comparable aux données présentes dans la littérature sur ces modèles.
Mise au point d’une méthode d’enregistrement de signaux cérébraux chez l’oiseau chanteur
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Chaque diamant mandarin subit deux interventions chirurgicales dans le cerveau, de quatre à huit heures chacune, précédées d'une privation d'eau et de nourriture de trente minutes, et vit jusqu'à soixante jours seul dans une cage placée en caisson d'isolation acoustique. 90 oiseaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie d'entre eux reliés trois heures par jour, dix jours au maximum, à un câble qui limite leurs mouvements. Le porteur écrit que ce projet s'inscrit dans une "démarche d'amélioration du bien-être des animaux", l'appareil sans fil visé devant rendre à ces oiseaux le vol et les interactions sociales. Quatre-vingts d'entre eux seront tués et leur cerveau prélevé pour analyses, les dix n'ayant subi aucune chirurgie retournant à la colonie du laboratoire.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de développer un dispositif sans fil de quantification de l'activité neuronale destiné à être utilisé chez des petits oiseaux. Dans un premier temps, nous mettrons en place une version filaire du dispositif qui, dans ce cas, fait que les oiseaux sont reliés par un câble au système d'acquisition des données, limitant de fait leurs mouvements. Cette version filaire est pour autant nécessaire pour valider la technologie que nous adapterons dans un second temps sur un dispositif sans fil. Le format sans fil est particulièrement avantageux, car il permet aux animaux de se déplacer et d'interagir librement sans les contraintes physiques imposées par des installations filaires. Les deux systèmes (filaire et sans fil) permettont l'enregistrement simultané de l'activité neuronale de multiples neurones situés dans plusieurs zones du cerveau pendant le comportement naturel - nous nous intéressons ici au comportement de chant des oiseaux. Cela est essentiel pour comprendre comment différentes régions du cerveau se coordonnent lors de l'exécution de comportements complexes, tels que la communication vocale et l'interaction sociale. Ce projet s'inscrit non seulement dans une démarche d'amélioration du bien-être des animaux, mais il vise également à augmenter la qualité et l'interprétabilité des données en minimisant les artefacts liés au stress et les restrictions comportementales non naturelles. Le dispositif sera développé et validé chez des diamants mandarins mâles adultes (Taeniopygia guttata). Le diamant mandarin est un modèle d'oiseau chanteur largement utilisé en neurosciences. Les mâles adultes sont très sociables et vocaux, s'adonnant à une communication vocale et non vocale, en particulier dans leurs interactions avec les femelles. Cela les rend particulièrement adaptés à l'étude des réponses neuronales dans des contextes sociaux et sensoriels, ce qui correspond étroitement à nos objectifs de recherche. Si ces oiseaux s'accomodent de dispositifs filaires d'enregistrements d'activité cérébrale, il n'en reste pas moins que cela limite de fait les possibilités de mouvement de leur part et les études possibles. Mettre au point une solution sans fil est donc critique tant d'un point de vue scientifique qu'éthique, afin d'étudier le comportement d'individus placés dans des conditions plus écologiques permettant notamment le vol et des interactions sociales plus nourries.
Bénéfices attendus
Le principal avantage de ce projet réside dans le développement d'un outil sans fil de mesure de l'activité des neurones du cerveau. Bien que des dispositifs aient été développés, ils ne sont pas applicables chez des petits oiseaux, du fait des contraintes de poids limités susceptibles d'être portés par des oiseaux. Notre approche vise à effectuer des enregistrements simultanés à partir de plusieurs régions du cerveau tout en permettant une plus grande liberté de mouvements des oiseaux (notamment le vol libre) et d'interactions sociales. De plus, la méthode de quantification de l'activité neuronale que nous utilisons peut être utilisée pour enregistrer différents systèmes de signalisation neuronale (par ex. calcium, dopamine). Le projet permettra également de générer un ensemble de données uniques comprenant l'activité de multiples neurones localisés dans plusieurs structures cérébrales en même temps que des enregistrements audio et vidéo pendant les interactions sociales entre mâles et femelles. À long terme, le système sans fil pourra être adapté pour d'autres animaux vivant en groupe. Cela créera de nouvelles opportunités pour étudier l'activité cérébrale distribuée qui sous-tend les comportements sociaux complexes chez différentes espèces.
Procédures
Les animaux seront placés dans des cages individuelles, elles-mêmes placées dans des caissons d'isolation acoustique afin de pouvoir enregistrer leurs vocalisations dans les meilleurs conditions possibles, leurs vocalisations étant enregistrées automatiquement, sans intervention requise. Les oiseaux seront quotidiennement mis en contact avec une femelle accompagnatrice qui sera présentée pendant au minimum 3h consécutives soit dans une cage adjacente, soit directement dans la cage de vie des sujets. Ces derniers resteront dans le caisson pendant 60 jours maximum. Les oiseaux seront soumis à deux procédures chirurgicales pour les manipulations intracérébrales, chaque intervention durant entre 4 et 8h. Ces deux procédures seront suffisamment espacées dans le temps (30 jours) pour permettre une récupération complète des invididus. Les vocalisations émises spontanément par les oiseaux seront enregistrées pendant toute la durée de l'expérience, et des sons pourront être diffusés. Une partie des oiseaux seront reliés par un fil à un système d'acquisition, limitant de fait leurs mouvements. Cela durera 3h et sera répété 10 jours maximum.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables associés à ce projet sont ceux liés aux interventions chirurgicales. Chaque oiseau subira deux interventions chirurgicales stéréotaxiques, d'une durée totale dde 4 à 8 heures. Avant chaque intervention, les oiseaux seront placés en restriction hydrique et alimentaire pour une durée de 30 minutes. L'intervention chirurgicale provoquera une douleur et une gêne légères et temporaires, même si elle est réalisée sous anesthésie et qu'une combinaison de différents analgésiques est utilisée. Toutefois, d'après notre expérience, les oiseaux reprennent généralement une alimentation et un toilettage normaux dans les 1 à 2 heures suivant l'intervention chirurgicale et le réveil de l'anesthésie, et la cicatrisation complète est prévue dans les 3 à 4 jours. Pendant toute la durée de l'expérience, les oiseaux seront placés dans des cages individuelles. Une femelle accompagnatrice sera présentée quotidiennement soit dans une cage adjacente, soit dans la même cage afin de favoriser les interactions sociales.
Devenir
Les animaux (n=80 maximum) ayant subi des procédures invasives seront euthanasiés et leur cerveau collecté pour analyses histologiques. Les animaux n'ayant subi aucun procédure chirurgicale (n=10) retourneront à la colonie du laboratoire.
Remplacement
Les systèmes in vitro (par exemple, les cultures cellulaires, les coupes cérébrales, les organoïdes) fournissent des informations précieuses sur les mécanismes cellulaires. Cependant, ils ne peuvent pas reproduire l'activité neuronale du comportement naturel chez les animaux en interaction. Ce projet nécessite des enregistrements in vivo pour mettre au point un dispositif sans fil de quantification de l'activité neuronale et étudier comment différentes régions du cerveau se coordonnent pendant les comportements sensoriels et sociaux. Ces objectifs dépendent de la complexité totale de l'animal vivant et ne peuvent donc pas être atteints avec des alternatives non animales.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au minimum en structurant le projet en deux étapes consécutives. Tout d'abord, une version filaire du dispositif de quantification de l'activité neuronale sera validée ; ce n'est qu'après avoir réussi cette étape qu'une version sans fil sera testée, techniquement plus difficile à mettre en oeuvre. Cette approche par étapes garantit que chaque étape aborde des défis techniques spécifiques, évitant ainsi l'utilisation inutile d'animaux. À chaque étape, nous commencerons avec un petit nombre d'oiseaux plutôt que d'utiliser la cohorte complète. Cela nous permettra d'aborder étape par étape les questions techniques ou méthodologiques spécifiques et d'optimiser les procédures avant de poursuivre. Chaque étape sera finalisée une fois ses objectifs atteints, garantissant ainsi que l'utilisation d'animaux reste justifiée et minimale tout au long du projet.
Raffinement
L'anesthésie sera soigneusement surveillée afin de garantir une profondeur suffisante mais non excessive pendant l'intervention chirurgicale, et une combinaison d'analgésiques sera administrée avant, pendant, à la fin de l'intervention chirurgicale et pendant la période de récupération postopératoire afin de maximiser le soulagement de la douleur. Les médicaments utilisés seront préchauffés à la température corporelle des oiseaux afin de minimiser l'inconfort. Pendant la période de récupération postopératoire, en plus de l'analgésie par voie orale, de la nourriture à base d'œufs mélangée à du glucose sera placée sur le sol de la cage pour faciliter l'accès, et les oiseaux seront logés avec un accès visuel et acoustique à des femelles de la même espèce afin de réduire le stress. Afin de réduire le stress et l'inconfort pendant les expériences, des dispositifs de soutien ou factice seront utilisés dans un premier temps, afin de permettre aux oiseaux de s'adapter progressivement aux conditions expérimentales. Le bien-être des animaux sera surveillé quotidiennement. Si des signes de douleur ou de détresse sont observés, des analgésiques, antibiotiques et solution de glucose seront administrés. Pendant toute l'expérience, les individus seront placés dans des cages avec divers enrichissements (miroir, perchoirs à différentes hauteurs, nourriture variées) et une congénère sera placée soit dans une cage à proximité soit dans la cage d'hébergement pour favoriser les interactions sociales.
Choix des espèces
Les diamants mandarins mâles adultes (Taeniopygia guttata) ont été sélectionnés pour ce projet pour deux raisons principales. Premièrement, ils sont très vocaux et sociables. Les mâles adultes chantent et font la cour aux femelles, ce qui fournit des comportements quantifiables pertinents pour l'étude de la communication vocale et sociale. Deuxièmement, les diamants mandarins constituent un modèle neurobiologique bien établi. Les noyaux cérébraux spécialisés de leur système vocal ont été largement caractérisés sur le plan anatomique et fonctionnel, ce qui permet de les comparer à la littérature existante et de valider les performances de notre nouveau dispositif. Seuls des diamants mandarins adultes seront utilisés, car les mâles adultes produisent des chants et des parades nuptiales destinés aux femelles. Les adultes sont également robustes, ce qui leur permet de supporter des implants cérébraux et de se rétablir de manière fiable.
Etude de la représentation neuronale et l’effet comportemental de la manipulation respiratoire MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une seconde chirurgie de deux à quatre heures trente, après une première d'une heure : 455 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour vérifier au microscope la position des électrodes implantées. Le rythme respiratoire de chacune est manipulé, ce qui leur impose une physiologie inhabituelle, et certaines reçoivent jusqu'à sept administrations d'agents anxiogènes ou panicogènes utilisés en psychiatrie. Les séances d'enregistrement, jusqu'à trois heures par jour pendant sept jours, se déroulent sur souris éveillée maintenue en contention, et une partie exécute en plus des tâches d'une à trois heures pendant plusieurs mois, portant sur la perception de la respiration, la prise de risque et l'apprentissage. Le porteur prévoit des points limites gradués à partir d'une grille de score, appliqués au suivi après chirurgie et à l'inconfort pendant les tâches, et annonce des doses minimales d'agents pharmacologiques.
Objectifs
La perception que nous avons de notre rythme respiratoire peut réguler nos états émotionnels. En effet, se concentrer sur sa respiration est une méthode de relaxation répandue et, au contraire, un emballement de la respiration peut provoquer des crises de panique. Cependant, le rythme respiratoire est lié à d’autres variables, comme l’activité physique, rendant difficile son analyse spécifique et limitant nos connaissances sur les mécanismes neuronaux de la perception respiratoire. Ce projet, réalisé chez la souris, a 4 objectifs (1) Développement d’une méthode de manipulation du rythme respiratoire pour pouvoir étudier spécifiquement la perception de la respiration. (2) Mesurer comment le cerveau représente l’information respiratoire. Pendant les stimulations respiratoires, nous enregistrerons chez la souris de grandes populations de neurones. Ces mesures permettront de relier l’activité neuronale aux stimulations respiratoires. (3) Evaluer le rôle du cortex dans l’utilisation de l’information respiratoire. Nous nous intéressons au cortex car les études chez l’humain ont mis en évidence son implication dans les dérégulations de la percéption du corps liée à l’anxiété. Nous effectuerons 3 tâches permettant de mesurer différents aspects de l’impact de la respiration : la perception respiratoire, l’effet de la respiration sur la prise de risque et sur l’apprentissage respectivement. (4) Evaluer l’impact de molécules utilises en psychiatrie dans l’utilisation de l’information respiratoire. Dans les trois même tâches que (3), nous évaluerons si 4 agents pharmacologiques impliqués dans l’anxiété ou la panique modifient l’impact du rythme respiratoire sur le comportement de l’animal. Ces objectifs contribueront, à plus long terme, à une meilleure compréhension de l’impact de la respiration sur les émotions et certaines maladies psychiatriques.
Bénéfices attendus
La perception que nous avons de l’état de notre corps, et en particulier notre respiration, repose sur un sens, appelé intéroception. Ce sens nous permet de répondre aux besoins de notre corps (repos, alimentation, régulation cardio-vasculaire…) mais participe aussi à nos prises de décision et à nos états émotionnels. En effet, se concentrer sur sa respiration est une méthode de relaxation répandue et, au contraire, un emballement de la respiration peut provoquer des crises de panique. Cependant les bases neuronales qui nous donnent accès à l’intéroception sont mal connues. Le bénéfice principal de ce projet est d’établir un modèle animal de la perception intéroceptive respiratoire ce qui permettra d’adresser trois questions importantes sans réponse à l’heure actuelle : - Quelle est la précision de la perception intéroceptive respiratoire en comparaison avec les autres sens (audition) ? - Comment la respiration influence-t-il le comportement émotionnel et il y a-t-il un lien avec les maladies psychiatriques? - Quelles zones cérébrales sont fonctionnellement impliquées dans la perception respiratoire ? L’impact du contrôle de la respiration est très variables entre individus. Avoir un modèle animal de cette perception permettra donc d’une part d’identifier les bases neuronales pour mieux comprendre et contrôler la variabilité chez l’humain et de tester des hypothèses mécanistiques.
Procédures
Tous les animaux sont soumis à deux chirurgies. La première chirurgie dure 1heure, la deuxième entre 2 et 4h30. Les animaux sont également soumis à des sessions d’enregistrement chez l’animal éveillé allant jusqu’à 3h pendant un maximum de 7 jours avec maximum une session par jour, chaque session étant espacée d’au moins 12h. Pendant ces sessions, les animaux sont maintenus en contention mais peuvent exprimer divers comportements (course sur une roue, sommeil, toilettage). Un sous-ensemble d’animaux feront également des tâches comportementales d’une à trois heures sur une durée pouvant aller jusqu’à plusieurs mois selon la vitesse à laquelle les animaux acquièrent la tâche. Il y a au maximum une session par jour, chaque session étant espacée d’au moins 12h. Pendant les sessions d’enregistrement, certains animaux reçoivent l’administration d’un agent pharmacologique utilisé en psychiatrie (anxiogène, anxiolytique, panicolytique ou panicogène). Nous effectuons au plus une administration par jour chaque session étant espacée d’au moins 12h. Il y aura au maximum 7 administrations par animal.
Impact sur les animaux
Suite à la chirurgie, les animaux peuvent présenter une activité réduite et ressentir une douleur légère à modérée au niveau de la zone opérée. Le protocole de contention peut engendrer l’inconfort chez l’animal. Un sous ensemble d’animaux recevra l’administration d’agents pharmacologiques qui pourraient augmenter soit l’anxiété soit la sensation de panique. Pendant le projet, nous allons modifier le rythme respiratoire ce qui pourrait imposer une physiologie inhabituelle pour l’animal et donc un stress et réaliser des tests comportementaux qui peuvent induire une gêne aux animaux. MODIFICATION: [Les animaux sont hébérgés à plusieurs mais en cas de dégradation des implants par les congéneres les animaux peuvent être co-hébérgés dans une cage commune avec séparateur, ce qui peut engendrer un stress, ce qui peut engendrer un stress dû au changement de conditions.]
Devenir
La mise à mort est nécessaire pour pouvoir effectuer l’analyse histologique sur le cerveau afin de vérifier la position des électrodes implantées.
Remplacement
Ce projet vise à comprendre comment le cerveau réagit à l’état du corps et donc nécessite une interaction intacte entre les deux, il est donc impossible d’utiliser des neurones en culture ou tout autre modèle in vitro ou in silico. De plus, afin de relier l’activité respiratoire à l’état émotionnel et la prise de décision, il est essentiel d’effectuer notre étude chez un animal éveillé qui montre une grande diversité d’états et effectue des tâches de décision.
Réduction
Utilisation de méthodes à haut rendement : Les souris sont particulièrement adaptées à l’étude grâce aux outils performants d’enregistrement de l’activité éléctrique du cerveau et de leurs variables corporelles qui existent. Ces outils permettent d’obtenir très efficacement de grandes populations de neurones et donc de réduire à la fois le nombre d’animaux et le nombre de sessions d’expérience nécessaires pour échantillonner les différentes régions d’intérêt. Utilisation de statistiques adaptées : Dans cette étude, beaucoup de statistiques sont basées sur le nombre de neurones enregistrés et non le nombre d’animaux ce qui permet d’acquérir une grande puissance statistique car les neurones sont enregistrés par centaines. Pour les tests qui nécessitent de comparer des groupes d’animaux, nous calculons la taille des cohortes basé sur ce qui est attendu d’après la littérature pour ne pas utiliser plus d’animaux que nécessaires. Dès que possible, les expériences sont conçues pour effectuer des tests appariés (chaque animal est son propre contrôle) ce qui diminue la variabilité dans nos groupes et diminue donc le nombre d’animaux. Nous utilisons de méthodes accélérant l’apprentissage des tâches que nous avons montré efficace et qui permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des mesures comportementales.
Raffinement
Chirurgie : Nos procédures sont optimisées pour diminuer la souffrance et le risque anesthésique. [Hébérgement : Les animaux sont hébergés dans des cages enrichis (dôme, coton) et si possible (pas de conflit ou dégradation de l'implant) à plusieurs ou alors à deux dans une cage avec séparateur pour éviter l'isolement si les animaux doivent être séparés.] Ils sont suivis quotidiennement par le personnel de l'animalerie et après chirurgie par l'expérimentateur grâce à la grille de suivis. Les animaux sont habitués progressivement à la manipulation. Points limites : Pour le suivi postchirurgical, une grille d’évaluation permet de donner un score de l’animal et donc d’implémenter des points limites gradués. Pendant les expériences comportementales l’observation du comportement de la physiologie de l’animal permettent d’implémenter des points limites gradués liés à l’inconfort de l’animal. Nous utilisons également les doses minimales d’agents pharmacologiques pour avoir l’effet escompté afin d’éviter des effets secondaires
Choix des espèces
Il est essentiel d’utiliser un mammifère dans cette étude puisque le système cardio-respiratoire est radicalement différent chez les invertébrés ou les amphibiens et reptiles. La souris est un excellent modèle pour acquérir efficacement de grandes populations de neurones parce que les outils d’enregistrement massifs ont été mises au point chez cet animal. De plus, la stratégie expérimentale nécessite l’utilisation de lignées transgénique (ayant une modification génétique qui nous permet de cibler des sous-types cellulaires) qui n’existent que chez la souris. Les souris étudiées seront adultes (plus de 8 semaines) au début des expériences. A cet âge, leur cerveau a fini son développement, ce qui est critique pour le bon positionnement des implants dans les régions visées.
Evaluation d’approches de thérapie génique et de stratégies oligonucléotidiques pour moduler l’expression de l’alpha-synucléine
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une chirurgie de trente minutes à une heure pour atteindre le cerveau, puis des injections répétées toutes les deux semaines par cathéter pendant six mois, voilà ce qui attend une partie des 2 075 souris utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse de leurs organes. D'autres reçoivent des injections sanguines hebdomadaires, également jusqu'à six mois, et peuvent être gardées six mois de plus après la dernière. Le travail cherche à réduire la production d'une protéine impliquée dans la maladie de Parkinson, chez des souris porteuses du gène humain entier. Les molécules retenues pourraient ensuite être testées dans de futurs essais cliniques, formulation que le porteur emploie deux fois, quand la douleur modérée, le risque d'infection et la perte de poids sont annoncés au présent.
Objectifs
Notre équipe travaille sur des traitements potentiels pour la maladie de Parkinson. Cette maladie peut parfois être liée à des changements dans certains gènes, qui perturbent le fonctionnement et la survie des neurones. Un de ces gènes joue un rôle important car il peut entraîner l’accumulation d’une protéine dans le cerveau, ce qui contribue au développement de la maladie. Notre approche consiste à trouver des futurs traitements capables de réduire la production de cette protéine, dans le but de ralentir ou limiter la progression de la maladie, et qui pourraient ensuite être testées dans de futurs essais cliniques.
Bénéfices attendus
L’objectif principal de notre projet est d’identifier un ou plusieurs outils thérapeutiques susceptibles d’être utilisées dans de futurs essais cliniques pour le traitement de la maladie de Parkinson. Les bénéfices attendus de ce projet sont donc de pouvoir sélectionner les molécules efficaces et qui pourraient ensuite être testées dans de futurs essais cliniques.
Procédures
Chaque animal ne reçoit qu’un seul type d’injection (dans le sang ou le cerveaux) avec une seule molécule, pour voir si elle est efficace. Les injections dans le sang sont rapides (moins d’une minute) et peuvent être répétées toutes les semaines, jusqu’à 6 mois. Les injections dans le cerveau nécessitent une chirurgie qui dure entre 30 minutes et 1 heure. Elles peuvent aussi être répétées (durée d’environ 5 minutes, sans chirurgie grâce à un cathéter, ) toutes les deux semaines, pendant un maximum de 6 mois. Les souris pourront être gardées jusqu’à 6mois après la dernière injection.
Impact sur les animaux
Les injections dans le sang ou dans le cerveau peuvent induire une douleur modérée sur de courte période. Elles peuvent également entraîner un risque de faible perte de poids et de risque d’infection.
Devenir
En fin de projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’analyser, au niveau des organes, les effets des molécules injectées.
Remplacement
La recherche en bioinformatique de candidats et les analyses réalisées sur modèles cellulaires permettent d’effectuer un premier criblage des molécules. Cependant, aucun modèle cellulaire ne peut remplacer complètement un organisme vivant. Il est donc indispensable de mener ces études dans un modèle animal, qui permet d’évaluer l'efficacité de la molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats représentatifs et fiables. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les animaux seront hébergés selon les conditions réglementaires en vigueur. La fréquence des injections pourra être réduite si les résultats initiaux indiquent une efficacité suffisante de la molécule. De la nourriture en gelée sera mise à disposition dans les cages des individus fragiles ou ayant subi une procédure, afin de faciliter leur prise alimentaire. De plus, toutes les interventions douloureuses seront précédées de l'administration d’un antidouleur et se feront sous anésthésie. Un suivi, accompagné d’une grille d’évaluation, sera assuré tout au long de la procédure et des mesures seront prises afin d'éviter toute souffrance inutile (utilisation de points limites ou critère d’arrêt précoce).
Choix des espèces
L’utilisation de souris portant le gène humain entier nous permettra d’évaluer la capacité de nos molécules à diminuer l’expression de la protéine responsable de la progression de la maladie dans le cerveau. La souris étant l’un des modèles les plus utilisés et les mieux documentés en recherche préclinique, ce modèle est particulièrement pertinent pour ce type d’étude. L’objectif étant de diminuer l’expression de la protéine responsable de la progression de la maladie de Parkinson qui se développe chez l’adulte, les études seront réalisées à partir du stade jeune adulte chez la souris jusqu'à un âge plus avancé.
Diplôme universitaire de microchirurgie – MODIFICATION
- Enseignement supérieur
1 060 rats vont être opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chacun subit une seule intervention de microchirurgie, d'une durée pouvant aller jusqu'à quatre heures trente, pratiquée au microscope sur ses vaisseaux abdominaux ou carotidiens par des chirurgiens qualifiés ou en formation et par des vétérinaires. Le porteur signale, pendant l'intervention, des risques de ralentissement cardiaque, de difficulté respiratoire, d'hypothermie et de rupture vasculaire, et présente l'absence de réveil comme la façon d'épargner aux rats les douleurs, hémorragies et caillots post-opératoires. Ces séances valident un diplôme universitaire, que le porteur décrit comme une formation "indispensable" pour tout chirurgien ou vétérinaire se destinant à la microchirurgie, sous le credo qu'il attribue à la haute autorité de santé, "Jamais la première fois sur le patient".
Objectifs
Ce diplôme universitaire (DU) a pour but l’enseignement de la microchirurgie (chirurgie qui permet de pratiquer avec un microscope opératoire et grâce à des instruments spéciaux des interventions très précises sur des organes de petites dimensions) dans le cadre de spécialité chirurgicales, pour des chirurgiens qualifiés ou en formation et des vétérinaires. Ce DU concerne de nombreuses spécialités : chirurgie maxillo-faciale, plastique, orthopédique, ophtalmologique, Orl, urologie, pédiatrie mais aussi les vétérinaires. Les applications de la microchirurgie sont nombreuses : réimplantation de membre, transplantation d’organe, réparation de lésions nerveuses et vasculaires, et les cas de reconstructions. Cette activité nécessite une formation spécifique en dehors de la formation au bloc opératoire. Après de nombreuses séances d’observation vidéo, de chirurgie sur substituts et pièce anatomiques, il est encore nécessaire de recourir à des séances de formation avec des animaux pour se retrouver dans la situation d’un tissu vivant, mobile et vascularisé et de pouvoir contrôler la perméabilité vasculaire.
Bénéfices attendus
L’acquisition des compétences à la dissection et à la suture sous microscope est grandement facilitée et sécurisée tant en chirurgie humaine que vétérinaire après une initiation suivie d’un entrainement solide sur modèle vivant. Il s’agit d’une formation indispensable pour tous chirurgiens ou vétérinaires qui se destinent à pratiquer l’une au l’autre des techniques microchirurgicales. Les compétences acquises seront applicables dès la fin de la formation.
Procédures
Les animaux sont susceptibles d’être soumis à de la contention, à une procédure d’anesthésie par injection ou par voie gazeuse, et à des procédures chirurgicales. Même si différentes techniques microchirurgicales seront enseignées à l'occasion de cette formation, chaque animal ne suivra qu'une seule procédure chirurgicale qui sera sans réveil et d'une durée n'exédant pas 4h30.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles pouvant être observés sont : contention, douleur et/ou stress liés à la réalisation de l'anesthésie des animaux (par injection ou voie gazeuze). Par ailleurs, compte tenu du caractère « formatif » de ce projet, aucune des techniques opératoires étudiées ne se clôturera par le réveil de l’animal qui pourrait l’exposer à des complications post-opératoires telles que des douleurs, des hémorragies ou la formation de caillots sanguins. Néanmoins, demeure présent en cours d’intervention, le risque de survenue d’un problème anesthésique (ralentissement cardiaque, difficulté respiratoire), d’une hypothermie, ainsi que celui d’une rupture vasculaire.
Devenir
Afin d'éviter aux animaux utilisés dans ces travaux pratiques d'être exposés à des complications post-opératoires, l'ensemble des animaux sont euthanasiés avant leur réveil.
Remplacement
Préalablement aux travaux sur les animaux, différentes techniques alternatives, ne faisant pas appel à l’utilisation d’animaux, sont mise en place. En effet, l’acquisition de la gestuelle de base en microchirurgie sera réalisée grâce à des travaux pratiques sur substituts, et pièces anatomiques, en remplacement de l’animal. L'acquisition des gestes de base par des méthodes alternatives est un pré-requis obligatoire à l'apprentissage sur animaux.
Réduction
La réduction du nombre d’animaux est rendue possible par la mise en place de phase successive d'acquisition des techniques microchirurgicales : d’abord sur substituts et pièces anatomiques et enfin sur animaux, d’une part. Et d'autre part, lorsqu’une procédure chirurgicale est réalisée, plusieurs techniques microchirurgicales pourront, si cela est possible, être réalisées et/ou enseignées au cours de cette même intervention (même période anesthésique). Toutefois, chaque animal ne sera soumis qu’à une seule procédure chirurgicale et ne participera pas à plusieurs interventions distinctes. Le nombre d’animaux est limité au minimum (1060 animaux). L’utilisation de substituts et pièces anatomiques lors des premières séances de TP permet d’acquérir les compétences de base en microchirurgie sans recourir directement à l’animal, contribuant ainsi à réduire le nombre d’animaux nécessaires. Par ailleurs, lorsque cela sera possible, et afin de diminuer au maximum le recours aux animaux, nous réemploirons des animaux issus de procédures classées légères ou modérées.
Raffinement
Ce n'est qu'après la validation de l'acquisition de la gestuelle de base, que les étudiants pourront continuer leur apprentissage sur des animaux. L’entraînement sur substituts et pièces anatomiques lors des premières séances de TP contribue au raffinement des procédures, en garantissant la maîtrise des gestes de base avant leur application sur l’animal. Afin d’assurer le bien-être de ceux-ci, ils seront hébergés dans des conditions de température, d’humidité et de ventilation optimales. Ils bénéficieront d’un enrichissement varié : - tactile (buchette, litière foisonnante, tube en carton), - sociale (groupe sociaux stables), - visuel (cages transparente) - et sonore (fond musicale). Par ailleurs, toutes douleurs interventionnelles seront exclues par l’utilisation d’anesthésique et d’analgésique. Il est à noter qu’aucun animal ne fera l’objet de plus d’une procédure chirurgicale ni ne sera réveillée au terme de cette procédure. De plus, des points limites ont été définis permettant de stopper immédiatement la chirurgie et de mettre fin à la vie d'un animal si cela s'avérait nécessaire (problème respiratoires, hemorragie, lésion d'un organe).
Choix des espèces
"Jamais la première fois sur le patient", tel est le credo de la haute autorité de santé. Il est bien évident que pour des raisons de sécurité, l'apprentissage des techniques microchirurgicales ne peut s'effectuer sur le patient. Ce type de chirurgie nécessite de travailler in vivo pour maitriser les problèmes liés au sang (thrombose, hémorragie, hémostase…) et pour vérifier la perméabilité des sutures. L’animal de prédilection est le rat, tant pour sa robustesse à l’anesthésie, que pour ses dimensions et son anatomie. En effet la taille de ses vaisseaux en particulier abdominaux et carotidiens, sont comparables aux structures vasculaires observées chez l’homme. Les rats utilisés seront de jeunes adultes (rats de 7 à 9 semaines). Leur taille étant adaptée au matériel chirurgical utilisé. Et de constitution suffisamment robuste pour supporter sans difficulté une anesthésie de 3 à 4 heures.
Imagerie de l’encéphalopathie septique et investigation de la perméabilité de l’axe cerveau-poumon dans différents modèles murins de SDRA
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies infectieuses
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
Les souris qui perdent plus de 15 % de leur poids ou dont le score de douleur dépasse 1,5 sont mises à mort. 498 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue pour, indique le porteur, ne pas laisser une souffrance méconnue perdurer. Selon les groupes, elles subissent une injection intrapéritonéale de toxine bactérienne, une instillation pulmonaire, une injection intracérébrale ou une chirurgie d'infection digestive, puis des injections quotidiennes pendant sept à dix jours, la pose d'un cathéter et des séances d'imagerie de trente minutes sous anesthésie. Les groupes chirurgicaux peuvent perdre jusqu'à 15 % de leur poids et présenter des difficultés respiratoires. Le choix des lignées suit l'effet recherché, des souris SWISS pour l'inflammation généralisée et l'infection digestive, des C57BL6/J mâles pour l'inflammation pulmonaire, les femelles étant décrites comme protégées de cette inflammation.
Objectifs
Le choc septique représente le stade ultime d'une infection aiguë, et est responsable d'environ 11 millions de décès chaque année dans le monde. A ce jour, les infections respiratoires restent la première cause de choc septique. Parmi ces patients, la dysfonction cérébrale aiguë (encéphalopathie) apparaît dans environ 40% des cas et s'associe défavorablement au pronostic. Néanmoins, à ce jour, les facteurs tant prédictifs que pronostics sont encore largement méconnus, et le diagnostic de l'encéphalopathie repose sur des échelles cliniques pouvant être prises en défaut (utilisation de médicaments sédatifs...). Afin de visualiser la neuroinflammation, il est possible d'utiliser l'IRM ou l'imagerie à particules magnétiques (une modalité d'imagerie récemment introduite) après injection de particules dirigées contre des marqueurs d'inflammation. Lors d'une inflammation, la perméabilité des vaisseaux sanguins change par le niveau d'expression d'une molécule appelée PLVAP. Nous souhaitons donc utiliser une approche utilisant des particules ciblant PLVAP afin de mettre en évidence l'inflammation et la perméabilité de l'axe poumon-cerveau dans différents modèles d'infection chez la souris, afin d'offrir une caractérisation non invasive de l'encéphalopathie. Ceci permettrait de valider la possibilité de diagnostiquer et de suivre la survenue d'une encéphalopathie au cours du sepsis par une imagerie non invasive chez l'Homme.
Bénéfices attendus
La survenue d'une encéphalopathie au cours d'un séjour en réanimation est un évènement pronostic majeur, bien que les éléments diagnostiques soient peu spécifiques et sujets à des facteurs confondants, au premier rang desquels l'utilisation de médicaments sédatifs. L'utilisation d'une technique d'imagerie avec l'observation d'éléments objectifs permettrait de s'affranchir de ces limites, de diagnostiquer plus rapidement l'encéphalopathie et de proposer une prise en charge rapide, permettant probablement de limiter les séquelles ultérieures. Par ailleurs, l'utilisation d'une technique basée sur la reconnaissance de changements vasculaires permettra une meilleure compréhension des phénomènes à l'origine de l'encéphalopathie chez ces patients, et d'offrir ainsi de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : induction d'un modèle d'inflammation systémique aiguë par injection intrapéritonéale unique (30 secondes), induction d'un modèle d'inflammation pulmonaire par instillation (2 minutes) et modulation thérapeutique par injection quotidienne pendant 7 jours (30 secondes par injection), induction d'un modèle d'inflammation cérébrale par injection intracérébrale unique (30 minutes) et modulation thérapeutique par injection quotidienne pendant 10 jours (30 secondes par injection), induction d'un modèle d'inflammation pulmonaire non infectieuse par instillation unique (30 secondes) et modulation thérapeutique par injection intrapéritonéale quotidienne pendant 7 jours (30 secondes par injection), induction d'un modèle chirurgical d'infection digestive (10 minutes), pesées quotidiennes (inférieur à 5 minutes), pose d'un cathéter pour l'administration de produit de contraste sous anesthésie (environ 10 minutes), réalisation d'examens d'imagerie sous anesthésie (environ 30 minutes).
Impact sur les animaux
Le modèle de d'inflammation généralisée par injection de toxine bactérienne est susceptible d'occasionner une perte de poids chez les animaux. Compte-tenu de notre expérience, la perte de poids est attendue inférieure à 10% et de courte durée (3 jours environ). Les modèles par instillation intra-nasale ou injection intracérébrale occasionnent une perte de poids plus modérée. Les modèles chirurgicaux d'infection digestive et par instillation sont susceptibles d'entraîner une perte de poids importante jusqu'à 15%, un inconfort et une souffrance de durée possiblement prolongée (quelques jours), ainsi que des difficultés respiratoires.
Devenir
A l'issue des procédures, les animaux seront mis à mort pour ne pas laisser une éventuelle souffrance méconnue perdurer.
Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés pour évaluer la spécificité du produit de contraste sur des cultures de cellules de vaisseaux sanguins. Ils ont permis de confirmer la surexpression de PLVAP au cours de l'inflammation, et la possibilité pour notre produit de contraste de se lier à sa cible in vitro. Néanmoins, il reste nécessaire d'étudier le produit de contraste à l'échelle de l'organisme, d'étudier le rapport signal/bruit à l'échelle de l'organisme, de comparer les données obtenues avec celles d'une imagerie sans produit de contraste spécifique. Les procédures expérimentales décrites sont donc nécessaires afin de pouvoir valider la faisabilité de notre approche à l'échelle d'un organisme complexe, avant de pouvoir envisager une translation à l'homme. D'autres méthodologies expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux ne permettraient pas l'obtention du même niveau d'information.
Réduction
Le nombre d'animaux à utiliser dans ce projet a été évalué au regard de nos données antérieures utilisant le même type d'animaux et les mêmes modèles, ainsi que des données de la littérature. En fonction de l'expérimentateur (expérience, habitilité) et du taux de mortalité obtenu, le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse. Enfin, l'utilisation de techniques non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés en répétant les analyses d'image à différents temps.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d'un temps d'acclimation d'une semaine afin de permettre une réduction du stress. Les animaux seront hébergés par groupe de 5 afin de conserver les interactions sociales. Le milieu sera enrichi par l'utilisation de matériel type boîte à oeufs, tunnel PVC ou igloo PVC, et coton. Dès l'initiation de la procédure, le suivi des animaux sera assuré deux fois par jour afin de rechercher l'apparition de signes de souffrance et de les prendre en charge. La douleur sera évaluée par l'utilisation d'échelles adaptées. Les animaux seront pesés quotidiennement. Les animaux des groupes chirurgicaux bénéficieront de compléments alimentaires humidifiés pour permettre une hydratation et une alimentation facilitée. Tous les animaux bénéficieront d'eau et de nourriture à volonté. Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de ne pas laisser une éventuelle souffrance méconnue perdurer. Les animaux seront mis à mort si : perte de poids > 15% ; le score moyen l'échelle est supérieur à 1.5 ; l'animal est horripilé et recroquevillé ; l'animal est agité et/ou non alerte ; l'animal présente une respiration abdominale ; la provocation de l'applicateur n'entraîne pas ou peu de changement comportemental ; pendant les imageries ou chirurgies, un problème d'anesthésie survient, l'animal présente des saignement abondant, ou un arrêt respiratoire. Les animaux présentant une souffrance ne correspondant pas à un point limite recevront une antalgie. Au cours des différentes procédures expérimentales, les animaux recevront une antalgie, une anesthésie générale et une anesthésie locale.
Choix des espèces
La souris est l'espèce animale qui a le plus été étudiée dans le domaine des pathologies septiques. L'anatomie et la physiologie sont, dans ces pathologies, globalement transposables à l'homme. L'ensemble des connaissances acquises au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour l'étude de de la réponse au sepsis dans des conditions mimant ce qui est retrouvé chez l'Homme en soins critiques. Dans le modèle d'inflammation systémique, d'inflammation par injection intracérébrale, et d'infection digestive chirurgicale, les animaux utilisés seront des souris SWISS âgées de 8 semaines. Dans le modèle d'infection pulmonaire par instillation intranasale et d'inflammation pulmonaire non infectieuse, les animaux seront des souris C57BL6/J de 8 semaines, mâles car les femelles sont protégées de l'inflammation pulmonaire. Le modèle d'inflammation cérébrale par vascularite fera appel à des souris C57BL6/J de 8 semaines.
Rôle du glucose et du lactate en tant que substrat énergétique neuronal lors de l’activation cérébrale et les performances cognitives chez le rat (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Privés par chirurgie des transporteurs neuronaux du glucose ou du lactate, 188 rats sur 224 subissent une opération stéréotaxique de 75 minutes avec deux injections dans le cerveau. Les 224 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue pour le prélèvement des cerveaux. Trois semaines après l'opération, chacun passe six séances de dix minutes dans une arène blanche où l'on mesure sa reconnaissance des textures, puis 118 d'entre eux subissent une heure d'imagerie par résonance magnétique sous anesthésie. Le porteur qualifie ces deux techniques d'imagerie de "non-invasives pour les animaux" et annonce par ailleurs qu'un changement important du rythme cardiaque ou respiratoire peut survenir sous anesthésie, ce qui arrête l'expérimentation.
Objectifs
L'énergie est indispensable au fonctionnement des neurones, notamment pour accomplir des tâches complexes comme l'apprentissage et la mémoire. Historiquement, il était admis que le glucose était la source d’énergie des neurones. Cependant des recherches récentes indiquent que le lactate, un métabolite du glucose, fabriqué en grande partie par les astrocytes (des cellules de soutien du cerveau), pourrait aussi être source d’énergie pour les neurones. Il a été proposé que lors de l’activation cérébrale, les astrocytes captent le glucose depuis la circulation sanguine, le transforment en lactate qui est transféré aux neurones. Dans les neurones, ce lactate pourrait servir de carburant. Les preuves de ce processus ont été mises en évidence sur des cultures de cellules ou à partir de prélèvement de cerveaux mais jamais chez l’animal vivant. Ainsi, l’objectif de ce projet est d’étudier in vivo le métabolisme énergétique cérébral de rongeurs, lors de l’activation cérébrale. Ce projet vise à déterminer quel est le carburant préférentiel des neurones lors de l’activation cérébrale. Pour répondre à cet objectif, nous évaluerons la contribution et le rôle du glucose ou du lactate dans l’apprentissage et la mémoire associative à long terme chez des animaux privés de transporteurs de glucose ou de lactate. Ce projet se déroulera dans deux EU. Dans un premier temps, cette évaluation sera réalisée chez les rats, par analyse d’apprentissage, de reconnaissance et de mémorisation des textures de certains objets de son environnement. Par la suite, de l’imagerie par résonnance magnétique sera réalisée afin de détecter de l’activité cérébrale des rats lors de la stimulation de leurs moustaches. La spectroscopie par résonnance magnétique complétera les données afin de mesurer les quantités de lactate ou du glucose dans le cerveau activé. Ainsi, le maintien ou non de l’activité cérébrale chez ces rats permettra de statuer sur l’importance de la consommation neuronale du glucose ou de lactate dans l’activation neuronale. Outre l’importance de ces résultats au niveau fondamental, la compréhension de ces mécanismes pourra ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour les maladies ou le métabolisme énergétique est défaillant (hypoxie-ischémie néonatal, cancer, maladies neurodégénératives).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le métabolisme énergétique cérébral et les interactions entre les différentes cellules qui constituent le cerveau. Ces interactions sont cruciales d’un point de vue fondamental. De plus, la compréhension de ces processus pourrait aussi permettre de développer des stratégies thérapeutiques pour certaines maladies dans lesquelles ce métabolisme énergétique est dérégulé (hypoxie-ischémie néonatale, accident vasculaire cérébral, maladie d’Alzheimer, …).
Procédures
Pour la mise en place du modèle de rat dépourvu de transporteurs neuronaux de glucose ou du lactate, des chirurgies stéréotaxiques seront réalisées sous anesthésie gazeuse et analgésiant chez les rats (75 min d’intervention avec deux injections par animaux, N=188) à l'EU1. Après 3 semaines post-chirurgie, le test de comportement sera réalisé sur tous les rats (N=224) au sein de l'EU1. Le test sera effectué dans une arène blanche en 6 sessions (1 session/jour ; 10 min par session). Après le test de comportement, les rats anesthésiés (N=118) seront soumis à de l’imagerie par résonnance magnétique et de la spectroscopie par résonnance magnétique (1 heure/animal) au sein de l'EU2. Ces deux techniques sont non-invasives pour les animaux.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour ce projet sont : - Chirurgie : un inconfort transitoire au réveil et une douleur post-opératoire, une perte de poids légère et transitoire dans les premières 48h-72h l’intervention. - IRM : un inconfort transitoire à la suite de la pose des cathéters, un changement important du rythme cardiaque et/ou respiratoire, mesurés grâce à un capteur placé sous l’animal, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entrainera l’arrêt de l’expérimentation.
Devenir
Tous les animaux de chaque procédure seront mis à mort afin de récupérer les cerveaux pour les analyses moléculaires, protéiques et métaboliques.
Remplacement
Des modèles de co-culture (lignées neuronale et astrocytaires) existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure intégrative : décrypter le métabolisme énergétique cérébral. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de définir quelle est la source énergétique qui permet l’activation neuronale (glucose ou lactate), il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Concernant la réduction, nous avons réalisé en amont, des expériences sur des neurones en culture (in vitro) afin de valider l'utilisation des réactifs nécessaires au projet. Cette phase d'étude in vitro limitera le nombre de rats utilisés dans le projet. Des études précédentes menées par l’équipe nous a permis de déterminer les effectifs d’animaux nécessaire pour lisser la variabilité interindividuelle et mettre en évidence les différences significatives entre les individus contrôles et ceux qui sont privés de transporteurs de glucose ou le lactate. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés. Les tissus prélevés chez les animaux seront placés dans une banque d'organes/tissus afin de mutualiser les échantillons au sein du laboratoire.
Raffinement
Les modèles d’inhibition des transporteurs pour le glucose ou le lactate utilisé dans ce projet sont bien connus des membres de l’équipe. La modification génétique n’entraine pas de modifications au niveau pondéral, qualité du poil, l’appétit, et la mobilité des animaux. Les animaux seront hébergés en cycle inversé dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l'espèce (bloc de bois et tunnel) afin d'éviter l'ennui et complété par un suivi hebdomadaire de leur état de santé dès leur arrivée à l’animalerie. Ils auront accès à l’eau et de la nourriture ad libitum. Le bien-être des animaux sera pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière des animaux selon une grille de suivi de bien-être animal qui aide à identifier des points limites et des critères d’intervention et d’arrêt. Cela permettra une prise en charge afin d’arrêter toute souffrance des animaux. Le bien-être animal est pris en compte à chaque étape avec une pesée 1 fois par semaine et pendant 7 jours après l’intervention chirurgicale. Toutes les phases du projet seront réalisées par un personnel compétent et expérimenté, auquel les rats seront habitués avant le début de la procédure. Les animaux bénéficieront d’une prise en charge antalgique avant et post-chirurgie afin de réduire au maximum la douleur.
Choix des espèces
Les rats sont utilisés depuis plusieurs années pour les études du métabolisme dans notre laboratoire, ainsi nous maîtrisons l’expertise des actes chirurgicaux et ainsi la manipulation de ce modèle de rat. Dans cette étude, les rats mâles et femelles seront utilisés à l’âge de 10 semaines car le métabolisme énergétique cérébral est différent à des stades plus précoces.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Chiens : 96
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
Tester des mesh abdominaux, des colles hémostatiques et d'autres dispositifs de chirurgie des tissus mous conduit à utiliser 2 816 animaux non-humains, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 410 d'entre eux étant opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Parmi eux, 800 lapins, 800 cochons, 640 moutons, 320 rats, 160 chèvres et 96 chiens subissent une implantation chirurgicale de 1 h 30 à 2 h 30, jusqu'à trois séances d'imagerie sous anesthésie et des prélèvements sanguins. Les tissus au contact de l'implant sont prélevés après la mise à mort pour analyse microscopique, ce qui exclut de garder un seul animal en vie. Le porteur décrit une activité de prestation, le donneur d'ordre commandant les essais et s'engageant à ne pas les faire refaire à l'identique, et indique que des formations du personnel peuvent être menées dans ce cadre.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (mesh), de produits hémostatiques (colle, poudre, compresses...), de produits pour protection lors d’une cryothérapie, …. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables pour l'Homme durant l'utilisation clinique. Dans le cadre de ce projet, des formations adaptées pourront être menées afin d'assurer et de maintenir les compétences du personnel de l'EU sur les études couvertes par ce projet. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - Atteinte de la structure ou du fonctionnement des organes en contact avec le dispositif implanté. (par exemple difficulté à uriner après implantation d’un dispositif au niveau de la prostate.) Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. MODIFICATION V13: l’espèce est également choisie en fonction de sa similarité avec l’humain (exemple pour la prostate du chien qui est plus proche de l’humain que celle des autres espèces. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin (norme ISO10993 Partie 6). Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
Cibler la néovascularisation cornéenne : développement d’un traitement innovant à base de de peptidomimétiques topiques (modèle murin).
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
1 180 souris albinos vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyses post-mortem, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une chirurgie de quinze minutes provoque sur un œil une néovascularisation de la cornée, dont le porteur indique qu'elle peut aller d'une vision floue à une perte totale de la vision pendant quatorze jours au plus, puis des collyres sont instillés deux fois par jour et l'œil est imagé sous anesthésie générale pendant quarante-cinq minutes. Des tests de cinq minutes doivent évaluer la douleur et l'inconfort oculaires, sans que le porteur précise lesquels, et l'objectif est de mettre au point un traitement en collyre qui éviterait aux malades les injections dans la cornée. Il affirme qu'aucun modèle ex vivo, in vitro ou in silico ne reproduit la formation de ces vaisseaux, et conclut que l'expérimentation animale est "indispensable" et le modèle rongeur "la seule approche scientifiquement valable".
Objectifs
La néovascularisation pathologique de la cornée est une affection grave causée par le développement anormal de vaisseaux sanguins dans la cornée, et présentant un risque important de perte rapide et irréversible de la vision. Malgré les progrès réalisés, qui ont permis le développement de thérapies, les options pour traiter la néovascularisation cornéenne restent limitées. L'administration topique de médicaments existants, dont la pénétration cornéenne est limitée, n'est efficace qu'à des doses qui risquent d'endommager la structure cornéenne. Il est donc important de développer des traitements topiques efficaces afin de traiter convenablement la néovascularisation cornéenne. Dans ce projet, notre objectif est de développer un agent administré par voie topique et capable d’inhiber le développement de vaisseaux sanguins dans la cornée (néovascularisation cornéenne pathologique), sans recourir à des procédures invasives ni induire d’effets indésirables sur la structure cornéenne. Nous évaluerons l’efficacité de plusieurs composés à l’aide de deux modèles murins de néovascularisation cornéenne qui reproduisent fidèlement les manifestations cliniques observées chez l’homme. Nous suivrons l’évolution de la néovascularisation cornéenne chez des souris sur plusieurs jours après instillation des différents composés. Une analyse détaillée de la cornée sera effectuée afin d’identifier et de confirmer l’effet des molécules testées, grâce à plusieurs tests d’imagerie. L’objectif principal du projet est d’évaluer l’efficacité thérapeutique de nouvelles molécules administrées directement par voie topique, ainsi que d’analyser la réponse inflammatoire associée à la néovascularisation cornéenne.
Bénéfices attendus
L'objectif de ce projet est de développer une série de molécules anti-angiogénique pour une administration topique visant à traiter la néovascularisation cornéenne pathologique, une affection grave causée par le développement de néovaisseaux dans la cornée et présentant un risque important de perte rapide et irréversible de la vision. En effet, la néovascularisation cornéenne est la deuxième cause de perte de vision, touchant plus de 1,4 millions de personnes chaque année dans le monde. Nos résultats contribueront à la recherche fondamentale et pourront être adaptés à des ligands peptidiques ciblant d'autres domaines thérapeutiques. Nous souhaiterions améliorer le traitement de la néovascularisation cornéenne pathologique en évitant les injections dans le stroma cornéen ou l'espace sous-conjonctival. Cela constituera un avantage décisif pour la santé et une amélioration du confort des patients, avec une meilleure acceptabilité du traitement et moins d'effets secondaires.
Procédures
Les chirurgies seront effectuées une seule fois par animal sous anesthésie générale et injection d’analgésique, à raison de 15 minutes par animal. L’instillation sera effectuée deux fois par jour, par animal, sur différentes durées chez des souris naïves et dans des modèles de néovascularisation cornéenne. L’instillation sera effectuée sur animal vigile, à raison d’une seule minute par animal. Les tests de comportement, qui permettront d’évaluer la douleur et l’inconfort oculaires, seront effectués chez les souris naïves et les modèles de néovascularisation cornéenne instillées avec les composés, à raison de cinq minutes par animal. Les examens d’imagerie in vivo, qui permettront de prendre des images de la cornée et de suivre l’évolution de la néovascularisation cornéenne, seront effectués chez les souris naïves et les modèles de néovascularisation cornéenne instillées avec les composés, à raison de quarante-cinq minutes par animal. Ils seront effectués sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Les injections peuvent provoquer un stress transitoire. Les procédures d’imagerie, qui nécessitent une anesthésie générale, présentent un faible risque d’irritation de la surface oculaire. L’induction d’une néovascularisation cornéenne entraînera une diminution de la qualité visuelle, pouvant aller d’une vision floue à une perte totale de la vision. Cette atteinte unilatérale sera toutefois limitée à un seul œil tout en restant limité dans le temps maximum 14 jours, l’œil controlatéral restant intact. Les procédures sur la cornée sont susceptibles de provoquer des douleurs.
Devenir
Des prélèvements et analyses post-mortem étant nécessaires, les animaux utilisés dans le cadre de ce projet seront euthanasiés de manière règlementée en fin de procédure. En effet, les techniques fonctionnelles et d’imagerie utilisées sur l’animal vivant ne permettent actuellement qu’une analyse incomplète et partielle des mécanismes impliqués dans la néovascularisation cornéenne et doivent donc être complété par des analyses post-mortem.
Remplacement
L’induction et l’analyse de la néovascularisation cornéenne, ainsi que de la réponse inflammatoire associée, nécessitent l’utilisation d’un organisme entier. À ce jour, aucun modèle ex vivo ou in vitro ne permet de reproduire de manière fiable la formation de néovaisseaux cornéens ni d’en étudier les mécanismes. Par ailleurs, ce projet vise à évaluer les propriétés anti angiogéniques de composés synthétiques développés par nos collaborateurs, ce qui requiert des études in vivo pour examiner à la fois leur toxicité et leur efficacité. L’expérimentation animale est donc indispensable. Une revue de la littérature confirme également l’absence de modèle in silico pertinent pour répondre à ces problématiques. Afin de comprendre précisément les effets anti angiogéniques sur la néovascularisation cornéenne et l’inflammation associée, l’utilisation d’un modèle rongeur demeure la seule approche scientifiquement valable.
Réduction
Nous utiliserons au maximum 1180 animaux dans ce projet d’une durée de 5 ans. L’estimation du nombre d’animaux à inclure dans les procédures s’appuie sur des études antérieures de l’équipe utilisant des approches expérimentales comparables et des tests statistiques de puissance. Ces analyses nous permettent de réduire et d’estimer le nombre d’animaux par lot ou conditions expérimentales nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement robustes en tenant compte de la variabilité inter-individus. Lors de l’analyse de nos résultats, nous effectuerons un premier test statistique permettant de tester la distribution de nos échantillons suivi de tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux importés observeront une période d’acclimatation de 7 jours minimum avant le début des expérimentations ainsi que des temps de repos établis entre les différents actes expérimentaux. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées en stabulation standard avec enrichissement (maison en carton, bâton en bois à ronger, pas de coton car induit des inflammations du segment antérieur de l'œil), avec nourriture et eau ad libitum. Nous limiterons le nombre de 5 souris maximum par cage et nous éviterons tant que possible l’hébergement individuel des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur. Des points limites ont été définis et les animaux seront examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Toute observation anormale ou point limite atteint sera noté dans le logiciel de gestion des animaux et nous suivrons l’échelle décisionnelle définie par notre structure du bien-être animal pouvant mener à l’administration d’un traitement, à décaler dans le temps les actes prévus ou à euthanasier l’animal si cela est nécessaire. La température de la zone d’hébergement est maintenue à 22 degrés Celsius et suit un cycle d’éclairage non inversé 12h jour puis 12h nuit. Un système d’étiquetage associé à des pastilles visuelles indiquant les actes expérimentaux permettra d’assurer un suivi rigoureux du bien-être des animaux. Pour éviter toute souffrance les procédures expérimentales se feront sous anesthésie générale associée à un protocole analgésique en pré-, per- et post-opératoire pour les actes qui le nécessitent. Aucun acte ne sera entrepris avant que l’animal ne soit stabilisé pour ces différentes constantes. Si un animal anesthésié présentait une détresse respiratoire ou cardiaque ou s’il se trouve en hypothermie, nous procéderons à un arrêt immédiat du protocole en cours et, en l’absence de rétablissement selon le temps défini pour respecter le bien-être animal, l’animal sera euthanasié pour éviter toute souffrance.
Choix des espèces
L’utilisation des souris est ici justifiée par la similitude de leur système visuel (caractéristiques anatomiques, cellulaires, et génétiques fondamentales) avec celui de l’homme. Dans ce projet, les souris albinos ont été spécialement choisies à cause de l’hypopigmentation des structures de leurs yeux, permettant une meilleure visualisation et étude de la néovascularisation cornéenne. Dans ce projet, nous utiliserons des souris âgées de 8 semaines, afin d’éviter les effets liés au vieillissement pouvant fausser les analyses.