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 : 257 projets autorisés en mars 2026 (01/04/2026)
Remodelage du système de Purkinje dans les arythmies ventriculaires chez la souris (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Ce projet se déroule sur 2 établissements EU1 et EU2. La mort subite cardiaque due aux arythmies cardiaques représentent jusqu’à 85 % des cas de mortalité chez des patients atteints d’infarctus ou de maladies cardiaques (cardiomyopathies). Ces arythmies sont souvent déclenchées par des cellules cardiaques spécialisées appelés fibres de Purkinje. Ces fibres forment un réseau de conduction électrique rapide assurant la contraction coordonnée du cœur afin de pomper efficacement le sang. Bien que ces fibres ne représentent qu’une infime partie du cœur (2% de la masse du cœur), plusieurs études suggèrent que des dysfonctionnements au niveau de ces fibres jouent un rôle important dans les arythmies cardiaques et la mort subite chez l’Homme. L’objectif principal de ce projet est d’élucider comment ces dysfonctionnements peuvent provoquer des arythmies cardiaques. Notre hypothèse est que des perturbations de la structure ou de la fonction des fibres de Purkinje dans certaines formes de maladies cardiaques (cardiomyopathies) représentent un facteur de risque élevé de mort subite. Pour cela nous allons étudier la structure et l’activité électrique de fibres de Purkinje des modèles de cardiomyopathies chez la souris. Parmi les modèles de cardiomyopathies, nous travaillerons sur des souris modifiés génétiquement avec une dysfonction des fibres de Purkinje, identifiés chez des patients atteints de malformations cardiaques ou de cardiomyopathies très souvent associées à des arythmies.
Bénéfices attendus
La survenue de mort subite est très souvent liée à une arythmie ventriculaire imprévisible qui dans sa grande majorité provient d’un défaut du réseau de Purkinje. Malheureusement ce réseau ne représente qu’une infime partie du cœur et son étude chez l’Homme est limitée à des mesures invasives et indirectes. L’utilisation de souris transgéniques, chez lesquelles ce réseau est facilement identifiable, est un atout majeur pour comprendre l’origine des arythmies ventriculaires. Ce projet devrait nous permettre d’identifier des facteurs de prédisposition aux arythmies ventriculaires dans plusieurs modèles de cardiomyopathies.
Procédures
La première intervention consiste au traitement des souris gestantes, juste avant la naissance et par voie orale avec une molécule qui induit les cardiomyopathies chez la descendance (durée : moins d’une minute). La descendance issue de ces mères gestantes recevra une injection du même traitement au 2ème jour après la naissance (durée : moins d’une minute), une identification par tatouage digital à 10 jours (durée : moins d’une minute), une biopsie de la queue pour le génotypage (identification de la variation génétique) (durée : moins d’une minute). Ces interventions auront lieu dans l’établissement EU1/2 Ces animaux seront sous anesthésie générale, et leur activité électrique sera analysée au niveau du cœur entier par électrocardiogramme (ECG), au niveau tissulaire par stimulation cardiaque, et au niveau structurel par IRM. Ces interventions auront lieu dans l’établissement EU2/2.
Impact sur les animaux
Les animaux présentant les points limites suivants seront euthanasiés par dislocation cervicale : L’administration par voie orale du tamoxifène peut provoquer un stress à l’animal et provoquer la mise-bas des femelles gestantes. De plus, au moment du traitement par voie orale, le tamoxifène peut également suivre une fausse route. Chez les nouveau-nés, l’injection de tamoxifène peut provoquer un retard de croissance. L’anesthésie générale peut entraîner des difficultés respiratoires se manifestant par des spasmes abdominaux et ne devraient pas engendrer de nuisances ou d’effets indésirables particuliers sur les souris. L’induction d’arythmies ventriculaires par la stimulation cardiaque pourrait entrainer des effets indésirables sévères (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire) et même conduire au décès de certains animaux.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet seront euthanasié suite à la fin de fertilité ou bien afin d’effectuer des analyses ex vivo.
Remplacement
Pour le moment, les études sur cellules, organes artificielles ou par modélisation informatique ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de la structure et fonction complexe des fibres de Purkinje. Cependant, les résultats obtenus pourront enrichir de futurs modèles mathématiques des fibres pour la réalisation de simulation virtuelle de la fonction cardiaque et des arythmies.
Réduction
Les animaux subiront le maximum de procédures possibles (sous anesthésie générale) afin d’obtenir le maximum de données sur un minimum de d’animaux. Dès que les résultats auront une puissance statistique minimale pour être exploités, la production de souris sera arrêtée.
Raffinement
Les mesures de raffinement sont mises en place à toutes les étapes du projet, notamment au cours de l’hébergement (cage collective, litière et enrichissement adaptés) et seront manipulés par des personnes compétentes et formées. L’état des animaux sera contrôlé quotidiennement afin d’éviter toute souffrance. Les animaux seront anesthésiés quand nécessaire et des points limites sont déterminés afin d’utiliser une méthode analgésique ou bien d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle pour plusieurs raisons : -animal de petite taille, facile à héberger et à contentionner -modèle idéal pour la création de lignée : temps de gestation court (19 à 21 jours), -6 à 15 souriceaux par portée -modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99 pourcents d'homologies entre son génome et le génome humain - modèle très bien maitrisé en termes de manipulation génétique. Les stades de développement utilisés dans ce projet sont les suivants : -Souris adultes : des souris génitrices qui permettront le maintien de la lignée de souris transgéniques (à partir 6-8 semaines jusqu’à 24 semaines) et la descendance à partir du 3ème jour jusqu’à 6 semaines.
Remodelage du système de Purkinje dans les arythmies ventriculaires chez la souris (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Ce projet se déroule sur 2 établissements EU1 et EU2. La mort subite cardiaque due aux arythmies cardiaques représentent jusqu’à 85 % des cas de mortalité chez des patients atteints d’infarctus ou de maladies cardiaques (cardiomyopathies). Ces arythmies sont souvent déclenchées par des cellules cardiaques spécialisées appelés fibres de Purkinje. Ces fibres forment un réseau de conduction électrique rapide assurant la contraction coordonnée du cœur afin de pomper efficacement le sang. Bien que ces fibres ne représentent qu’une infime partie du cœur (2% de la masse du cœur), plusieurs études suggèrent que des dysfonctionnements au niveau de ces fibres jouent un rôle important dans les arythmies cardiaques et la mort subite chez l’Homme. L’objectif principal de ce projet est d’élucider comment ces dysfonctionnements peuvent provoquer des arythmies cardiaques. Notre hypothèse est que des perturbations de la structure ou de la fonction des fibres de Purkinje dans certaines formes de maladies cardiaques (cardiomyopathies) représentent un facteur de risque élevé de mort subite. Pour cela nous allons étudier la structure et l’activité électrique de fibres de Purkinje des modèles de cardiomyopathies chez la souris. Parmi les modèles de cardiomyopathies, nous travaillerons sur des souris modifiés génétiquement avec une dysfonction des fibres de Purkinje, identifiés chez des patients atteints de malformations cardiaques ou de cardiomyopathies très souvent associées à des arythmies.
Bénéfices attendus
La survenue de mort subite est très souvent liée à une arythmie ventriculaire imprévisible qui dans sa grande majorité provient d’un défaut du réseau de Purkinje. Malheureusement ce réseau ne représente qu’une infime partie du cœur et son étude chez l’Homme est limitée à des mesures invasives et indirectes. L’utilisation de souris transgéniques, chez lesquelles ce réseau est facilement identifiable, est un atout majeur pour comprendre l’origine des arythmies ventriculaires. Ce projet devrait nous permettre d’identifier des facteurs de prédisposition aux arythmies ventriculaires dans plusieurs modèles de cardiomyopathies.
Procédures
La première intervention consiste au traitement des souris gestantes, juste avant la naissance et par voie orale avec une molécule qui induit les cardiomyopathies chez la descendance (durée : moins d’une minute). La descendance issue de ces mères gestantes recevra une injection du même traitement au 2ème jour après la naissance (durée : moins d’une minute), une identification par tatouage digital à 10 jours (durée : moins d’une minute), une biopsie de la queue pour le génotypage (identification de la variation génétique) (durée : moins d’une minute). Ces interventions auront lieu dans l’établissement EU1/2 Ces animaux seront sous anesthésie générale, et leur activité électrique sera analysée au niveau du cœur entier par électrocardiogramme (ECG), au niveau tissulaire par stimulation cardiaque, et au niveau structurel par IRM. Ces interventions auront lieu dans l’établissement EU2/2.
Impact sur les animaux
Les animaux présentant les points limites suivants seront euthanasiés par dislocation cervicale : L’administration par voie orale du tamoxifène peut provoquer un stress à l’animal et provoquer la mise-bas des femelles gestantes. De plus, au moment du traitement par voie orale, le tamoxifène peut également suivre une fausse route. Chez les nouveau-nés, l’injection de tamoxifène peut provoquer un retard de croissance. L’anesthésie générale peut entraîner des difficultés respiratoires se manifestant par des spasmes abdominaux et ne devraient pas engendrer de nuisances ou d’effets indésirables particuliers sur les souris. L’induction d’arythmies ventriculaires par la stimulation cardiaque pourrait entrainer des effets indésirables sévères (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire) et même conduire au décès de certains animaux.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet seront euthanasié suite à la fin de fertilité ou bien afin d’effectuer des analyses ex vivo.
Remplacement
Pour le moment, les études sur cellules, organes artificielles ou par modélisation informatique ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de la structure et fonction complexe des fibres de Purkinje. Cependant, les résultats obtenus pourront enrichir de futurs modèles mathématiques des fibres pour la réalisation de simulation virtuelle de la fonction cardiaque et des arythmies.
Réduction
Les animaux subiront le maximum de procédures possibles (sous anesthésie générale) afin d’obtenir le maximum de données sur un minimum de d’animaux. Dès que les résultats auront une puissance statistique minimale pour être exploités, la production de souris sera arrêtée.
Raffinement
Les mesures de raffinement sont mises en place à toutes les étapes du projet, notamment au cours de l’hébergement (cage collective, litière et enrichissement adaptés) et seront manipulés par des personnes compétentes et formées. L’état des animaux sera contrôlé quotidiennement afin d’éviter toute souffrance. Les animaux seront anesthésiés quand nécessaire et des points limites sont déterminés afin d’utiliser une méthode analgésique ou bien d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle pour plusieurs raisons : -animal de petite taille, facile à héberger et à contentionner -modèle idéal pour la création de lignée : temps de gestation court (19 à 21 jours), -6 à 15 souriceaux par portée -modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99 pourcents d'homologies entre son génome et le génome humain - modèle très bien maitrisé en termes de manipulation génétique. Les stades de développement utilisés dans ce projet sont les suivants : -Souris adultes : des souris génitrices qui permettront le maintien de la lignée de souris transgéniques (à partir 6-8 semaines jusqu’à 24 semaines) et la descendance à partir du 3ème jour jusqu’à 6 semaines.
Evaluation et développement pré-clinique des cathéters pour cartographie, cautérisation ou électroporation irreversible des arythmies cardiaques dans des modèles porcins et ovins
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 125
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité et la sécurité de prototype de cathéters de diagnostic ou de traitement par ablation pour les troubles du rythme cardiaque. Pour cela l’évaluation préclinique est obligatoire, via l’utilisation de modèles animaux, sains ou malades, en conditions proches de la clinique, avant leur utilisation chez l’homme. Les cathéters sont des dispositifs médicaux manœuvrables à l’intérieur des gros vaisseaux et du cœur et permettent aux cardiologues soit de diagnostiquer une maladie cardiaque soit de la traiter. Les cathéters d’ablation sont des dispositifs médicaux utilisés pour le traitement de maladies cardiaques. Ils permettent grâce à une électrode positionnée à leur extrémité, de causer une cautérisation ou une lésion contrôlée dans le cœur. Cette lésion interrompt les circuits favorisants l’activation désynchronisée du muscle cardiaque. Les cathéters de diagnostic eux, utilisent plusieurs électrodes positionnées en différentes configurations géométriques pour capturer les signaux du cœur et aider à trouver les sources anormales d’activation cardiaque. Le projet permettra de valider les paramètres suivants de prototypes de cathéter avant de pouvoir être utilisés chez le patient : les aspects ergonomiques (robustesse et préservation de l’intégrité mécanique, manœuvrabilité d’un cathéter, capacité à atteindre les cibles cardiaques), l’efficacité (capacité à cibler les points de contrôle lors du diagnostic, capacité à induire des lésions durables sur toute l’épaisseur du myocarde) et enfin la sécurité (risques de créer des caillots de sang pouvant être responsables d’AVC, risque d'endommager les organes adjacents…). Lors de procédure médicale réalisée chez le patient (identique à celle réalisée dans le projet), les patients sont conscients (sédation légère), avec une gestion de la douleur par voie médicamenteuse ajustée par pallier en fonction de la réponse du patient au traitement. Les tests réalisés chez les modèles animaux se déroulent en anesthésie générale. L’objectif de ce projet est de travailler sur des prototypes des cathéters qui devraient permettre une manœuvrabilité optimale, montrer une absence ou minimisation des risques collatéraux pendant la procédure, et provoquer des lésions du tissu cardiaque ayants des effets durables sur les propriétés électriques du cœur traité, afin de pouvoir les proposer à terme dans la prise en charge de maladies cardiaques.
Bénéfices attendus
Les tests des cathéters sur les animaux pour les thérapies du trouble du rythme cardiaque sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus. L’évolution permanente des dispositifs médicaux dans la prise en charge des patients met en évidence l’intérêt des cathéters pour le diagnostic et le traitement par ablation thermique et non-thermique de certaines maladies cardiaques, ces dispositifs ont donc un marché mondial en pleine croissance. Les tests précis et éthiques ouvriront aux partenaires industriels et aux collaborateurs la possibilité de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, ce qui leur permettra d'obtenir la certification réglementaire pour mettre leurs dispositifs sur le marché.
Procédures
Toutes les procédures et les étapes décrites dans ce projet se déroulent sous anesthésie générale. Nous allons utiliser des cochons jeunes ou des brebis adultes, selon la disponibilité et la nécessite d’effectuer un protocole chronique ou aigü. Nous prévoyons d’utiliser maximum 250 animaux en 5 ans. Les animaux pourront être sains ou être des modèles de maladies cardiaques précédemment créés. Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM et/ou scanner CT (durée 2-4 heures), prélèvements sanguins, urinaires, fécaux et tissulaires (30-45 mins), et une opération (identique à celle réalisée chez le patient) pour le test des cathéters sous imagerie par rayons X (durée 4-6 heures). En fonction du dispositif médical à tester, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’un à trois mois après l’ablation, de l’imagerie, des prélèvements, et des cartographie diagnostique afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures)
Impact sur les animaux
Les niveaux de stress et les effets cardiaques dus aux thérapies de diagnostic et d'ablation sont identiques à ceux que connaissent les patients en milieu clinique. Les effets secondaires peuvent être une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, un déclenchement de tachycardies ventriculaire débordantes en fibrillations ou un saignement aux sites d’introduction des cathéters.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, les organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.
Remplacement
A ce jour, pour les objectifs envisagés dans ce projet, nous n’avons pas à disposition d’autres options pour le test de cathéter d’ablation et diagnostic que d’utiliser des modèles animaux. Nous pouvons obtenir des modèles cellulaires en laboratoire pour des analyses préliminaires, mais ces modèles qui se basent sur les cellules cardiaques n'offrent que des résultats extrêmement simplifiés par rapport au cœur entier. Les modèles tissulaires ex vivo ne peuvent pas nous permettre d’observer les effets du remodelage à long terme qui certifie la validation des cathéters pour leur utilisation en clinique.
Réduction
Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux utilisés repose sur la maximisation du nombre de sites que nous pouvons traiter par ablation. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous prévoyons d’effectuer certaines évaluations en parallèle (ex : évaluer un cathéter diagnostic et un cathéter d’ablation), si leur coévaluation n’affecte pas les résultats attendus. Si un cathéter montre des limitations importantes en termes de sécurité et/ ou de fiabilité, l’évaluation sera arrêtée ou suspendue en l’attente d’une amélioration du dispositif par le constructeur. De même, si l’évaluation statistique atteint une puissance suffisante, aucun autre animal ne sera inclus dans l'évaluation du cathéter d'intérêt. Chez un jeune porc ou un jeune mouton, nous pouvons effectuer entre 5 et 20 lésions en considérant à la fois les ventricules et les oreillettes. Cela nous donne suffisamment de répliques techniques pour rendre les résultats plus robustes et réduire l’erreur apportée par la variabilité biologique et anatomique individuelle. Cette confiance nous permet d’utiliser la quantité minimale de 5 animaux par conditions afin d’avoir une puissance statistique acceptable. En outre, dans le cas où le paramétrage des thérapies doit être testé en amont du test sur le tissu cardiaque, nous pouvons tester différentes conditions sur les muscles de la cuisse.
Raffinement
Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constantes de leurs paramétres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, tempérautre...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel formé, qui peut intervenir rapidement auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, cochon, chèvre, chien), le cochon et le mouton ont été retenus car ces modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent une référence dans la communauté scientifique. De plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. Stades de développement des animaux inclus : - Porc : jeune de 50-70kg environ (environ de 4-5 mois) - Ovins : adultes à partir de 12 mois Au stade défini, et pour les deux espèces, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des dispositifs médicaux.
Hydrogenotherapie et arythmies cardiaques
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Objectifs
L'hydrogène (H2) est un candidat médicament très intéressant dans le traitement des maladies cardiovasculaires. Il est connu pour protéger le coeur lors d'un phénomène d'ischémie-reperfusion (IR) cardiaque. Un phénomène qui survient par exemple lors d'une crise cardiaque. L'ischémie est la diminution de l'apport en sang d'un organe tandis que la reperfusion correspond à la restauration de l'apport normal en sang. Lors d'une IR il est fréquent que le coeur entre en arythmie. Le coeur bat alors de manière irrégulière ce qui peut provoquer une mort subite. Ce type d'accident cardiaque est responsable chaque année de la mort de 5 millions de personnes dans le monde. Prévenir l'apparition de troubles du rythme est donc capital dans la prise en charge des patients présentants une IR. L'H2 a été démontré comme protecteur cardiaque, nous pensons que l'H2 possède également un effet anti-arythmique. L'objectif de ce projet est ainsi d'étudier la capacité de l'H2 à empêcher l'apparition de troubles du rythme au cours d'une IR.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de démontrer un potentiel effet anti-arythmique de l'H2. Ce travail doit fournir les premières données vers une utilisation de l'H2 pour réduire l'apparition de troubles du rythme chez les patients hospitalisés pour IR.
Procédures
Chaque animal sera soumis à une procédure chirurgicale de moins de deux heures sous anesthésie générale et ventilation assistée. Au cours de cette procédure l'animal subira une période d'ischémie (obstruction d'une artère irriguant le coeur) de durée variable (5-40 minutes) suivie d'une période de reperfusion (10-60 minutes).
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de détresse respiratoire ou des hémorragies. Il est attendu que les animaux développent des arythmies au cours de la procédure, si l'arythmie est trop sévère cela peut engendrer la mort immédiate de l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l'intervention chirurgicale afin de récupérer le coeur pour analyses biologiques.
Remplacement
La présente étude a pour objectif de fournir des données précliniques sur le potentiel anti-arythmique de l'H2. Actuellement, il est impossible de remplacer la compléxité du corps humain et du système cardiovasculaire par des modèles n'utilisant pas d'animaux, d'où la nécessité de leur utilisation dans ce projet.
Réduction
Le projet prévoit l'utilisation de 300 animaux. 30 rats seront utilisés afin d'apprendre la technique de chirurgie et de déterminer les conditions d'expérimentation des procédures suivantes, cela permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés lors de ces procédures. Parmi ces 30 rats, certains pourront être réutilisés d'un projet précédent à condition qu'ils aient pleinement retrouvé leur état de santé et de bien-être général. Les deux autres procédures comprendront 18 groupes de 15 rats. Ces 18 groupes réunissent les conditions nécessaires à l'obtention de résultats exploitables. Le nombre de 15 animaux par groupe a été déterminé sur la base des conventions de Lambeth (conventions déterminant les bonne pratiques expérimentales pour l'étude des troubles du rythme en préclinique).
Raffinement
Le projet est mis en oeuvre dans un établissement utilisateur agréé. L'ensemble des personnels impliqués est à jour des formations réglementaires exigibles pour la manipulation et la chirurgie sur des animaux vivants. Les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé et enrichi. Les animaux sont observés régulièrement afin d'anticiper l'apparition des points limites fixés. L'intégralité des gestes sera réalisée sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Les similitudes d'anatomie et de physiolgie entre le rat et l'Homme permettent d'obtenir une comparaison fiable des résultats obtenus. De plus l'utilisation du rat pour établir le modèle d'ischémie-reperfusion myocardique est un modèle maîtrisé par le laboratoire. Nous utiliserons des rats adultes mâles de minimum 7 semaines (correspondant à un poids corporel supérieur à 300g). A ce stade de développement les animaux sont sevrés et d'un poids supérieur à 300g facilitant la chirurgie.
Remodelage du système de Purkinje dans les arythmies ventriculaires chez la souris (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
La mort subite cardiaque due aux arythmies cardiaques représentent jusqu’à 85 % des cas de mortalité chez des patients atteints d’infarctus ou de maladies cardiaques (cardiomyopathies). Ces arythmies sont souvent déclenchées par des cellules cardiaques spécialisées appelés fibres de Purkinje. Ces fibres forment un réseau de conduction électrique rapide assurant la contraction coordonnée du cœur afin de pomper efficacement le sang. Bien que ces fibres ne représentent qu’une infime partie du cœur (2% de la masse du cœur), plusieurs études suggèrent que des dysfonctionnements au niveau de ces fibres jouent un rôle important dans les arythmies cardiaques et la mort subite chez l’Homme. L’objectif principal de ce projet est d’élucider comment ces dysfonctionnements peuvent provoquer des arythmies cardiaques. Notre hypothèse est que des perturbations de la structure ou de la fonction des fibres de Purkinje dans certaines formes de maladies cardiaques (cardiomyopathies) représentent un facteur de risque élevé de mort subite. Pour cela nous allons étudier la structure et l’activité électrique de fibres de Purkinje des modèles de cardiomyopathies chez la souris. Parmi les modèles de cardiomyopathies, nous travaillerons sur des souris modifiés génétiquement avec une dysfonction des fibres de Purkinje, identifiés chez des patients atteints de malformations cardiaques ou de cardiomyopathies très souvent associées à des arythmies.
Bénéfices attendus
La survenue de mort subite est très souvent liée à une arythmie ventriculaire imprévisible qui dans sa grande majorité provient d’un défaut du réseau de Purkinje. Malheureusement ce réseau ne représente qu’une infime partie du cœur et son étude chez l’Homme est limitée à des mesures invasives et indirectes. L’utilisation de souris transgéniques, chez lesquelles ce réseau est facilement identifiable, est un atout majeur pour comprendre l’origine des arythmies ventriculaires. Ce projet devrait nous permettre d’identifier des facteurs de prédisposition aux arythmies ventriculaires dans plusieurs modèles de cardiomyopathies.
Procédures
Dans la procédure 1, les souris gestantes seront traitées une fois, juste avant la naissance et par voie orale avec du tamoxifène (molécule induisant les cardiomyopathies chez la descendance) (Durée : moins d’un minute). Dans la procédure 2 (6-7 semaines), la descendance aura une injection dans l’abdomen de tamoxifène au 2ème jour après la naissance (durée : Moins d’un minute), une identification par tatouage digital à 10 jours (durée: moins d’un minute), une biopsie de la queue pour le génotypage (identification de la variation génétique) (duré : moins d’un minute). Ces animaux seront sous anesthésie générale pour les analyses de l’activité électrique (ECG, IRM et stimulation cardiaque).
Impact sur les animaux
Les animaux présentant les points limites suivants seront euthanasiés par dislocation cervicale : L’administration par voie orale du tamoxifène peut provoquer un stress à l’animal et provoquer la mise-bas des femelles gestantes. De plus, au moment du traitement par voie orale, le tamoxifène peut également suivre une fausse route. Chez les nouveau-nés, l’injection de tamoxifène peut provoquer un retard de croissance. L’anesthésie générale peut entraîner des difficultés respiratoires se manifestant par des spasmes abdominaux et ne devraient pas engendrer de nuisances ou d’effets indésirables particuliers sur les souris. L’induction d’arythmies ventriculaires par la stimulation cardiaque pourrait entrainer des effets indésirables sévères (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire) et même conduire au décès de certains animaux.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet seront euthanasié suite à la fin de fertilité ou bien afin d’effectuer des analyses ex vivo.
Remplacement
Pour le moment, les études sur cellules, organes artificielles ou par modélisation informatique ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de la structure et fonction complexe des fibres de Purkinje. Cependant, les résultats obtenus pourront enrichir de futurs modèles mathématiques des fibres pour la réalisation de simulation virtuelle de la fonction cardiaque et des arythmies.
Réduction
Les animaux subiront le maximum de procédures possibles (sous anesthésie générale) afin d’obtenir le maximum de données sur un minimum de d’animaux. Dès que les résultats auront une puissance statistique minimale pour être exploités, la production de souris sera arrêtée.
Raffinement
Les mesures de raffinement sont mises en place à toutes les étapes du projet, notamment au cours de l’hébergement (cage collective, litière et enrichissement adaptés) et seront manipulés par des personnes compétentes et formées. L’état des animaux sera contrôlé quotidiennement afin d’éviter toute souffrance. Les animaux seront anesthésiés quand nécessaire et des points limites sont déterminés afin d’utiliser une méthode analgésique ou bien d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle pour plusieurs raisons : -animal de petite taille, facile à héberger et à contentionner -modèle idéal pour la création de lignée : temps de gestation court (19 à 21 jours), -6 à 15 souriceaux par portée -modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99 pourcents d'homologies entre son génome et le génome humain - modèle très bien maitrisé en termes de manipulation génétique. Les stades de développement utilisés dans ce projet sont les suivants : -Souris adultes : des souris génitrices qui permettront le maintien de la lignée de souris transgéniques (à partir 6-8 semaines jusqu’à 24 semaines) et la descendance à partir du 3ème jour jusqu’à 6 semaines.
Remodelage du système de Purkinje dans les arythmies ventriculaires chez la souris (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
La mort subite cardiaque due aux arythmies cardiaques représentent jusqu’à 85 % des cas de mortalité chez des patients atteints d’infarctus ou de maladies cardiaques (cardiomyopathies). Ces arythmies sont souvent déclenchées par des cellules cardiaques spécialisées appelés fibres de Purkinje. Ces fibres forment un réseau de conduction électrique rapide assurant la contraction coordonnée du cœur afin de pomper efficacement le sang. Bien que ces fibres ne représentent qu’une infime partie du cœur (2% de la masse du cœur), plusieurs études suggèrent que des dysfonctionnements au niveau de ces fibres jouent un rôle important dans les arythmies cardiaques et la mort subite chez l’Homme. L’objectif principal de ce projet est d’élucider comment ces dysfonctionnements peuvent provoquer des arythmies cardiaques. Notre hypothèse est que des perturbations de la structure ou de la fonction des fibres de Purkinje dans certaines formes de maladies cardiaques (cardiomyopathies) représentent un facteur de risque élevé de mort subite. Pour cela nous allons étudier la structure et l’activité électrique de fibres de Purkinje des modèles de cardiomyopathies chez la souris. Parmi les modèles de cardiomyopathies, nous travaillerons sur des souris modifiés génétiquement avec une dysfonction des fibres de Purkinje, identifiés chez des patients atteints de malformations cardiaques ou de cardiomyopathies très souvent associées à des arythmies.
Bénéfices attendus
La survenue de mort subite est très souvent liée à une arythmie ventriculaire imprévisible qui dans sa grande majorité provient d’un défaut du réseau de Purkinje. Malheureusement ce réseau ne représente qu’une infime partie du cœur et son étude chez l’Homme est limitée à des mesures invasives et indirectes. L’utilisation de souris transgéniques, chez lesquelles ce réseau est facilement identifiable, est un atout majeur pour comprendre l’origine des arythmies ventriculaires. Ce projet devrait nous permettre d’identifier des facteurs de prédisposition aux arythmies ventriculaires dans plusieurs modèles de cardiomyopathies.
Procédures
Dans la procédure 1, les souris gestantes seront traitées une fois, juste avant la naissance et par voie orale avec du tamoxifène (molécule induisant les cardiomyopathies chez la descendance) (Durée : moins d’un minute). Dans la procédure 2 (6-7 semaines), la descendance aura une injection dans l’abdomen de tamoxifène au 2ème jour après la naissance (durée : Moins d’un minute), une identification par tatouage digital à 10 jours (durée: moins d’un minute), une biopsie de la queue pour le génotypage (identification de la variation génétique) (duré : moins d’un minute). Ces animaux seront sous anesthésie générale pour les analyses de l’activité électrique (ECG, IRM et stimulation cardiaque).
Impact sur les animaux
Les animaux présentant les points limites suivants seront euthanasiés par dislocation cervicale : L’administration par voie orale du tamoxifène peut provoquer un stress à l’animal et provoquer la mise-bas des femelles gestantes. De plus, au moment du traitement par voie orale, le tamoxifène peut également suivre une fausse route. Chez les nouveau-nés, l’injection de tamoxifène peut provoquer un retard de croissance. L’anesthésie générale peut entraîner des difficultés respiratoires se manifestant par des spasmes abdominaux et ne devraient pas engendrer de nuisances ou d’effets indésirables particuliers sur les souris. L’induction d’arythmies ventriculaires par la stimulation cardiaque pourrait entrainer des effets indésirables sévères (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire) et même conduire au décès de certains animaux.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce projet seront euthanasié suite à la fin de fertilité ou bien afin d’effectuer des analyses ex vivo.
Remplacement
Pour le moment, les études sur cellules, organes artificielles ou par modélisation informatique ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de la structure et fonction complexe des fibres de Purkinje. Cependant, les résultats obtenus pourront enrichir de futurs modèles mathématiques des fibres pour la réalisation de simulation virtuelle de la fonction cardiaque et des arythmies.
Réduction
Les animaux subiront le maximum de procédures possibles (sous anesthésie générale) afin d’obtenir le maximum de données sur un minimum de d’animaux. Dès que les résultats auront une puissance statistique minimale pour être exploités, la production de souris sera arrêtée.
Raffinement
Les mesures de raffinement sont mises en place à toutes les étapes du projet, notamment au cours de l’hébergement (cage collective, litière et enrichissement adaptés) et seront manipulés par des personnes compétentes et formées. L’état des animaux sera contrôlé quotidiennement afin d’éviter toute souffrance. Les animaux seront anesthésiés quand nécessaire et des points limites sont déterminés afin d’utiliser une méthode analgésique ou bien d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle pour plusieurs raisons : -animal de petite taille, facile à héberger et à contentionner -modèle idéal pour la création de lignée : temps de gestation court (19 à 21 jours), -6 à 15 souriceaux par portée -modèle très utilisé pour mimer les maladies humaines de par les 99 pourcents d'homologies entre son génome et le génome humain - modèle très bien maitrisé en termes de manipulation génétique. Les stades de développement utilisés dans ce projet sont les suivants : -Souris adultes : des souris génitrices qui permettront le maintien de la lignée de souris transgéniques (à partir 6-8 semaines jusqu’à 24 semaines) et la descendance à partir du 3ème jour jusqu’à 6 semaines.
Implication du canal potassique TREK1 dans les arythmies ventriculaires chez la souris mâle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Les arythmies ventriculaires, correspondant à un défaut de contraction des ventricules, est la forme d’arythmie la plus mortelle. En effet, elle représente la moitié des décès d’origine cardiaque et environ 30 % des décès totaux en France. Ces arythmies résultent principalement d’un dysfonctionnement acquis ou inné de protéines exprimées dans les cellules du cœur appelées canaux ioniques. Des arythmies provenant du ventricule droit hypertrophié/dilaté sont décrites chez les patients souffrant d’hypertension pulmonaire et notamment dans le contexte de maladies hypoxémiantes qui peuvent être liées à la pollution. A travers ce projet, nous proposons d’étudier le rôle que pourrait jouer le canal ionique TREK1 dans ces arythmies, à l’aide d’un modèle de souris dans lequel son expression a été invalidée. Sa sensibilité à l’étirement en fait une cible particulièrement attractive dans le ventricule droit étiré suite à une hypertension pulmonaire. Une meilleure connaissance du rôle physiopathologique des canaux ioniques, ici TREK1, permettra de mieux appréhender le mécanisme de déclenchement des arythmies ventriculaires et d’adopter des stratégies thérapeutiques plus efficaces dans le contexte des pathologies du ventricule droit.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de mettre en évidence le rôle du canal TREK1 dans la fonction contractile, l’activité électrique cardiaque mais surtout dans le déclenchement d’arythmies au niveau du ventricule droit, région du cœur dans laquelle il est fortement exprimé. Ce projet est renforcé par une approche expérimentale multi-niveaux : -Celui de l’animal (ECG/IRM/stimulation transoesophagienne), -Celui de l’organe (cartographie optique), -Celui du tissu (histologie), -Celui de la cellule cardiaque, de la cellule musculaire lisse -Celui de la protéine/de l’ARNm Ce projet permettra une meilleure compréhension du rôle du canal TREK1 et par conséquent de mieux appréhender le(s) mécanisme(s) de déclenchement des arythmies ventriculaires qui peuvent conduire à la mort subite. Des stratégies thérapeutiques visant TREK1 pourraient alors s’avérer efficaces dans le traitement d’arythmies ventriculaires chez l’Homme.
Procédures
Les souris seront soumises à deux types d’interventions non invasives sous anesthésie générale puis une mesure invasive avant euthanasie: • Examens d’imagerie par IRM non invasif (environ 1h30) • Enregistrement ECG non invasif (environ 15 min) • Mesure de pression intraventriculaire droite invasive (20 min) Ces trois expérimentations seront réalisées sur 80 animaux répartis en 2 conditions : • Milieu normal: 20 souris saines et 20 souris déficitaires en TREK1 • Milieu appauvri en oxygène : 20 souris saines et 20 souris déficitaires en TREK1 (3 semaines). Un autre groupe d’animaux sera aussi soumis à une intervention invasive sous anesthésie générale, la stimulation cardiaque transoesophagienne (environ 15 min). Cette intervention sera réalisée sur 80 animaux répartis en 2 conditions : • Milieu normal : 20 souris saines et 20 souris déficitaires en TREK1 • Milieu appauvri en oxygène : 20 souris saines et 20 souris déficitaires en TREK1. Les trois procédures seront réalisées une seule fois sur chaque animal.
Impact sur les animaux
Les anesthésies répétées lors des différentes procédures du projet peuvent induire des effets indésirables. Elles seront espacées au minimum de deux jours et une surveillance accrue aura lieu lors du réveil de l'animal (signes de désorientation, apathie). Les autres effets indésirables prévus sur les animaux et liés aux différentes techniques utilisées sont principalement de classe modérée : • Imagerie à résonance magnétique, Electrocardiogramme et mesure de pression au niveau du ventricule droit: anesthésie générale pouvant entraîner des difficultés respiratoires se manifestant par des spasmes abdominaux et ne devraient pas engendrer de nuisances ou d’effets indésirables particuliers sur les souris. •Mesure de pression au niveau du ventricule droit : geste invasif avec une incision de la couche musculaire au niveau de l’abdomen en dessous du diaphragme et insertion d’une aiguille fine reliée à un capteur de pression à travers celui-ci jusque dans le ventricule droit. •L’hypertension pulmonaire n’induit pas de souffrances élevées chez l’homme mais plutôt une gêne respiratoire exacerbée lors d’un effort. •Lors de l’exposition à l’hypoxie dans un caisson, un stress est généré aux souris se traduisant par une baisse d’activité et d’appétit dans les premiers jours (perte de poids de 5 à 10%) avant un retour à la normale. •L’induction d’arythmies ventriculaires par la stimulation des ventricules pourrait entrainer des effets indésirables sévères (fibrillation ventriculaire, tachycardie ventriculaire) et même conduire au décès de certains animaux.
Devenir
Tous les animaux seront sacrifiés à la fin des procédures et le cœur sera prélevé pour réaliser la cartographie optique sur cœur isolé, les études histologiques ou les études électrophysiologiques et de biologie moléculaire sur cardiomyocytes isolés.
Remplacement
Il est connu que TREK1 est exprimé dans le cœur et impliqué dans une pathologie cardiaque, la tachycardie ventriculaire. A ce jour, un seul patient avec un déficit en TREK1 au niveau du cœur a été identifié empêchant l’étude du rôle de ce dernier dans l’activité électrique du cœur chez l’Homme. L’utilisation d’animaux sains et déficitaire en TREK1 est donc la seule façon de répondre à cette question et de reproduire la situation pathologique présente chez l’Homme. Cette étude chez l’animal est donc essentielle et ne peut être remplacée.
Réduction
Le caractère non invasif de l’électrocardiogramme et de l’imagerie à résonance magnétique permettra de réaliser d’autres expériences telles que les mesures de pression au niveau du ventricule droit mais aussi l’étude à l’échelle du cœur entier ou de la cellule cardiaque sur les mêmes animaux. Ce projet permettra d’évaluer avec fiabilité le rôle du canal TREK1 dans l’activité du cœur ainsi que dans les arythmies du ventricule droit. Dans ce projet, 160 souris sont prévues et réparties dans les 2 conditions suivantes (2 groupes avec n=80/groupe): - Normoxie: (milieu avec un taux d’oxygène normal) 40 Wild-type: •20 stimulation transoesophagienne •20 imagerie à résonance magnétique / électrocardiogramme / pression ventricule droit 40 Knock-out: •20 stimulation transoesophagienne •20 imagerie à résonance magnétique / électrocardiogramme / pression ventricule droit -Hypoxie: (milieu appauvti en oxygène). Le nombre d’animaux est répartit comme la condition Normoxie. A ça s’ajoute 5 souris supplémentaires utilisées pour la formation d’un expérimentateur à la stimulation transoesophagienne au début de l’étude. Concernant la partie sur l’animal entier, 5 échecs par groupe sont considérés pour chaque protocole (imagerie à résonance magnétique, électrocardiogramme, stimulation transoesophagienne et pression ventricule droit) pour les motifs suivants : - Arrêt de l’examen pour le bien-être animal - Valeurs aberrantes des données collectées - Mort de l’animal. Concernant la partie sur cœur entier, les animaux sont divisés en 3 : imagerie sur cœur entier (15 animaux par groupe), mesure de l’activité électrique sur cellules cardiaques isolées (50 animaux par groupe) et biologie moléculaire/histologie (15 animaux par groupe). De manière similaire à la partie sur l’ animal entier, des échecs (3 pour l’imagerie optique et la biologie moléculaire/histologie et 5 pour la mesure de l’activité électrique sur cellules cardiaques isolées) sont considérés pour les motifs suivants : - Ischémie du cœur isolé - Mort des cellules cardiaques après isolement - Valeurs aberrantes des données collectées. Une analyse descriptive (moyenne, percentile, écart standard de la moyenne) sera effectuée ainsi que la vérification que chaque groupe suit la loi normale (test de Shapiro-Wilk). Dans le cas attendu que les données collectées ne suivent pas la loi normale (échantillon de n
Raffinement
Les mesures de RAFFINEMENT sont mises en place à toutes les étapes du projet, notamment au cours de l’hébergement (cage collective, litière et enrichissement adapté). Un suivi quotidien sera réalisé par des personnes formées, compétentes et soucieuses du bien-être animal, basées notamment sur l’apparence physique externe, la prise de poids et le comportement. Ces contrôles permettent de repérer tout animal en souffrance, d’en avertir le responsable du projet et de prendre les mesures appropriées. Afin d’éviter toute souffrance, les animaux seront anesthésiés et analgésiés quand nécessaire et des points limites seront déterminés afin de réduire la souffrance et/ou d’interrompre le protocole en cas d’apparition de signes de détresse. L’atteinte d’un point limite entraîne une ou plusieurs des actions suivantes : • Augmentation des fréquences d’observation des animaux : mise en place d’un suivi deux fois par jour (visites, signes cliniques relevés). • En cas de perte de poids, du gel diet riche en énergie ou des pellets humides seront mis à disposition. Si l’animal est hébergé en groupe, il sera isolé en cage individuelle afin de pouvoir contrôler son alimentation et son hydratation. • En cas de perte de poids continue (entre 10% et 20%), une surveillance accrue sera effectuée et les soins renforcés. En cas de perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids maximal enregistré pour cet animal et pour une durée de 48 heures, l’animal sera mis à mort immédiatement sur décision du responsable du projet et/ou du vétérinaire désigné. • En cas de réduction de la mobilité, des pellets humides seront mis à disposition. • En cas de plaies, des soins seront administrés (désinfection avec un antiseptique, nettoyage de la plaie). • En cas de persistance du pli cutané, une réhydratation sera mise en place (injection intraperitonéale de NaCl 0.9% tiède, gel diet). L’animal sera isolé en cage individuelle afin de pouvoir contrôler sa réhydratation. Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du projet et au vétérinaire délégué pour des examens approfondis et traitements adaptés. Si la douleur, la souffrance et l’angoisse ne pouvaient être réduites à leur minimum, une décision d’interruption d’expérimentation sera prise.
Choix des espèces
Les rongeurs sont des espèces classiquement utilisées pour étudier les effets de la suppression d’un gène d’intérêt. Dans ce projet, il s’agit d’un modèle de souris n’exprimant plus le canal ionique TREK1 et qui a l’avantage d’avoir été déjà utilisé à des fins de recherche scientifique. L’activité électrique cardiaque variant en post-natal et jusqu’à l’adolescence, nous travaillerons sur des souris adultes de 15 semaines. Ce modèle de rongeurs va permettre de mettre en évidence le rôle du canal TREK1 dans la fonction du cœur mais également dans le dysfonctionnement électrique et mécanique du cœur par ECG, IRM et stimulation transoesophagienne (S.T). Les résultats obtenus dans ce projet pourront être transposés chez l’Homme et ainsi permettre le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques visant directement TREK1.
Evaluation et développement pré-clinique des cathéters pour cartographie, cautérisation ou électroporation irreversible des arythmies cardiaques dans des modèles porcins et ovins
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 125
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité et la sécurité de prototype de cathéters de diagnostic ou de traitement par ablation pour les troubles du rythme cardiaque. Pour cela l’évaluation préclinique est obligatoire, via l’utilisation de modèles animaux, sains ou malades, en conditions proches de la clinique, avant leur utilisation chez l’homme. Les cathéters sont des dispositifs médicaux manœuvrables à l’intérieur des gros vaisseaux et du cœur et permettent aux cardiologues soit de diagnostiquer une maladie cardiaque soit de la traiter. Les cathéters d’ablation sont des dispositifs médicaux utilisés pour le traitement de maladies cardiaques. Ils permettent grâce à une électrode positionnée à leur extrémité, de causer une cautérisation ou une lésion contrôlée dans le cœur. Cette lésion interrompt les circuits favorisants l’activation désynchronisée du muscle cardiaque. Les cathéters de diagnostic eux, utilisent plusieurs électrodes positionnées en différentes configurations géométriques pour capturer les signaux du cœur et aider à trouver les sources anormales d’activation cardiaque. Le projet permettra de valider les paramètres suivants de prototypes de cathéter avant de pouvoir être utilisés chez le patient : les aspects ergonomiques (robustesse et préservation de l’intégrité mécanique, manœuvrabilité d’un cathéter, capacité à atteindre les cibles cardiaques), l’efficacité (capacité à cibler les points de contrôle lors du diagnostic, capacité à induire des lésions durables sur toute l’épaisseur du myocarde) et enfin la sécurité (risques de créer des caillots de sang pouvant être responsables d’AVC, risque d'endommager les organes adjacents…). Lors de procédure médicale réalisée chez le patient (identique à celle réalisée dans le projet), les patients sont conscients (sédation légère), avec une gestion de la douleur par voie médicamenteuse ajustée par pallier en fonction de la réponse du patient au traitement. Les tests réalisés chez les modèles animaux se déroulent en anesthésie générale. L’objectif de ce projet est de travailler sur des prototypes des cathéters qui devraient permettre une manœuvrabilité optimale, montrer une absence ou minimisation des risques collatéraux pendant la procédure, et provoquer des lésions du tissu cardiaque ayants des effets durables sur les propriétés électriques du cœur traité, afin de pouvoir les proposer à terme dans la prise en charge de maladies cardiaques.
Bénéfices attendus
Les tests des cathéters sur les animaux pour les thérapies du trouble du rythme cardiaque sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus. L’évolution permanente des dispositifs médicaux dans la prise en charge des patients met en évidence l’intérêt des cathéters pour le diagnostic et le traitement par ablation thermique et non-thermique de certaines maladies cardiaques, ces dispositifs ont donc un marché mondial en pleine croissance. Les tests précis et éthiques ouvriront aux partenaires industriels et aux collaborateurs la possibilité de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, ce qui leur permettra d'obtenir la certification réglementaire pour mettre leurs dispositifs sur le marché.
Procédures
Toutes les procédures et les étapes décrites dans ce projet se déroulent sous anesthésie générale. Nous allons utiliser des cochons jeunes ou des brebis adultes, selon la disponibilité et la nécessite d’effectuer un protocole chronique ou aigü. Nous prévoyons d’utiliser maximum 250 animaux en 5 ans. Les animaux pourront être sains ou être des modèles de maladies cardiaques précédemment créés. Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM et/ou scanner CT (durée 2-4 heures), une opération (identique à celle réalisée chez le patient) pour le test des cathéters sous imagerie par rayons X (durée 4-6 heures). En fonction dudispositif médical à tester, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’un à trois mois après l’ablation, de l’imagerie et cartographie diagnostique afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures)
Impact sur les animaux
Les niveaux de stress et les effets cardiaques dus aux thérapies de diagnostic et d'ablation sont identiques à ceux que connaissent les patients en milieu clinique. Les effets secondaires peuvent être une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, un déclenchement de tachycardies ventriculaire débordantes en fibrillations ou un saignement aux sites d’introduction des cathéters.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, les organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.
Remplacement
A ce jour, pour les objectifs envisagés dans ce projet, nous n’avons pas à disposition d’autres options pour le test de cathéter d’ablation et diagnostic que d’utiliser des modèles animaux. Nous pouvons obtenir des modèles cellulaires en laboratoire pour des analyses préliminaires, mais ces modèles qui se basent sur les cellules cardiaques n'offrent que des résultats extrêmement simplifiés par rapport au cœur entier. Les modèles tissulaires ex vivo ne peuvent pas nous permettre d’observer les effets du remodelage à long terme qui certifie la validation des cathéters pour leur utilisation en clinique.
Réduction
Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux utilisés repose sur la maximisation du nombre de sites que nous pouvons traiter par ablation. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous prévoyons d’effectuer certaines évaluations en parallèle (ex : évaluer un cathéter diagnostic et un cathéter d’ablation), si leur coévaluation n’affecte pas les résultats attendus. Si un cathéter montre des limitations importantes en termes de sécurité et/ ou de fiabilité, l’évaluation sera arrêtée ou suspendue en l’attente d’une amélioration du dispositif par le constructeur. De même, si l’évaluation statistique atteint une puissance suffisante, aucun autre animal ne sera inclus dans l'évaluation du cathéter d'intérêt. Chez un jeune porc ou un jeune mouton, nous pouvons effectuer entre 5 et 20 lésions en considérant à la fois les ventricules et les oreillettes. Cela nous donne suffisamment de répliques techniques pour rendre les résultats plus robustes et réduire l’erreur apportée par la variabilité biologique et anatomique individuelle. Cette confiance nous permet d’utiliser la quantité minimale de 5 animaux par conditions afin d’avoir une puissance statistique acceptable. En outre, dans le cas où le paramétrage des thérapies doit être testé en amont du test sur le tissu cardiaque, nous pouvons tester différentes conditions sur les muscles de la cuisse.
Raffinement
Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constantes de leurs paramétres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, tempérautre...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel formé, qui peut intervenir rapidement auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, cochon, chèvre, chien), le cochon et le mouton ont été retenus car ces modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent une référence dans la communauté scientifique. De plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. Stades de développement des animaux inclus : - Porc : jeune de 50-70kg environ (environ de 4-5 mois) - Ovins : adultes à partir de 12 mois Au stade défini, et pour les deux espèces, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des dispositifs médicaux.
Exploration fonctionnelle du remodellage du système de conduction dans la survenue d’arythmies ventriculaires
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
La mort subite cardiaque due à des arythmies ventriculaires représentent jusqu’à 85 % des cas de mortalité chez des patients atteints d’infarctus ou de cardiomyopathies. Ces arythmies sont souvent déclenchées par des cardiomyocytes spécialisés appelés fibres de Pukinje. Les fibres de Purkinje (PF) forment un réseau de cables qui transmettent une activité électrique responsable de la contraction coordonée du cœur afin de pomper efficacement le sang. Bien que ces fibres ne représentent qu’une infime partie du coeur, plusieurs études suggèrent qu’elles jouent un role disproportionné dans les arythmies ventriculaires chez l’homme. L’objectif principal de ce projet est de comprendre l’effet d’un défaut des fibres de Purkinje dans la survenue d’arythmie ventriculaire. Notre hypothèse est que des perturbations de l'architecture du réseau ou de la fonction des fibres de Purkinje chez certaines formes de cardiomyopathies représentent un facteur de risque élevé d'arythmies ventriculaires et de mort subite. Pour cela nous allons étudier l’architecture du réseau de Purkinje et l’activité électrique cardiaque dans des modèles de cardiomyopathies ou d’ischémie cardiaque chez la souris. Nous allons comparer la fonction cardiaque par un suivi d’enregistrements d’électrocardiogramme et nous établirons leur degré de susceptibilité à développer une arythmie ventriculaire provoquée par pharmacologie, stimulation électrique ou par une approche de chemogénétique. Parmi les modèles de cardiomyopathies, nous travaillerons sur des souris mutantes pour les gènes Nkx2-5 et Tbx5, identifiés chez des patients atteints de malformations cardiaques ou de cardiomyopathies très souvent asociées à des arythmies. Nous avons aussi un modèle de souris dystrophique (mutation mdx) qui développe des troubles cardiaques avec l’âge sachant que les patients atteints de dystrophie musculaire développent inévitablement une atteinte cardiaque qui se manifeste par une insuffisance cardiaque, des arythmies et une mort subite. Nous étudierons aussi le role du remodelage du réseau des fibres de Purkinje dans un modèle d’infarctus du myocarde.
Bénéfices attendus
La survenue de mort subite est très souvent liée à une arythmie ventriculaire imprévisible qui dans sa grande majorité provient d’un défaut du réseau de Purkinje. Malheureusement ce réseau ne représente qu’une infime partie du myocarde et son identification chez l’homme n’est pas possible de manière non invasive. L’utilisation de souris transgéniques chez lesquelles ce réseau est facilement identifiable est un atout majeur pour comprendre l’origine des arythmies ventriculaires. Ce projet devrait nous permettre d’identifier des facteurs de prédisposition aux arythmies ventriculaires dans plusieurs modèles de cardiomyopathies dont la myopathie de Duchenne et dans un modèle d’infarctus du myocarde.
Procédures
Ce projet comprend plusieurs types d’intervention : - Injection en intrapéritonéale de molécules. Au maximum une souris pourra recevoir 4 injections au cours de sa vie et toujours à des moments différents. - Enregistrement d’un électrocardiogramme sous anesthésie gazeuse, cette procédure sera répétée jusqu’à quatre fois chez la même souris mais à un mois d’intervalle. Cette procédure dure moins de 10 minutes sauf pour certains enregistrements de 30 minutes. - Une stimulation électrique par l’introduction d’une sonde intracardiaque par la veine jugulaire sous anesthésie générale. - Chirurgie thoracique pour provoquer un infarctus du myocarde avec une opération sous hypothermie qui dure 15 minutes maximum.
Impact sur les animaux
L’objectif de ce projet est de provoquer des arythmies ventriculaires chez des souris anesthésiées qui seront monitorées par électrocardiogramme. Ces événements seront induits sur une courte période (quelques minutes) qui devraient entrainer de arythmies sporadiques et de courte durée, les animaux ne seront réveillés qu’à la fin de ces épisodes quand la fréquence des battements cardiaques sera revenue à la normale, ensuite les animaux seront suivis quotidiennement pour détecter le moindre changement comportemental. La souris est un modèle animal très résistant aux phénomènes d’aryhtmies et donc peu succeptible de générer une mort subite.
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts et utilisés pour des analyses supplémentaires d'histologie ou de biologie moléculaire.
Remplacement
Les méthodes in vitro ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de la structure du réseau de fibres de Purkinje et de la physiologie cardiaque qui ne sont pas reproductibles en culture ou par des organoïdes.
Réduction
Nous nous efforçons à limiter le nombre d’animaux par groupe en tenant compte des controles et à utiliser au maximum les données de chaque animal. L’utilisation d’outils statistiques permet d’estimer au mieux le nombre d’animaux nécessaires. Vu la variabilité des données physiologiques entre les souris, nous avons surestimé de 20% le nombre d’animaux par groupe pour inclure des tests préliminaires et pallier les problèmes susceptibles de survenir aux différentes étapes de l’expérimentation.
Raffinement
Nous sommes attentifs à limiter le stress (souris maintenues en groupe, avec enrichissement de l’environnement), et la douleur des animaux. Lors d’interventions chirurgicales les souris sont anesthésiées par isoflurane. Une injection d’analgésique est effectuée en pré-opératoire lors de chirurgie thoracique, et répétée au besoin en post-opératoire. Pendant la chirurgie et la phase de réveil, le maintien de la température corporelle des animaux est assuré par l’utilisation de tapis chauffants. Le personnel animalier et les opérateurs augmentent la fréquence des visites après chirurgie pour s’assurer d’une bonne récupération des animaux. Si des signes évidents de souffrance sont détectés malgré l’usage d’antalgiques, les animaux sont euthanasiés.
Choix des espèces
L’utilisation de la souris est pertinente car l’architecture du réseau de Purkinje est très similaire à celui observé chez l’homme et que nous possédons des modèles de souris transgéniques uniques qui nous permettent de les cibler. Ces cellules sont très peu représentées et non identifiables sans la présence d’une protéine fluorescente comme la GFP, RFP ou cherry. Nous avons développé une nouvelle méthode pour les stimuler de manière non-invasive par chemogénétique. Nos modèles nous permettront de générer des modèles de cardiomyopathies par mutation conditionnelle ou constitutive de gènes spécifiques. Toutes ces mutations ne perturbent pas leur viabilité ou fertilité et les animaux se comportent normalement. Ainsi, l’expérimentation animale utilisant des souris génétiquement modifiées est indispensable à l’étude intégrée des phénomènes physiologiques et à la réalisation de notre projet. Nous utiliserons des souris nouveaux-nées car c'est à la naissance que l'on peut cibler un maximum le réseau de Purkinje et que c'est à ce stade que le coeur est capable de régénérer dans le cas d'un infarctus du myocarde. Les électrocardiogrammes seront réalisés sur des souris à partir de 21 jours quand la fonction cardiaque se stabilise et jusqu'6 mois quand elle diminue.
Nouvelle approche thérapeutique des arythmies cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de mettre au point une nouvelle approche thérapeutique pour le traitement de troubles du rythme cardiaque héréditaires pouvant être mortels. Nous testerons l'effet de différents traitements (pharmacologiques et géniques) dans des lignées de souris transgéniques reproduisant la pathologie en étudiant leurs effets sur les arythmies déclenchées par stimulation électrique du cœur.
Bénéfices attendus
L'étude de ces modèles murins nous permettra de mieux comprendre la physiopathologie des maladies liées à la conduction cardiaque et à ses troubles. Nous espérons définir de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de ces arythmies pouvant être mortelles chez l'Homme et pour lesquelles nous ne disposons pas de traitement efficace.
Procédures
La totalité des 220 animaux de ce projet subiront la procédure expérimentale "Étude des effets de nouveaux traitements sur la susceptibilité aux arythmies de 2 modèles murins de troubles du rythme cardiaque". Cette procédure expérimentale se déroule en 4 interventions qui se succèderont chez chaque animal: 1) Injection des virus à l'âge de 3 à 5 jours: quelques secondes par animal. 2) Enregistrement de l'échocardiographie sous anesthésie légère à l'âge de 9 semaines pour une lignée et de 23 semaines pour l'autre lignée: 10 minutes par animal. 3) Enregistrement de l'ECG de surface sous anesthésie légère à l'âge de 9 semaines pour une lignée et de 23 semaines pour l'autre lignée: 10 minutes par animal (40 minutes par animal pour le groupe recevant l'antiarythmique). 4) Stimulation endocavitaire sous anesthésie (unique procédure chirurgicale du projet): 40 minutes par animal (1 heure par animal pour les lots recevant l'antiarythmique) suivie systématiquement par l'euthanasie de l'animal.
Impact sur les animaux
Le phénotype des souris génétiquement modifiées utilisées ne sera pas considéré comme dommageable car aucune ne sera maintenue jusqu’au stade où apparaissent les signes cliniques des modèles concernés. Les potentiels effets néfastes de l'injection d'un AAV dans la circulation systémique d'une part, et de la surexpression de la GFP dans le cœur des souris d'autre part, seront évalués par comparaison des groupes recevant l'AAV-GFP avec les groupes recevant du sérum physiologique. On peut s’attendre à ce qu'il n'y ait pas de différence notable sur les paramètre ECG et échographiques entre les différents groupes au vu de résultats obtenus précédemment. L'introduction de la sonde de stimulation intra-cardiaque dans le ventricule droit de la souris via la jugulaire comporte un risque pour l'animal, risque lié à l'anesthésie et à la chirurgie.
Devenir
A l'issue de l'unique procédure de ce projet, toutes les souris seront euthanasiées par une injection létale dans le but de réaliser des analyses ultérieures. Les cœurs seront alors prélevés et congelés immédiatement dans l’azote liquide pour les expériences de biochimie, de biologie moléculaire et d'immunohistologie.
Remplacement
Le myocyte cardiaque adulte ayant atteint un état de différenciation terminale, il ne se divise pas, il ne peut être conservé en culture primaire plus de quelques jours et il ne peut être transfecté par des agents de transfection non viraux. D'autre part, aucun modèle d'expression in vitro ne reproduit les conditions physiologiques spécifiques du cardiomyocyte (expression de protéines spécifiques dans des domaines cellulaires spécifiques). De ce fait, l'utilisation d'animaux ne peut être remplacée par des modèles d'expression in vitro ou ex vivo. D'autre part, les lignées murines étudiées dans ce projet constituent d'excellents modèles pour tester de nouvelles thérapies car ces lignées sont plus susceptibles aux arythmies déclenchée électriquement que les souris sauvages. Nous utiliserons cette susceptibilité pour évaluer l'efficacité de notre approche thérapeutique, ce qui ne peut être réalisé que sur des animaux.
Réduction
Dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés, nous utiliserons les contrôles les mieux adaptés et nous n'utiliserons que des préparations virales dont le titre aura été évalué afin d'utiliser la dose minimum efficace dans la transduction in vivo. Nous utiliserons les données acquises sur tous les animaux: mâles et femelles, sauvages et mutés. Les fonds génétiques des souris sauvages et transgéniques sont identiques. Nous injecterons le même virus dans l'ensemble d'une portée. Nous exploiterons toutes les naissances et nous ne ferons pas faire naître d'animaux non nécessaires au projet. En tenant compte de tous ces critères, le nombre total d'animaux de ce projet s'élève à 220 animaux.
Raffinement
Les animaux seront observés tous les jours par les membres qualifiés de l'animalerie et tout comportement anormal sera directement communiqué à la personne responsable du projet. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire au maximum toute douleur, souffrance ou angoisse que pourraient subir les animaux: enrichissement du milieu (lanières de papier Kraft, maisons ou tunnels en carton), acclimatation d'une semaine avant toute manipulation, hébergement en groupe autant que possible, formation technique des utilisateurs. Afin de réduire au maximum la douleur chez les animaux utilisés, nous injecterons les virus (dilués dans une solution physiologique) par voie systémique, ce qui évite la chirurgie cardiaque lourde liée à une injection intracardiaque. Les caractéristiques physiologiques cardiaques de la maladie seront évaluées par des méthodes non invasives : enregistrements échocardiographiques et électrocardiographiques. Seul l'acte de déclenchement des arythmies nécessite quelques minutes de chirurgie qui sera effectuée sous anesthésie et analgésie.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris pour les raisons générales suivantes : 1) leur développement et leur physiologie sont bien connus. 2) le fonctionnement du système cardiovasculaire est proche de celui de l’Homme (échocardiographie, ECG). 3) de nombreux modèles physiopathologiques sont disponibles et caractérisés. 4) la reproduction rapide de ces rongeurs permet d’obtenir le nombre d’animaux requis pour les analyses statistiques des résultats. 5) la souris est le modèle animal le plus utilisé pour caractériser les vecteurs viraux AAV à tropisme cardiaque que nous allons utiliser. 6) les modèles pathologiques que nous souhaitons utiliser pour nos tests de thérapie génique sont murins. Les AAV seront injectés chez des animaux de quelques jours dans le but de limiter la réponse immunitaire des animaux et de limiter les volumes de virus à produire. De plus, les délais d'expression des AAV étant relativement longs, l'injection à un âge précoce, au lieu d'utiliser des animaux adultes, nous permettra de gagner beaucoup de temps et donc de place dans l'animalerie. L'étude de l'effet potentiellement thérapeutique des virus sera effectuée sur des animaux d'au minimum 9 semaines afin qu'ils aient atteint une taille adulte et que les transgènes soient exprimés.