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
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Evaluation de nouveaux médicaments dans le traitement de l’ischémie cérébrale néonatale en combinaison avec l’hypothermie thérapeutique
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
Trois à cinq nourrissons sur 1 000 souffrent d'hypoxie-ischémie à la naissance. L’hypoxie correspond à un défaut d’apport d’oxygène et l’ischémie un défaut d’afflux sanguin au cerveau. Les causes courantes sont des complications pendant l’accouchement (cordon ombilical autour du cou, rupture utérine…), des problèmes chez la mère (hypertension, diabète gestationnel, infections) ou chez le nouveau-né (prématurité, infections…). Il se développe alors chez le nourrisson une lésion cérébrale. Cet événement est une cause majeure de handicap persistant, voire de mortalité périnatale. En effet, 40 à 60% des enfants ayant souffert d’hypoxie-ischémie néonatale meurent avant 2 ans de vie ou présentent des déficits neurologiques sévères. Ces déficits neurologiques à long terme sont principalement des troubles de l'apprentissage et des retards intellectuels mais également de l’épilepsie, des troubles de la vision ou de l’audition. Le seul traitement validé et utilisé en clinique est l’hypothermie thérapeutique. La température corporelle du nourrisson est réduite pour ralentir le métabolisme ce qui donne au cerveau une chance de récupérer. Malheureusement près d'un nouveau-né sur deux n'y répond pas favorablement. En plus de son efficacité partielle, l'hypothermie a une fenêtre d'action limitée puisqu’elle doit être initiée dans les 6 heures suivant la naissance et est responsable d’effets indésirables comme des troubles cardiovasculaires, respiratoires, des convulsions… Ces effets potentiels imposent une surveillance médicale étroite des nouveau-nés en hypothermie thérapeutique. Nous avons développé des candidats médicaments qui agissent sur plusieurs mécanismes neuroprotecteurs dans le cerveau. Nous avons déjà montré chez un modèle rongeur juvénile que nos composés réduisent les lésions cérébrales et les séquelles à long terme de l’hypoxie-ischémie du nouveau-né. Notre objectif est maintenant de démontrer, toujours chez le modèle rongeur juvénile, que nos candidats médicaments peuvent agir en synergie avec l'hypothermie thérapeutique afin d’augmenter la survie des nouveau-nés souffrant d’hypoxie-ischémie et diminuer les potentielles séquelles neurologiques.
Bénéfices attendus
Un traitement médicamenteux pour les lésions hypoxiques-ischémiques néonatales pourrait apporter plusieurs bénéfices significatifs : - réduction de l’incidence et de la gravité des séquelles neurologiques à long terme, telles que la paralysie cérébrale, les troubles cognitifs et les retards de développement ; - amélioration de la qualité de vie des enfants affectés et de leurs familles, en diminuant le besoin de soins spécialisés et de rééducation ; - élargissement de la fenêtre thérapeutique : Si le nouveau traitement peut être administré plus tardivement que l'hypothermie (qui doit être initiée dans les 6 heures suivant la naissance), il pourrait bénéficier à un plus grand nombre de nouveau-nés, y compris ceux qui ne peuvent pas recevoir immédiatement des soins spécialisés ; - Possible effet synergétique réduîsant la durée ou l’intensité de l’hypothermie et minimisant ainsi les effets secondaires comme les troubles cardiovasculaires ou respiratoires. - Personnalisation des soins qui pourraient être adaptés à chaque cas : le traitement médicamenteux pourrait être utilisé en complément ou comme alternative à l'hypothermie ; - Réduction des coûts pour les familles et les systèmes de santé, en diminuant la nécessité de soins intensifs prolongés et de rééducation à long terme ;. - Accessibilité dans les régions où les équipements pour l'hypothermie thérapeutique ne sont pas disponibles. En parallèle, le développement d’un tel médicament pourrait également contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents de la pathologie, ouvrant la voie à d'autres innovations thérapeutiques.
Procédures
Certaines interventions concernent tous les animaux : - une procédure chirurgicale permettant de réduire l’afflux sanguin et d’oxygène au cerveau sera réalisée. L’acte chirurgical dure moins de 10 min par animal. Les animaux sont ensuite placés dans une chambre à hypoxie pour une exposition à un air faible en oxygène pendant 90 minutes. Cette procédure chirurgicale induit une lésion cérébrale localisée chez les animaux. D’autres interventions ne concernent que des groupes d’animaux : - Une hypothermie thérapeutique pratiquée pour mimer l’intervention réalisée chez les nouveau-nés : les animaux seront placés dans une chambre permettant d’abaisser leur température corporelle de façon contrôlée pendant 3 heures. - l’administration de l’un des candidats médicaments par injection. 3 schémas d’administrations seront réalisés : - Schéma 1 : une administration par jour pendant 3 jours soit à J7, J8 et J9. - Schéma 2 : une administration à J7 puis deux administrations par jour à J8 et J9 - Schéma 3 : schéma 1 ou 2 prolongé sur 2 semaines - Des tests moteurs: ces tests sont effectués de l’âge 8 jours à l’âge 16 jours. Le test de redressement est effectué quotidiennement entre J7 et J10 et prend moins d’une minute par animal. Le test de la marche est effectué quotidiennement entre J8 et J10 et prend 2 min par animal en deux sessions de 1 min. Le test de la géotaxie est effectué quotidiennement entre J8 et J16 et prend 1 min par animal en deux sessions de 1 min. Le test de la grille et de la suspension à un fil sont réalisés entre J14 et J16 et prennent une minute en deux sessions de 1 min. Une acclimatation préalable permettra de préparer les animaux afin de réduire leur stress lié à la manipulation par les expérimentateurs.
Impact sur les animaux
L’induction de l’hypoxie-ischémie cérébrale implique une procédure chirurgicale et donc un stress et de la douleur pour les animaux du fait de la procédure en elle-même, de l'isolement, de la gestion post-opératoire et des manipulations répétées, ainsi que de la gestion de la température (hypothermie ou réchauffement quand les animaux sont replacés avec la mère ou en groupe). Les animaux peuvent également souffrir de complications chirurgicales, d’infections ou douleurs post-opératoires. Les animaux souffrent de lésions cérébrales qui miment les lésions cérébrales observées chez les nouveau-nés. La durée et l’intensité des déficits dépendent de l’étendue des lésions cérébrales induites et des traitements administrés afin de réduire ces lésions. Les animaux présenteront donc des déficits moteurs et cognitifs ainsi qu’une prise de poids généralement moins rapide. Les déficits moteurs attendus sont un retard de l’ouverture de yeux, un retard d’acquisition de la marche, une perte de coordination musculaire et une difficulté à maintenir l’équilibre. Les déficits cognitifs sont des troubles de la mémoire spatiale et des troubles de l’apprentissage. En dehors de l’acte d’injection lui-même, l’administration d’un candidat-médicament n’a pas démontré d’effet indésirable dans nos études préliminaires aux doses qui seront utilisées.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issus du projet afin de prélever les cerveaux qui seront utilisés pour des analyses permettant de caractériser les lésions cérébrales induites et les effets protecteurs de nos candidats médicaments
Remplacement
Différents modèles cellulaires ont permis de tester les candidats médicaments pour choisir les meilleurs candidats. Néanmoins, ils ne permettent pas de s’affranchir totalement de l’expérimentation animale car ces modèles cellulaires ne permettent pas de reproduire la complexité des mécanismes moléculaires, cellulaires, physiologiques, qui se mettent en place dans le cerveau et dans l’ensemble d’un organisme vivant, suite à une hypoxie-ischémie cérébrale et l’administration d’un candidat-médicament, ou d’évaluer la biodistribution ou bien la phamacocinétique des médicaments testés
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude, nous avons choisi de faire des groupes de 30 rats (moitié mâles, moitié femelles) ce qui est le nombre minimum et suffisant pour aboutir à une étude statistique significative en nous basant notamment sur les données de la littérature ainsi que sur nos expériences antérieures utilisant ce modèle d’étude. Chez l’homme comme dans les modèles pré-cliniques, les mâles sont reconnus comme plus vulnérables face à l’hypoxie-ischémie cérébrale néonatale que les femelles. Cette différence de réponse nous impose d’évaluer le bénéfice thérapeutique dans les deux sexes séparément.
Raffinement
En ce qui concerne le raffinement, un suivi quotidien des animaux par les animaliers ainsi que par les expérimentateurs sera opéré afin de détecter tout problème. . Un protocole d’anesthésie/analgésie est mis en place afin de réduire et prévenir la douleur chez les animaux, notamment lors de la procédure chirurgicale d’induction de l’hypoxie-ischémie cérébrale mais également dans les quelques jours après l’intervention. Des études sur la formulation de nos composés ont permis d’obtenir une solubilité dans du sérum physiologique, ce qui optimise leur tolérance. Des études de toxicologie ont été réalisées in vitro et in vivo et ont permis de démontrer l’absence d’effet toxique après 7 jours d’administration des candidats médicaments à la concentration à laquelle ils seront utilisés. Des points limites ont été fixés, c’est-à-dire que des signes cliniques ont été définis comme des indicateurs d’un état de stress ou de souffrance incompatibles avec la poursuite du protocole pour un animal. Des actions correctives ont été définies et seront mises en place dans l’éventualité de l’atteinte d’un point limite pour un animal (en premier lieu, retrait du protocole et observation renforcée de son état de santé).
Choix des espèces
Le rat est une espèce couramment utilisée en recherche translationnelle. L’étude préclinique de l’hypoxie-ischémie néonatale est largement documentée dans la littérature scientifique. Le modèle classiquement utilisé et que nous utiliserons dans ce projet est l’induction de l’hypoxie-ischémie chez le rat de 7 jours. Le rat de 7 jours est un choix particulièrement adapté car à cet âge, son cerveau est au stade de développement proche de celui d’un nouveau-né humain à terme. Cela permet de mieux reproduire les réactions biologiques et les mécanismes cellulaires qui se produisent lors d’une hypoxie-ischémie chez les nouveau-nés. Ce modèle bien établi chez le rat offre une approche scientifique rigoureuse et fiable, permettant de mieux comprendre la maladie et d’avancer dans la recherche de traitements efficaces pour protéger le cerveau des nouveau-nés victimes d’hypoxie-ischémie.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Objectifs
Au cours de certaines interventions de chirurgie cardiaque, il est parfois nécessaire de recourir, à une CEC (circulation extra-corporelle) avec une hypothermie profonde pour permettre un geste chirurgical de qualité. Dès que la chirurgie est terminée, une phase de réchauffement du patient débute permettant de restaurer une température normale en vue d’un arrêt de la CEC en toute sécurité. Durant cette phase de réchauffement, certains organes tels que le cerveau, le cœur, le foie et les reins, se réchauffent plus rapidement que d’autres, ce différentiel de rapidité résulte de mécanismes de protection et de particularités anatomiques et physiologiques. Ce projet propose d’étudier, parmi les sites anatomiques habituellement utilisés pour des mesures de température en CEC, ceux qui sont le mieux corrélés aux valeurs de température interne du cerveau. Le but principal est ainsi de déterminer un site optimal reflétant au mieux la température cérébrale impossible à mesurer en clinique afin de limiter le risque de survenue d’une hyperthermie cérébrale aux conséquences potentiellement délétères. Le second objectif de ce travail sera de vérifier s’il existe une différence significative entre la température cérébrale de référence mesurée au d'une veine du cou et la température intracérébrale mesurée au contact direct du cerveau. Le troisième objectif sera de déterminer si les sites de mesures de température sélectionnés exposent à des risques d’hyperthermie intracérébrale.
Bénéfices attendus
A notre connaissance, il existe très peu d'études comparant les différents sites de mesure de température avec la température cérébrale lors de la phase de réchauffement en CEC suite à une hypothermie profonde avec arrêt circulatoire. Par ailleurs, ces études ont une validité très relative quant à l'interprétation de leurs résultats puisqu'elles prennent comme température de référence cérébrale la température au niveau de la veine du cou, ou nasopharyngée qui peuvent différer des valeurs de la température intracérébrale. Ainsi, l'objectif principal de cette étude de corrélation sera de déterminer le ou les sites de recueils de température qui apparaissent les mieux corrélés aux valeurs de température du cerveau, dans l'optique d'otimiser la phase de réchauffement et de réduire les risques d'hyperthermies cérébrales aux conséquences potentiellement délètéres.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation ( durée 2 mn) puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale ( 2 mn). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront une intervention chirurgicale qui durera 4h.
Impact sur les animaux
Stress lié au transport et au changement d'hébergement des animaux. Douleur liées à la piqûre lors de la prémédication. Risques inhérents à la procédure chirurgicale: Perte de sang modérée lors de la pose des canules de CEC.
Devenir
Tous les animaux sont concernés, ils seront euthanasiés en vue d'une étude post mortem des tissus.
Remplacement
Le modèle de circulation extra-corporelle ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un relevé des températures sur différents sites. Le modèle porcin développé par notre équipe depuis plusieurs années reproduit une situation chirurgicale induisant des effets cardiologique et cérébral très proches de l'état observé en clinique humaine .
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance stastique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes (au minimum 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins sept jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. Les animaux sont mis à jeun le jour de l’expérimentation et les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés calmantes avec un antidouleur. Les cochons seront ensuite sous anesthésie profonde pendant tout le protocole d'étude et avec un antidouleur en perfusion continue. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal de cochon (animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque, et avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Objectifs
Au cours de certaines interventions de chirurgie cardiaque, il est parfois nécessaire de recourir, à une CEC (circulation extra-corporelle) avec une hypothermie profonde pour permettre un geste chirurgical de qualité. Dès que la chirurgie est terminée, une phase de réchauffement du patient débute permettant de restaurer une température normale en vue d’un arrêt de la CEC en toute sécurité. Durant cette phase de réchauffement, certains organes tels que le cerveau, le cœur, le foie et les reins, se réchauffent plus rapidement que d’autres, ce différentiel de rapidité résulte de mécanismes de protection et de particularités anatomiques et physiologiques. Ce projet propose d’étudier, parmi les sites anatomiques habituellement utilisés pour des mesures de température en CEC, ceux qui sont le mieux corrélés aux valeurs de température interne du cerveau. Le but principal est ainsi de déterminer un site optimal reflétant au mieux la température cérébrale impossible à mesurer en clinique afin de limiter le risque de survenue d’une hyperthermie cérébrale aux conséquences potentiellement délétères. Le second objectif de ce travail sera de vérifier s’il existe une différence significative entre la température cérébrale de référence mesurée au d'une veine du cou et la température intracérébrale mesurée au contact direct du cerveau. Le troisième objectif sera de déterminer si les sites de mesures de température sélectionnés exposent à des risques d’hyperthermie intracérébrale.
Bénéfices attendus
A notre connaissance, il existe très peu d'études comparant les différents sites de mesure de température avec la température cérébrale lors de la phase de réchauffement en CEC suite à une hypothermie profonde avec arrêt circulatoire. Par ailleurs, ces études ont une validité très relative quant à l'interprétation de leurs résultats puisqu'elles prennent comme température de référence cérébrale la température au niveau de la veine du cou, ou nasopharyngée qui peuvent différer des valeurs de la température intracérébrale. Ainsi, l'objectif principal de cette étude de corrélation sera de déterminer le ou les sites de recueils de température qui apparaissent les mieux corrélés aux valeurs de température du cerveau, dans l'optique d'otimiser la phase de réchauffement et de réduire les risques d'hyperthermies cérébrales aux conséquences potentiellement délètéres.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation ( durée 2 mn) puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale ( 2 mn). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront une intervention chirurgicale qui durera 4h.
Impact sur les animaux
Stress lié au transport et au changement d'hébergement des animaux. Douleur liées à la piqûre lors de la prémédication. Risques inhérents à la procédure chirurgicale: Perte de sang modérée lors de la pose des canules de CEC.
Devenir
Tous les animaux sont concernés, ils seront euthanasiés en vue d'une étude post mortem des tissus.
Remplacement
Le modèle de circulation extra-corporelle ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un relevé des températures sur différents sites. Le modèle porcin développé par notre équipe depuis plusieurs années reproduit une situation chirurgicale induisant des effets cardiologique et cérébral très proches de l'état observé en clinique humaine .
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance stastique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes (au minimum 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins sept jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. Les animaux sont mis à jeun le jour de l’expérimentation et les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés calmantes avec un antidouleur. Les cochons seront ensuite sous anesthésie profonde pendant tout le protocole d'étude et avec un antidouleur en perfusion continue. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal de cochon (animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque, et avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.
« Read-out » pharmacologique par hypothermie induite et biodistribution chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
Objectifs
Les maladies neurologiques, musculaires et les maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde. À l'heure actuelle, les besoins médicaux actuels restent malheureusement très insatisfaits, sans aucun traitement curatif, ou palliatif. Une des raisons majeures réside dans l’inefficacité de nombreux médicaments à passer la barrière protectrice du cerveau et ainsi à accéder aux régions à traiter. Dans ce contexte, notre avons développé un savoir-faire qui consiste en l’association de molécules à des pro-drogues ou médicaments, capables de passer les barrières biologiques protectrices de l’organisme et ainsi atteindre plus efficacement les tissus cibles (cerveau, muscles…). Notre technologie repose sur une stratégie de cheval de Troie : Nos médicaments sont capables de reconnaître des partenaires spécifiques, au niveau des barrières protectrices de l'organisme et utilisent leurs mécanismes naturels de passage cellulaire pour atteindre le tissu cible. À travers cette demande de projet, nous souhaitons développer et optimiser de nouveaux médicaments afin d’améliorer la délivrance d’agents au fort potentiel thérapeutique. Par différentes voies d'administration, nous tenterons de potentialiser l’effet de nos médicaments, sur une lignée murine humanisée pour le récepteur cible de ce projet.
Bénéfices attendus
Choix d’une lignée murine humanisée pour notre récepteur d'intérêt : La transposition de nos recherches sur un modèle de souris humanisées, permet d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos molécules et les possibles effets secondaires ou toxicités associées. De plus, elle assure de développer au maximum les études sur le modèle souris avant la phase préclinique et la transposition à l’homme, qui aurait nécessité des séries de tests sur divers modèles animaux. Enfin, le fait de pouvoir humaniser notre cible chez la souris constitue un excellent outil stratégique et scientifique, se traduisant par une réduction importante du nombre d’animaux au sein des études, par un gain de temps considérable (et de coût), tout en réduisant par la suite de potentiels essais sur modèles animaux plus gros. D'un point de vue médical, sur du plus long terme, le potentiel de ciblage thérapeutique de nos médicaments constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.
Procédures
Les manipulations expérimentales seront réalisées sur animaux vigiles et de manière précises et rapides (≤ 2min). Elles incluent : L’annotation des queues au moyen d’un marqueur spécifique permettant l’identification des individus (1 fois /semaine). Les pesées : Une pesée sera réalisée avant chaque administration et une avant l’euthanasie des animaux. La prise de température rectale (10 à 15 prises espacées de 15 à 30 minutes sur une durée de 3 à 5 h). La mise en contention (avant toutes administrations (1 à maximum 3) ou prélèvements intermédiaires (maximum 4). Les administration(s) intraveineuse(s) ou sous-cutanée(s) : 1 à maximum 3. A noter : Dans le cas d’administration répétées, un délai de minimum 24 à 48h sera respecté entre deux administrations. Les administrations intrapéritonéales : 1 seul/individu (euthanasie). Les prélèvements intermédiaires : Des prélèvements sanguins intermédiaires seront réalisés en cours de cinétique (maximum de 4 prélèvements de 50µl/semaine). Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sont les suivants : Un stress physique peut être induit lors de la mise en contention des animaux, la réalisation des différentes administrations (une ou trois maximum par individu), l’introduction d’une sonde rectale (prise discontinue sur 5h maximum) lors du monitoring de la température et lors de la réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires (au maximum 4 prélèvements /individus, n’excédant pas 10% de la volémie sur 7jours). Un stress thermique pouvant quant à lui être généré par l’hypothermie induite (jusqu’à 32°C).
Devenir
En fin de procédure, les animaux seront mise à mort pour réaliser les prélèvements tissulaires et sanguins finaux. Si, en cours de cinétique, un individu atteint un point limite, l'animal sera également mis à mort en urgence après validation du vétérinaire et porteur de projet.
Remplacement
Pour mener à bien nos projets, nous réalisons en amont de nos procédures toute une série de tests in vitro. Cette première série de tests permet notamment de vérifier le maintien des interactions avec les récepteurs cellulaires, mais en aucun cas de prendre en compte l'intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d'éliminations) qui conditionnent le succès de nos médicaments. Pour faire face à cette sélection physiologique, nous envisagerons donc de réaliser nos expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique, ou suffisamment informel. Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres mécanistiques précédemment cités, indispensables à l’étude d’une efficacité pharmacologique chez les mammifères. Dans notre cas, le principal désavantage concerne donc le recours à l’utilisation d’animaux. Il s’agit alors de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus. L’utilisation de faibles cohortes d'animaux permettra d’aller en ce sens, tout en allant exploiter un maximum de résultats et par l’obtention de données statistiques significatives.
Réduction
L’optimisation de nos vecteurs en fonction de la voie d’administration permet d'envisager une médication optimisée et réduite (doses moins importantes), limitant de ce fait les possibles effets secondaires non souhaités (Raffinement), mais aussi de limiter le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux sera réparti sur de petits groupes mixtes 4 individus (2 mâles/2 femelles), à raison de maximum 8 groupes par étude et 15 études par an, sur chacune des deux lignées de souris. Aussi, nous n’aurons besoin que de 960 animaux par an (4 *8*15*2), soit un total de 4800 souris sur 5 ans (960*5). Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte (50%mâles et 50% femelles (cages séparées). Le faible nombre d’individus (4, ici) sera suffisant pour obtenir une analyse statistique robuste. Les prélèvements de tissus en fin de procédure, nous permettrons d’optimiser cette dernière sur plusieurs types de post-expérimentations en apportant des données supplémentaires et ainsi, nous permettront d’éviter une utilisation abusive et inutile d’animaux (Réduction). De façon identique, la réalisation de prélèvements sanguins en cours de cinétique permet d'obtenir davantage de données pharmacocinétique, permettant ainsi de renforcer et d’optimiser l’étude et in-fine de réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
La formation initiale et l’expérience du personnel sont nécessaires pour appréhender les moindres signes et/ou comportements caractéristiques d’une douleur ou gène chez l’animal. Nous porterons une attention particulière à la préparation en amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux (7 à 14 jours avant expérimentation). 48h à 72h avant les administrations, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce avec un cycle de lumière obscurité (12h/12h), insonorisée, en armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Un maximum de 4 individus de même sexe par cage, maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), dans la même cage (taille standard pour portoir ventilé + couvercle filtrant), litières (copeaux de bois) avec un triple enrichissement. Les animaux sont ainsi isolés du lieu d’expérimentation (odeurs et bruits) pour éviter toute communication de stress et angoisse. Le choix des cinétiques sera également affiné au plus juste pour éviter de longs tests inutiles et de possibles angoisses supplémentaires. De plus, travaillant sur animal sain, la simplicité des administrations uniques ou répétées sur animal vigile et le court laps de temps d’exposition des molécules, nous permettent d’éviter toute apparition potentielle de phénotypes dommageables chez les animaux. Dans cette procédure, nous utiliserons des animaux issus d’élevages extérieurs issus de deux fournisseurs différents.
Choix des espèces
Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études précliniques (groupes de 4 individus). À l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur, ici la souris, reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’homme. Par sa petite taille, il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques et diminution des posologies). Notre modèle de transposition sur la lignée humanisée est particulièrement avantageux, car il présente une cible humanisée (récepteurs) tout en gardant les avantages cités précédemment. Les données obtenues sur ce modèle permettront notamment une extrapolation plus pertinente au modèle humain, d’envisager un gain de temps dans le développement futur du projet, mais aussi, d’éviter un certain nombre d’études et une utilisation significative d’animaux. Les animaux seront utilisés pour réaliser des suivis pharmacologiques, des échantillonnages de tissus, d'organes ou de liquides physiologiques, ceci à des fins scientifiques. Pour notre procédure, nous utiliserons pour les deux lignées, des animaux dits « jeunes adultes », âgés en moyenne de 8 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter-individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Ce stade « jeune adulte » présente un poids moyen de 27-30g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).
Neuroprotection dans le cadre de l’hypoxieischémie néonatale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’hypoxie-ischémie néonatale est un problème de santé publique majeur tant par son occurrence (1-6 cas pour 1000 naissances) que par sa létalité et par les troubles cognitifs et/ou infirmités motrices qu’elle engendre. Elle est caractérisée par une diminution du flux sanguin cérébral au niveau du cerveau du nouveau-né. La seule thérapie actuellement appliquée est l'hypothermie thérapeutique modérée (diminution de la température corporelle de quelques degrés pendant 3 jours maximum), mais environ la moitié des nouveau-nés n’y répondent pas favorablement. Les objectifs de ce projet sont de développer des stratégies de neuroprotection dans le contexte de l'hypoxie-ischémie néonatale, sur un modèle de ratons. Pour répondre aux objectifs, les effets neuroprotecteurs du lactate (substrat énergétique neuronal, administré par voie intrapéritonéale) et de polyphénols (administrés dans l'eau de boisson de la mère) seront évalués.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont : - le développement d’un complément alimentaire, riche en polyphénols, destiné à la femme enceinte pour prévenir les dommages induits par une hypoxie-ischéime néonatale - les résultats préliminaires de l'injection de lactate chez le rongeur permettront la mise en place d’une étude préclinique chez le porc, dont la physiologie est plus proche de l'humain. A long terme, cette neuroprotection de l’administration de lactate pourra être testée en clinique.
Procédures
Pour l'induction de l'hypoxie-ischémie, les animaux subiront une chirurgie puis une hypoxie. L'hypoxie-ischémie ser suivie par une hypothermie. Les animaux subiront une procédure chirurgicale (ligature de l'artère carotide commune ; réalisée une fois d'une durée inférieure à 10 minutes). Une hypothermie modérée sera mise en place à la sortie du caisson d'hypoxie-ischémie (1 fois, durée : 2 h). Une injection intra-péritonéale sera rélisée afin d'administrer le lactate (réalisée juste après l'hypoxie-ischémie et sur les deux jours suivant, durée : 2 s). Les animaux effectueront des examens par résonance magnétique nucléaire de diffusion sous anesthésie gazeuse ; technique non-invasive pour les animaux (durée : 30 - 45 min). Ils effectueront aussi des examens par résonance magnétique nucléiare fonctionnelle sous anesthésie administrée en intra-veineux (1 fois, à 45 jours d'âge, durée : 2 h). La neuroprotection sera évaluée au niveau fonctionnel par des tests de comportements de réflexes précoces (durée : 5 min) et de mémoire (durée 10 min). La dépression sera évaluée par un test comportemental associé à une restriction alimentaire (durée : test échelonné sur 3 jours ; durée du test : 10 min).
Impact sur les animaux
Lors de précédents projets, il a été noté une perte de poids chez un faible nombre de ratons, dans les 48-72 h suivant l’hypoxie-ischémie. Dans le caisson d'hypoxie-ischémie, tout comme lors de l'hypothermie, des difficultés respiratoires pourraient subvenir. L'administraton de lactate par injection intrapéritonéale pourrait engendrer une légère douleur due à l'insertion de l'aiguille. La réponse à l'hypoxie-ischémie est variable d'un individu à l'autre : dans de rares cas, des lésions cérébrales importantes pourraient subvenir. Elles représenteront un point limite. Un stress lié à l'anesthésie durant l'IRM, une perturbation du rythme cardio respiratoire entraîneront un arrêt de la séance d'imagerie. Les tests comportementaux pourraient être vecteurs de stress pour les ratons. La restriction alimentaire associée à la mesure d'un état dépressif pourrait entraîner une perte de poids et être une situation angoissante pour les animaux.
Devenir
Mise à mort des animaux pour prélèvement d'organes pour une analyse post-mortem (n = 130). L'induction de lésions cérébrales par hypoxie-ischémie ne permettra pas d'utiliser les animaux pour un autre projet.
Remplacement
Des modèles d’hypoxie cellulaires existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la (patho)physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de tester l'effet neuroprotecteur des molécules et de l’hypothermie et de pouvoir envisager une application rapide chez l’Homme, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Une réduction du nombre d’animaux est rendue possible par (i) le fait que la compétence dans le modèle d’hypoxie-ischémie chez le rat est maîtrisée au laboratoire (pas de mise au point nécessaire), (ii) nous disposons de nombreux contrôles antérieurs (moins de contrôles à refaire), (iii) l'imagerie par résonance magnétique de diffusion ou fonctionnelle est une technique d’investigation non invasive et permet donc une suivi dans le temps des animaux ainsi que la réalisation de tests comportementaux, sur les mêmes animaux, (iv) l'utilisation d'outils statistiques.
Raffinement
La chirurgie sera réalisée sous anesthésie ; une injection d'analgésique locale sera réalisée avant l’incision et avant la suture. Les pertes de poids seront surveillées et à partir d'un certain point seront considérées comme atteignant un point limite. Des difficultés respiratoires post-opératoires entraîneront l'arrêt de la procédure. Les examens d'IRM seront réalisés sous anesthésie générale. Une modification du rythme cardiaque ou du rythme respiratoire entraînera l'arrêt de l'expérimentation. L'utilisation de gel ophtalmique durant les examens d'IRM préviendra le risque de sécheresse oculaire. L'IRM permet la quantification des volumes lésionnels.Le volume des lésions sera calculé, et au delà d'un certain pourcentage l'animal sera considéré comme atteignant un point limite. Une surveillance particulièrement accrue sera mise en place pour les 5 jours post-opératoires (couleur de la peau, estomac plein, mouvements, interactions avec la mère et les autres membres de la portée). Tous les tests de comportement seront réalisés par un unique expérimentateur, et dans une salle unique dédiée, permettant une habituation des animaux aux manipulations et à l’individu lui-même. Pour le test de dépression, nécessitant une privation de nourriture ponctuelle, la prostration de l’animal représentera un point limite. Au niveau de l’hébergement, les animaux seront élevés en cage collective, sur une litière de peuplier, caractérisée par un fort pouvoir absorbant et une granulométrie adaptée. Lors de ces observations quotidiennes, la capacité de l'animal à s'alimenter, le comportement et sa vivacité, la couleur de la peau ou l'état du pelage seront vérifiés.
Choix des espèces
Le rat Wistar est utilisé depuis plusieurs années dans ce modèle d'hypoxie-ischémie, ainsi de nombreux groupes témoins dans la littérature permettent de faire des comparaisons et limitent le nombre de témoins. Nous souhaitons suivre les animaux par IRM à 4 stades de développement: - sur des ratosns âgés de 7, 9 et 30 jours, par IRM de diffusion afin d'évaluer l'effet neuroprotecteur précoce des traitements administrés en phase aigüe de la pathologie (3 h et 48 h) et à 30 jours afin d’évaluer les effets neuroprotecteurs à long terme ; l’IRM fonctionnelle permettra, chez les ratons âgés de 50 jours d’évaluer les effets de la neuroprotection sur le remodelage des circuits neuronaux et la récupération fonctionnelle.
Étude du rôle d’un récepteur au froid (TRPM8) dans les modifications hémodynamiques observées lors d’une anesthésie et d’une hypothermie chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Les maladies vasculaires liées à l’obstruction d’un vaisseau sanguin (Accident Vasculaire Cérébral, infarctus, etc.) sont traitées « mécaniquement » (en retirant ce qui obstrue le vaisseau). Ce traitement conduit à la restauration de la circulation sanguine dans le tissu mais cette reperfusion déclenche des mécanismes moléculaires induisant la mort d'une partie de la zone impactée. C’est ce que l’on appelle les lésions de reperfusion. Une des thématiques de protection contre les lésions de reperfusion porte sur l'étude du rôle du récepteur au froid de l’organisme (TRPM8). Dans un travail préliminaire, nous avons observé que l'hypothermie protège des lésions de reperfusion dans un modèle d'infarctus du myocarde chez la souris et que cet effet nécessite la présence du récepteur au froid TRPM8. L'hypothermie et les anesthésiques étant connu pour modifier les paramètres hémodynamiques (rythme cardiaque, pression artérielle, etc.), et pouvant activer TRPM8. Dans un précédent projet, nous avons mis en évidence que, sous hypothermie et anesthésie, le récepteur au froid induit une diminution du débit cardiaque. Cet effet pourrait être dû soit à une diminution de la force de contraction du cœur soit une diminution du tonus musculaire des vaisseaux sanguins. L'objectif de la présente demande d'autorisation consiste donc à tester si l'activation du récepteur au froid TRPM8, sous hypothermie et anesthésie, induit une modification du tonus musculaire des vaisseaux sanguins et/ou une diminution de la force de contraction du cœur.
Bénéfices attendus
Cette étude nous permettra de déterminer précisement le rôle du récepteur au froid dans la réponse hémodynamique induite par la synergie du froid et de l’anesthésique. A l’échelle fondamentale, cela pourrait nous permettre de mieux comprendre les mécanismes d’actions impliquant le récepteur au froid. A l’échelle clinique, et à plus long terme, une meilleure compréhension des variations de pression et de débit sanguin, potentiellement néfastes pour le patient lors d’une anesthésie ou d’une baisse de température, pourrait nous permettre, dans le domaine de l’anesthésie ou même de la réanimation, de rationnaliser l’utilisation de certains médicaments comme les anesthésiques dans ces conditions particulières (infarctus, arrêt cardiaque, chirurgie cardiaque). Nous pourrions, par ce biais, améliorer les pratiques cliniques et la prise en charge des patients.
Procédures
Tous les animaux seront soumis aux interventions suivantes : L’animal est anesthésié en intraveineux, par le biais de la pose d’un cathéter au niveau de la veine de la queue. L’animal est ainsi maintenu endormi tout au long de la procédure, jusqu’à son euthanasie en fin de procédure. Durant l’anesthésie (durée totale : 60 à 80 minutes), 2 méthodes sont utilisées simultanément pour étudier le système vasculaire : - Utilisation d’une caméra thermique (non invasive) pour mesurer la température à la surface de la peau - Incision cutanée au niveau du cou pour accéder à la carotide gauche et insérer une sonde de mesure de pression (5 à 10 minutes) Au cours de l’acquisition des mesures, les conditions de stimulation du récepteur au froid impliqueront les 2 phases suivantes : - Induction d’une hypothermie modérée : 33°C (20mn à cette température cible, sachant que la descente en température jusqu’à 33°C dure 7-8 minutes et la remontée jusqu’à 37°C dure 10-12 minutes) - L’administration d’un agent stimulant le récepteur au froid (30 secondes), pendant l’hypothermie modérée
Impact sur les animaux
Un cathéter est posé en intraveineux au niveau de la queue de l’animal pour permettre l’anesthésie. Puis, sous anesthésie et analgésie : - Une incision au niveau de la peau du cou est réalisée. - L’animal est également soumis à une hypothermie modérée transitoire. Il s’agit d’une procédure sans réveil.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation en raison de l’acte invasif invalidant, empêchant leur replacement ou leur ré-utilisation pertinente pour d’autres projets.
Remplacement
A l’heure actuelle, il n’existe aucune méthode alternative (notamment in vitro ou in silico) permettant de mimer ou prédire correctement la réponse d’un organisme en termes d’hémodynamique ou de fonction vasculaire lors de la modification de paramètres précis. Pour ceci, un modèle in vivo est alors nécessaire.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement exploitables, sur la base des résultats précédemment obtenus dans les mêmes conditions (tests de puissance). Dans un objectif de réduction, les animaux mis à mort à la fin de cette procédure contribueront également, via le prélèvement de tissus et organes, à entretenir les compétences du laboratoire.
Raffinement
Outre les conditions d’hébergement minimales (enrichissement, boisson et nourriture standard ad libitum, surveillance quotidienne), une surveillance stricte de l’animal durant toute la procédure d’anesthésie sera réalisée : mesure en continue de la température, de la fréquence cardiaque et de la fréquence respiratoire de l’animal. Une surveillance continue de l’état de sédation de l’animal sera également réalisée par l’expérimentateur avec majoration ou diminution de la dose d’anesthésie en fonction de la profondeur de sommeil.
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront des souris, possédant ou non le récepteur au froid (animaux génétiquement modifiés). Les souris seront âgées de 8 à 20 semaines (jeunes adultes – adultes) Ceci nous permettra d’avoir une population d’animaux concordante avec les autres projets du laboratoire et donc une comparaison possible inter-projets. Il s’agira d’animaux mâles et femelles, le sexe n’influençant peu ou pas les paramètres étudiés.
Neuroprotection dans le cadre de l’hypoxieischémie néonatale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Objectifs
L’hypoxie-ischémie néonatale est un problème de santé publique majeur tant par son occurrence (1-6 cas pour 1000 naissances) que par sa létalité et par les troubles cognitifs et/ou infirmités motrices qu’elle engendre. Elle est caractérisée par une diminution du flux sanguin cérébral au niveau du cerveau du nouveau-né. La seule thérapie actuellement appliquée est l'hypothermie thérapeutique modérée (diminution de la température corporelle de quelques degrés pendant 3 jours maximum), mais environ la moitié des nouveau-nés n’y répondent pas favorablement. Les objectifs de ce projet sont de développer des stratégies de neuroprotection dans le contexte de l'hypoxie-ischémie néonatale, sur un modèle de ratons. Pour répondre aux objectifs, les effets neuroprotecteurs du lactate (substrat énergétique neuronal, administré par voie intrapéritonéale) et de polyphénols (administrés dans l'eau de boisson de la mère) seront évalués.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont : - le développement d’un complément alimentaire, riche en polyphénols, destiné à la femme enceinte pour prévenir les dommages induits par une hypoxie-ischéime néonatale - les résultats préliminaires de l'injection de lactate chez le rongeur permettront la mise en place d’une étude préclinique chez le porc, dont la physiologie est plus proche de l'humain. A long terme, cette neuroprotection de l’administration de lactate pourra être testée en clinique.
Procédures
Pour l'induction de l'hypoxie-ischémie, les animaux subiront une chirurgie puis une hypoxie. L'hypoxie-ischémie ser suivie par une hypothermie. Les animaux subiront une procédure chirurgicale (ligature de l'artère carotide commune ; réalisée une fois d'une durée inférieure à 10 minutes). Une hypothermie modérée sera mise en place à la sortie du caisson d'hypoxie-ischémie (1 fois, durée : 2 h). Une injection intra-péritonéale sera rélisée afin d'administrer le lactate (réalisée juste après l'hypoxie-ischémie et sur les deux jours suivant). Les animaux effectueront des examens par résonance magnétique nucléaire de diffusion sous anesthésie gazeuse ; technique non-invasive pour les animaux (durée : 30 - 45 min). Ils effectueront aussi des examens par résonance magnétique nucléiare fonctionnelle sous anesthésie administrée en intra-veineux (1 fois, à P45, durée : 2 h). La neuroprotection sera évaluée au niveau fonctionnel par des tests de comportements de réflexes précoces et de mémoire. La dépression sera évaluée par un test comportemental associé à une restriction alimentaire
Impact sur les animaux
Lors de précédents projets, il a été noté une perte de poids chez un faible nombre de ratons, dans les 48-72 h suivant l’hypoxie-ischémie. Dans le caisson d'hypoxie-ischémie, tout comme lors de l'hypothermie, des difficultés respiratoires pourraient subvenir. L'administraton de lactate par injection intrapéritonéale pourrait engendrer une légère douleur due à l'insertion de l'aiguille. La réponse à l'hypoxie-ischémie est variable d'un individu à l'autre : dans de rares cas, des lésions cérébrales importantes pourraient subvenir. Elles représenteront un point limite. Un stress lié à l'anesthésie durant l'IRM, une perturbation du rythme cardio respiratoire entraîneront un arrêt de la séance d'imagerie. Les tests comportementaux pourraient être vecteurs de stress pour les ratons. La restriction alimentaire associée à la mesure d'un état dépressif pourrait entraîner une perte de poids et être une situation angoissante pour les animaux.
Devenir
Mise à mort des animaux pour prélèvement d'organes pour une analyse post-mortem (n = 130). L'induction de lésions cérébrales par hypoxie-ischémie ne permettra pas d'utiliser les animaux pour un autre projet.
Remplacement
Des modèles d’hypoxie cellulaires existent, cependant, ces modèles s’affranchissent de la (patho)physiologie de l’organisme entier. Le but final de notre projet de recherche a une envergure translationnelle et nécessite donc une approche intégrative. De ce fait, notre projet nécessitant le fonctionnement du cerveau dans son intégrité afin de tester l'effet neuroprotecteur des molécules et de l’hypothermie et de pouvoir envisager une application rapide chez l’Homme, il n'existe pas de remplacement disponible à notre modèle expérimental.
Réduction
Une réduction du nombre d’animaux est rendue possible par (i) le fait que la compétence dans le modèle d’hypoxie-ischémie chez le rat est maîtrisée au laboratoire (pas de mise au point nécessaire), (ii) nous disposons de nombreux contrôles antérieurs (moins de contrôles à refaire), (iii) l'imagerie par résonance magnétique de diffusion ou fonctionnelle est une technique d’investigation non invasive et permet donc une suivi dans le temps des animaux ainsi que la réalisation de tests comportementaux, sur les mêmes animaux.
Raffinement
La chirurgie sera réalisée sous anesthésie ; une injection de Laocaïne sera réalisée avant l’incision et avant la suture. Les pertes de poids seront surveillées et à partir d'un certain point seront considérées comme atteignant un point limite. Des difficultés respiratoires post-opératoires entraîneront l'arrêt de la procédure. Les examens d'IRM seront réalisés sous anesthésie générale. Une modification du rythme cardiaque ou du rythme respiratoire entraînera l'arrêt de l'expérimentation. L'utilisation de gel ophtalmique durant les examens d'IRM préviendra le risque de sécheresse oculaire. L'IRM permet la quantification des volumes lésionnels.Le volume des lésions sera calculé, et au delà d'un certain pourcentage l'animal sera considéré comme atteignant un point limite. Une surveillance particulièrement accrue sera mise en place pour les 5 jours post-opératoires (couleur de la peau, estomac plein, mouvements, interactions avec la mère et les autres membres de la portée). Tous les tests de comportement seront réalisés par un unique expérimentateur, et dans une salle unique dédiée, permettant une habituation des animaux aux manipulations et à l’individu lui-même. Pour le test de dépression, nécessitant une privation de nourriture ponctuelle, la prostration de l’animal représentera un point limite. Au niveau de l’hébergement, les animaux seront élevés en cage collective, sur une litière de peuplier, caractérisée par un fort pouvoir absorbant et une granulométrie adaptée. Lors de ces observations quotidiennes, la capacité de l'animal à s'alimenter, le comportement et sa vivacité, la couleur de la peau ou l'état du pelage seront vérifiés.
Choix des espèces
Le rat Wistar est utilisé depuis plusieurs années dans ce modèle d'hypoxie-ischémie, ainsi de nombreux groupes témoins dans la littérature permettent de faire des comparaisons et limitent le nombre de témoins. Nous souhaitons suivre les animaux par IRM à 4 stades de développement: - P7, P9 et P30, par IRM de diffusion afin d'évaluer l'effet neuroprotecteur précoce des traitements administrés en phase aigüe de la pathologie (3 h et 48 h) et à P30 afin d’évaluer les effets neuroprotecteurs à long terme ; l’IRM fonctionnelle permettra, à P50 d’évaluer les effets de la neuroprotection sur le remodelage des circuits neuronaux et la récupération fonctionnelle.
Comparaison de l’effet de l’hypothermie, versus bétabloquants, dans le syndrome de détresse respiratoire aiguë réfractaire sous assistance respiratoire par ECMO dans un modèle porcin – AVENANT
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
Objectifs
Le syndrome de détresse respiratoire (SDRA) est une pathologie grave nécessitant une hospitalisation prolongée en réanimation et des soins médicaux lourds. La mortalité est de 40 % à 70 %. Le SDRA représente 10 à 15 % des admissions en réanimation. Des séquelles physiques, psychologiques et cognitives graves avec une altération importante de la qualité de vie ont été rapportées jusqu’à 5 ans après un épisode de SDRA. Le SDRA a toujours représenté un problème de santé publique devant sa forte morbi-mortalité, et est revenu au premier plan à la suite de la pandémie COVID 19. Au plus fort de la pandémie, certains services de réanimation avaient 100 % de leurs lits occupés par des patients en SDRA sévère sur une pneumonie liée à la COVID-19. Il correspond à un œdème pulmonaire « lésionnel», causé par une hausse de la perméabilité des micro-vaisseaux (capillaires) pulmonaires survenant à la suite d'une agression directe ou indirecte de la membrane entre les alvéoles ( et les capillaire, associé à une inflammation pulmonaire intense et un faible taux doxygène dans le sang (hypoxémie sévère). La prise en charge du SDRA de l’adulte a fait l’objet de recommandations en 2018, consistant à augmenter l’apport en oxygène, diminuer la consommation en oxygène et éviter d’autres atteintes au niveau pulmonaire grâce à une ventilation mécanique invasive. Une curarisation précoce et courte ainsi que la mise en décubitus ventral dans les formes les plus sévères réduit la mortalité. Dans certains cas, les patients peuvent présenter une hypoxémie persistant malgré l’optimisation de la ventilation mécanique invasive et les différentes thérapeutiques d’optimisation de l’oxygénation. Le SDRA est alors dit réfractaire. Alors, si les comorbidités du patient le permettent, la question d'assistance respiratoire extracorporelle (circuit extracorporel permettant l'enrichissement direct du sang en oxygène en shuntant le circuit pulmonaire, ECMO) est discutée en réanimation. Néanmoins, 40 % des patients présentent une hypoxémie réfractaire et persistante malgré l’optimisation de l’ECMO et de la ventilation mécanique. Il n’existe aucune recommandation officielle de prise en charge de ces patients avec des pratiques diverses et non validées. De plus, la mortalité hospitalière de l’ordre de 60 % est observée chez ces patients avec des coûts de prise en charge élevés. L’enjeu est d’optimiser le rétablissement sous l'ECMO par l’utilisation de bêtabloquant ou la mise en hypothermie.
Bénéfices attendus
Plusieurs bénéfices sont attendus. Si notre hypothèse est vérifiée, la diminution du débit cardiaque par l’hypothermie ou par l’action des bétabloquants entrainera une meilleure adéquation entre les paramètres de l'ECMO et l'augmentation du taux d'oxygène dans le sang. Cela permet d’envisager plusieurs bénéfices au niveau individuel : l’amélioration de l'oxygénation permettrait une diminution de la mortalité, ainsi qu’un sevrage de l’assistance respiratoire plus précoce et donc une diminution de ses effets secondaires, essentiellement les évènements thrombo-emboliques (c'est à dire la formation d’un caillot qui peut migrer et obstruer la circulation sanguine), l’hémolyse (destruction des globules rouges présents dans le sang) et les surinfections ; mais également une diminution de la ventilation mécanique (et de ses effets secondaires comme la pneumopathie). Les bénéfices sont également au niveau collectif avec une diminution de la mortalité, une amélioration de la prise en charge des ces malades en réanimation et un séjour en réanimation potentiellement diminué avec possibilité de soigner plus de patients.
Procédures
Les animaux seront maintenus sous anesthésie profonde et analgésie pendant toute la procédure, soit environ 6 heures. L'assistance respiratoire extracorporelle (ECMO) sera mise en place par abord chirurgical au niveau de la veine jugulaire et par abord percutané (passage à travers la peau par introduction d'une aiguille) au niveau de la veine fémorale, et maintenue pendant toute la procédure, soit environ 6 heures. Pour induire le syndrome de détresse respiratoire, la ventilation artificielle sera traumatique par augmentation du volume d'air insufflé et de la pression exercée pendant 1 à 2 heures, et il y aura injection de solution saline directement dans les poumons. Le traitement du SDRA débutera par la mise en place de l'hypothermie ou administration de bétabloquants de courte curée d'action par voie veineuse, pendant les 4 heures du protocoles. Des prélèvements sanguins et de liquide pulmonaire seront effectués toutes les 2 heures (3 fois) pour évaluer l'efficacité du traitement.
Impact sur les animaux
Le stress est diminué par une période de quarantaine dans un environnement adapté et une tranquilisation de l'animal lors de la contention. La douleur est limitée par l'utilisation de médicaments identiques à ceux utilisés chez l'homme, par une surveillance accrue des constantes et l'adaptation de l'anesthésie et de l'analgésie. L'hypoxémie, c'est à dire la baisse du taux d'oxygène dans le sang induite pour les besoins de l’expérience, peut produire des effet tissulaires délétères. Notre protocole ne durant que quelques heures, le cochon ne pourra pas être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie, l’animal est donc mis à mort. S'il y a perte de sang hémorragique, elle sera rééquilibrée par perfusion de solution saline et l'administration de traitements médicamenteux.
Devenir
Le syndrome de détresse respiratoire (SDRA), induit dans notre étude est une pathologie avec une mortalité très importante (autour de 40 % selon les études). Elle nécessite de nombreux jours, voire semaines de ventilation mécanique avec souvent une morbidité très importante : perte de poids, confusion post anesthésie, surinfection bactérienne, évènements thromboemboliques (correspond à la formation d’un thrombus qui peut obstruer la circulation sanguine), neuropathie de réanimation avec trouble de la déglutition (c'est à dire une paralysie temporaire et réversible des muscles suite à l'accumulation des médicaments sédatifs et des curares). A l’issue du protocole, les poumons des animaux ne seront pas guéris et les lésions induites ne permettront pas une respiration spontanée de qualité et entrainerait une mort par détresse respiratoire et manque d'oxygène délivrés aux organes ce qui entrainera une défaillance multiviscérale. La mise à mort dans des conditions de dignité et de traitement du stress et de la douleur sera donc effectuée par surdosage de l'anesthésique en injection intraveineuse sans reprise de conscience de l'animal. Du début à la fin de la procédure l'animal est sous anesthésie et mis à mort en fin de procédure sans réveil de l'animal.
Remplacement
Actuellement, il n'existe pas de données scientifiques, ni d’essai clinique ou expérimental, sur la place thérapeutique de l’hypothermie ou des bétabloquants dans le syndrome de détresse respiratoire (SDRA). A l'exception de publications de cas isolés, il n'y a pas à notre connaissance d'études réalisées sur l'impact de l'hypothermie ou des bétabloquants à durée de vie courte dans les SDRA réfractaires sous ECMO. Une vraie étude comparative est nécessaire. Le modèle de SDRA chez le cochon développé par notre équipe reproduit un état proche de l’état observé en clinique. Ce modèle est donc tout indiqué pour cette étude comparative. Le modèle animal de cochon est utilisé pour sa similitude avérée, en termes d’anatomie cervicale, pulmonaire et d’hémodynamique, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. L'adaptation à l'environnement physiologique direct du larynx, du poumon et du coeur nous conduit à réaliser cette étude sur un modèle animal où toutes les contraintes seront présentes (impossibilité de remplacement). Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la machine de l'ECMO ainsi que de mettre en place la ventilation artificielle.
Réduction
Modèle déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animal à étudier, personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquements exploitables. Il repose sur une revue de la littérature sur ces modèles avec un taux de mortalité entre 20 et 30% ainsi que sur l'expérience de notre centre (taux de 30% de mortalité lors de la dernière utilisation de ce modèle). La mise en place des appareillage (canules...) sera retestée au préalable sur les animaux utilisés dans d'autres projets et après leur mise à mort.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles…). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress.L’animal est mis à jeun la veille de l’expérimentation. Le jour de l’expérimentation, les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés sédatives et myorelaxantes avec un produit psychotrope dissociatif aux propriétés analgésiantes. Les animaux peuvent être ainsi manipulés sans recours à des méthodes susceptibles de les effrayer inutilement ou de leur infliger des souffrances évitables. Ils sont ensuite transportés sur le plateau technique. Les cochons seront intubés, anesthésiés et sous analgésie continue dès le début de l’opération afin d’assurer une anesthésie profonde. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, respiratoire, la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres, comme une augmentation de la fréquence cardiaque, de la fréquence respiratoire ou de la pression artérielle, signes de réveil, de douleur, tremblements, entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Ce modèle animal est bien connu et reproduit bien les conditions observées en clinique du syndrome de détresse respiratoire aigu. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes. Animaux d’un poids entre 50 et 60 kg comparable au poids d’un humain adulte, de morphologie pulmonaire mature, permettant l’usage de thérapeutique à posologie humaine.
« Read-out » pharmacologique par hypothermie induite et biodistribution chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Objectifs
Les neuropathies, myopathies, et maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde et, à l'heure actuelle, les besoins médicaux actuels restent très insatisfaits, sans aucuns traitements curatifs, ou palliatifs. Les maladies neurodégénratives telles qu’Alzheimer ou démences associées, les maladies lysosomales, les myopathies (Duchenne) sont des exemples d'enjeux de santé publique. Ces dernières années, les recherches privées et publiques ont augmenté leurs efforts de recherches, suscitant de grands espoirs pour les patients malades et leurs familles. Cette demande de projet s’inscrit dans cette dynamique, avec pour objectif d’améliorer et de proposer à terme des perspectives thérapeutiques. Le savoir-faire de la société consiste en la conjugaison de peptides vecteurs à des pro-drogues ou molécules en cours de développement, voire déjà utilisées sur le marché, mais dont l'efficacité reste insuffisante ou encore à démontrer. En effet, la plupart des médicaments restent inefficaces par manque de passage et d'accès au région ou organes à traiter. La maladie d’Alzheimer est un de ces exemples de neuropathies majeures, pour laquelle aucun traitement efficace n’existe, tout comme bon nombre de pathologies périphériques ou cancers. L’objectif principal de notre société sera donc de proposer de nouvelles formulations capables de reconnaitre des partenaires endogènes spécifiques (récepteurs cellulaires) et d'utiliser leurs mécanismes naturels de trancytoses pour traverser les barrières cellulaires, protectrices des régions et organes sensibles de l'organisme. Dans notre cas, il s'agira en priorité du passage de la Barrière HématoEncéphalique (BHE) vers le système nerveux central (SNC). Par ce principe, nous pouvons passer naturellement ces barrières et amener in situ le médicament par la technique du cheval de Troie. Un avantage considérable qui permet de concentrer les médicaments au niveau des tissus à traiter et ainsi, de potentialiser les chances de traitements. Cette demande de projet s'inscrit dans ce contexte, en développant et optimisant nos molécules-vecteurs (VHH : Domaine variable chaine lourde Anticorps) pour améliorer la délivrance d’agents thérapeutiques. Par des approches systémiques, en administration intra-veineuses ou dermiques, en sous-cutanées, nous tenterons d’améliorer le potentiel d’actions de nos vecteur-médicaments, sur lignée murine consanguine (C57BL/6J) et génétiquement modifiée pour un récepteur cible.
Bénéfices attendus
En ce qui concerne la partie expérimentale, notre procédure met en avant la sensibilité d’action de nos VHH et les faibles quantités administrées (3R : raffinement), ce qui réduit également les risques de toxicités pour les animaux. Le faible nombre d'individus et l'optimisation des tests mettent en avant l'importance et la nécessité de bien caractériser la procédure. D'un point de vue médical, le potentiel de ciblage thérapeutique de nos Vecteurs médicaments (VHH) constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.
Procédures
Au cours de notre procédure, nous allons manipuler les animaux en vigile, ce pour toutes les administrations (administration i.v. 5.5ml/kg ; i.p. ou s.c.10ml/kg) ou prélèvements de sang intermédiaires (Prélèvement caudal ≤50 μl). Les administrations, rapides (quelques secondes) et précises, se feront sous forme de bolus ou injections répétées. L’expertise des expérimentateurs garantit la rapidité du geste et de la manipulation sans stress. De même, le prélèvement intermédiaire, en caudal (PI) (≤ 50 microlitres) sera réalisé en 1 seule fois. L'animal sera alors placé et immobilisé en contention spécialisée, puis, par une légère et micro-incision cutanée de l’extrémité de la queue (idem biopsie génotypage), le sang sera collecté sur tube hépariné (10UI/ml) ou EDTA, à raison de 2-3 gouttes de 50 µl de sang. En point final de la procédure, les animaux seront euthanasiés pour l’exsanguination et les prélèvements de tissus/organes. Les prélèvements finaux en post-mortem (exsanguination, prélèvements tissulaires) se feront sur animal euthanasié : anesthésié/analgésié à dose létale (Kétamine 150 mg/kg ; Xylazine 15 mg/kg), aiguille 25G (‘’5/8’’ ; 0.5*16mm), environ 10 minutes avant la fin de la cinétique. Donc ici, pas de procédures chirurgicales avec réveil, seulement une euthanasie et prélèvements sur du post-mortem.
Impact sur les animaux
Dans ce projet nous proposons d’étudier nos VHH sur des temps d’incubation relativement courts. D’une part, sur un read-out de la thermorégulation corporelle, pour valider le passage spécifique à travers la barrière hémato-Encéphalique du cerveau. D’autre part et sur les mêmes animaux, une biodistribution plus précise et quantifiable de nos VHH sélectionnés, et/ou une mesure d’efficacité, par dosage des quantités d’ANRm rémanentes dans les organes ou tissus d’intérêts. Les cinétiques d'incubations (maximum quelques jours) ne suffisent pas à générer d'effets indésirables ou de conséquences physiologiques, notamment, car les conjugués administrés présentent une demi-vie relativement courte, de quelques minutes à quelques heures. Le principal risque se trouve être la réaction immunitaire aigüe et spontanée. Dans le cadre de nos recherches, ces problématiques sont étudiées en amonts et en post-expérimentales (immunogénicité) couplée par de la littérature, ainsi que de notre expertise chimie et in vivo. Les composés VHH administrés aux souris ne doivent pas présenter de toxicité. Le savoir-faire de la société et les données issues de la littérature nous permettent d'anticiper les principaux risques de toxicité, couramment observés post-administration (choc immunitaire (anaphylactique) ; réaction allergique ; détresse cardio-respiratoire ; modification et troubles comportementaux). Dans le cadre de nos études, les conjugués VHH pourront être couplés à des peptides, drogues, ou autres, tel que de petits ARN interférents (siRNA). Ces derniers nous intéressent particulièrement, car leur rôle sera de bloquer en amont les ARN messagers responsables de l’expression de protéines impliquées dans l’apparition symptomatique de certaines pathologies. Notre étude, sur fond standard C57BL/6J et lignée hTfr (même fond ; cf. Annexe 2), permettra de mieux comprendre et appréhender les disfonctionnements physiologiques, sans que pour autant nos conjugués VHH n'aient, à court termes, d’effets sur la santé et le bien-être animal (3R : raffinement). Malgré ces précautions, une observation comportementale des animaux sera faite de manière quotidienne, à la recherche du moindre signe de souffrance (cf. Procédure, annexe1 MGS), le tout accompagné d'un suivit du poids des animaux entre le début et la fin des cinétiques, afin de s'assurer que les animaux ne perdent pas plus de 10% de poids initial.
Devenir
A l'issue de la procédure (biodistribution) les animaux seront euthanasiés pour réaliser les prélèvements de sang et tissus (Dose létale d'anesthésique en intrapéritonéal ; Kétamine 150 mg/kg ; Xylazine 15 mg/kg). Si des problèmes ou souffrances anormales sont rencontrées en cours de procédure, alors les animaux seront immédiatement sédatés par la même solution d’anesthésique à dose létale, suivit d’un sacrifice par une dislocation des cervicales.
Remplacement
Pour mener à bien nos modèles précliniques après validation in vitro, nous envisageons de réaliser des expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, modèle indispensable pour l’étude des mécanismes in situ (3R : remplacement). Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique. Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres physiologiques, mécanistiques et homéostasiques, indispensables pour étudier une efficacité pharmacologique chez les mammifères. Le principal désavantage concerne donc le recours à l’utilisation d’animaux. Il s’agit pour cela de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus. Les faibles cohortes d'animaux permettront, malgré tout, d’obtenir un maximum de résultats, suffisant pour l’obtention de données statistiques significatives (3R : remplacement et réduction).
Réduction
L’optimisation de nos vecteurs en fonction de la voie d’administration permet d'envisager une médication optimisée et réduite (doses moins importantes), limitant de ce fait les possibles effets secondaires non souhaités (Raffinement), mais aussi de limiter le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux se répartit sur de petits groupes de n=4, à raison de 240 souris/an, réparties sur 3 études de 80 individus (10 groupes sur fond C57BL/6J et 10 groupes sur fond mutant hTfr), suffisant pour appréhender un effet de la sélection de conjugués sur les souris des 2 lignées. Cette estimation a été faite d’après les données bibliographiques et/ou les résultats antérieurs obtenus par la société. Pour une analyse statistique, le faible « n » (4 individus) nous orientera vers des modèles non-paramétriques. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. Nous pourrons réaliser un équivalent du test d’homogénéité entre groupes, un test de Kolmogorov-Smirnov ou encore une analyse de variance (N.S one-way ANOVA). En cas d’analyse dite qualitative, on parlera de succès ou d’échec. Pour la partie échantillonnage et prélèvements de tissus en fin de procédure, une liste précise et déclinée sur plusieurs types de post-expérimentations, permettra d'optimiser chacune des souris, de manière qu'il n'y ait pas d'utilisation abusives et inutiles de souris. La réalisation de prélèvements intermédiaires (Prélèvement caudal ≤50 μl) en cours de cinétique permettra d'obtenir des données plasmatiques supplémentaires, ce qui va également dans le sens d'une optimisation et réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
La formation initiale et l’expérience du personnel permettent d’avoir suffisamment de recul pour appréhender tout signe et/ou comportement caractéristique d’une douleur ou gène chez l’animal (voir points limites Annexe 1 MGS), appuyés si besoin par la présence sur site d’un pharmacien et vétérinaire pour exercer dans le respect des 3R. Comme cité dans cette même partie de la procédure, nous porterons une attention particulière à la phase amont de l’expérimentation qui regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux. Au minimum la veille des tests, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce cyclée (12h/12h), insonorisée, armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Ils sont ainsi maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), avec la même cage (taille standard pour portoir ventilé+couvercle à filtre), un maximum de 4 individus par cage, litières (copeaux de bois) et raffinements (maison en carton et Sizzle-Nest). Les animaux sont ainsi isolés du lieu d’expérimentation (odeurs et bruits) pour éviter toute communication de stress et angoisse. Le choix des cinétiques sera également affiné au plus juste pour éviter de longs tests inutiles et de possibles angoisses supplémentaires. De plus, travaillant sur animal sain (C57BL/6J et C57BL/6J hTfr), la simplicité des administrations uniques ou répétées (administration i.v. 5.5ml/kg (Aiguilles 27G (3/4 ; 0.4/19mm)) ; s.c. 10ml/kg (Aiguilles 26G (‘’3/8’’ ; 0.45*10mm)) et i.p. 10ml/kg (Aiguilles 25G (‘5/8’’ ; 0.5*16 mm))) sur animal vigile et le court laps de temps d’exposition des molécules (cinétique de quelques heures à maximum 1 semaine), nous permettent d’éviter toute apparition potentielle de phénotypes dommageables chez les animaux. Dans cette procédure, nous utiliserons des animaux issus d’élevages extérieurs de chez deux fournisseurs différents.
Choix des espèces
Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, et idéale pour la mise en place de premières études pré-cliniques. Le développement préclinique nécessite tôt ou tard une première approche in vivo, sur un modèle animal tel que le rongeur, dans notre cas, la souris. C’est le modèle le plus standardisé et utilisé dans la racherche en expérimentation animale, notamment par sa physiologie connue (mammifère) et relativement proche de l’homme. Le modèle rongeur facilite les manipulations, les injections et observations comportementales. Il est aussi plus adapté et intéressant pour la partie pharmacologie (diminution des posologies). En pratique, on l’utilise principalement pour la facilité de mise en place des expérimentations, l’obtention de groupes jusqu’à 6-8 individus sans trop de contraintes de stabulation. Le modèle souris est surtout préférentiel lorsqu’il s’agit de mette en place l'élevage d’une lignée génétiquement modifiée avec une (des) mutation(s) donnée(s), ou encore d'étudier de nombreux modèles de pathologies, plus facilement accessibles. Les animaux seront utilisés pour réaliser des suivis pharmacologiques, des échantillonnages de tissus, organes ou liquides physiologiques, ceci à des fins scientifiques. Pour notre procédure, nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 8 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter individus, qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Ce stade « jeune adulte » présente un poids moyen de 25-27g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).
Etude du rôle d’un récepteur au froid (« TRPM8 ») dans l’hypothermie thérapeutique sur un modèle d’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
L'infarctus du myocarde reste encore aujourd'hui l'une des principales causes de décès dans le monde. Une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeux au cours de l'infarctus ou des stratégies validées de cardioprotection reste donc nécessaire. Plusieurs données de la littérature démontrent en particulier un effet bénéfice de l'hypothermie thérapeutique (HT) dans certains contextes d'ischémie-reperfusion (I/R). Ce bénéfice a notamment été mis en évidence chez un modèle murin d'arrêt cardiaque développé au sein du laboratoire (diminution de la mortalité notamment) Décrypter l’intégration complexe des mécanismes médiés par l’hypothermie dans le contexte de l’I/R est nécessaire pour améliorer rationnellement les protocoles d’hypothermie thérapeutique en clinique. Parmi les récepteurs sensibles aux variations de température, le principal récepteur au froid est le canal appelé « TRPM8 » (Transient receptor potential cation channel subfamily M (melastatin) member 8). L'objectif du projet est de décrypter le rôle de TRPM8 dans l'effet cardioprotecteur de l'hypothermie thérapeutique, dans le cadre de l'ischémie-reperfusion cardiaque. Ce mécanisme offre comme perspective le développement d’agents pharmacologiques régulant l’activité des récepteurs au froid pour potentialiser ou restaurer l’effet protecteur du froid sur les lésions de reperfusion dans le cas d’un syndrome métabolique. A terme, l'objectif sera de développer une stratégie thérapeutique mimant ou améliorant l'effet protecteur de l'hypothermie thérapeutique. En effet, la procédure d'hypothermie thérapeutique est compliquée à mettre en place chez l'Homme et ne peut être initiée que tardivement dans la prise en charge des patients (car réalisable uniquement en structure hospitalière) Le projet impliquera 204 animaux maximum
Bénéfices attendus
En conclusion de ce projet, nous espérons obtenir une température cible pour notre HT. Cette température servira pour nos futurs protocoles liés à l’étude de la HT. Nous devrions observer une diminution de la taille d’infarctus, et/ou une potentielle diminution de la mortalité. Ce projet nous permettra également de valider l’implication du canal TRPM8 dans le bénéfice de la procédure HT. Cette implication nous permettra de travailler sur des substituts pharmacologiques mimant l’effet de la HT, facilitant ainsi la prise en charge thérapeutique des patients (la procédure d'hypothermie thérapeutique est compliquée à mettre en place chez l'Homme et ne peut être initiée que tardivement dans la prise en charge des patients).
Procédures
Les souris seront soumises à deux procédures chirurgicales, d’une durée totale respective de 90min puis 15min (sous anesthésie générale), espacées de 24H.
Impact sur les animaux
La procédure chirurgicale d’ischémie-reperfusion cardiaque (modèle d’infarctus du myocarde), implique une thoracotomie sous anesthésie générale profonde et couverture analgésique adaptée, avec intubation de l’animal. Il s’agit d’une technique maîtrisée au laboratoire depuis plusieurs années. Les soins (analgésie, enrichissement) et le suivi post-opératoires (surveillance post-opératoire, points limites) associés ont ainsi été optimisés.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour permettre l’analyse de la taille d’infarctus (prélèvement cardiaque).
Remplacement
Le canal TRPM8 a été étudié in-vitro depuis de nombreuses années, notamment au laboratoire. Ces études ont permis d’établir le potentiel de TRPM8 comme cible thérapeutique. Nous devons désormais prouver l’implication de ce canal dans l’hypothermie thérapeutique suite à un infarctus du myocarde, dans une étude physiologique sur organisme vivant.
Réduction
Les effectifs ont été déterminés au plus juste pour permettre l’obtention de résultats analysables statistiquement. Dans un objectif de réduction, seuls des animaux mâles seront utilisés pour la procédure 1 « pilote ». Le choix de recourir à des animaux C57bl/6J provenant d’un fournisseur (et non de notre élevage) permet ainsi de ne pas faire naître inutilement des animaux (femelle ou génotype inadapté) via notre élevage. Les résultats obtenus dans la procédure 1 (pilote) pour les températures sélectionnées seront directement intégrés à la procédure 2 afin de diminuer le nombre d’animaux nécessaire dans la procédure 2. Afin d’utiliser au mieux les animaux issus de l’élevage des lignées dans la procédure 2 (et éviter la mise à mort d’animaux non utilisables dans le projet), les expériences porteront sur les mâles et les femelles (pour un effectif total de 84 animaux). Ainsi, ce n’est que si un effet genre est observé sur ces premiers résultats, que les effectifs devront être adaptés (doublés) pour conserver une exploitation statistique fiable des résultats en séparant l’effet mesuré sur les mâles et celui mesuré sur les femelles. Le projet impliquera donc au maximum 204 animaux : 48 pour la procédure 1 puis 156 pour la procédure 2.
Raffinement
La chirurgie est réalisée sous anesthésie profonde (fixe), et couverture analgésique (morphinique et anesthésique local pour les abords) maintenue si besoin jusqu’à la mise à mort de l’animal (morphinique administré toutes les 6-8h selon la fiche d’observation/score). Au réveil, les animaux sont hydratés (300μL de sérum physiologique en sous-cutané) et placés en couveuse chauffées, où ils bénéficient d’eau sous forme gélifiée, et de nourriture de consistance molle, directement dans la litière, en plus du biberon et de la nourriture standard. Des capsules d’eau gélifiée enrichie en glucose et vitamines sont également disponibles si besoin. Un suivi du réveil est assuré à l’aide d’un « scoring » de symptômes, principalement respiratoires, comportementaux et morphologique, établi à deux temps post-opératoires clefs, dans le but d’intervenir de manière rapide et efficace, le cas échéant en concertation avec le chef de projet et/ou le vétérinaire référent.
Choix des espèces
La physiologie de la souris étant « proche » de celle de l’Homme nous avons choisi de réaliser l’ensemble de nos expériences chez cette espèce animale. Au sein de notre laboratoire et dans la communauté scientifique, la souche C57Bl/6 est largement utilisée pour les maladies cardiovasculaires, ce qui supporte notre choix (les animaux transgéniques utilisés dans ce projet sont sur fond C57bl/6J). De plus, le choix de ce modèle nous permet justement le recours à des modèles génétiquement modifié (animaux invalidés pour le gène du récepteur au froid TRPM8) Nous utiliserons des souris adultes, âgées de 7 à 20 semaines. Des souris plus jeunes ne présentent pas d’intérêt thérapeutique associé. Les souris plus âgées augmentent le risque de décès et de complications post-opératoires.