Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Données ajoutées au fil de l’eau au moins une fois par semaine
Effet des doses faibles à modérées de rayonnements ionisants gamma sur le développement à long terme de pathologies cardiovasculaire (coeur/poumon) et troubles du rythme associé chez la souris âgée 3/3
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Irradiées au rayonnement gamma sur le corps entier à l'âge de 15 mois, transportées entre trois établissements, 375 souris subissent des échographies mensuelles sous anesthésie, des courses sur tapis, des mesures de pression à la queue en tube de contention, une stimulation transœsophagienne et une ouverture du thorax sans réveil. Les procédures vont d'un niveau de souffrance modéré à sévère, et toutes les souris sont tuées pour prélever cœur et poumons. Le projet vise à alimenter les normes de radioprotection en simulant l'exposition de personnes âgées vivant en territoire contaminé après un accident nucléaire. Le porteur écrit que l'irradiation "n'entraine ni douleur ni brulure" et que l'hypertension induite "sera indolore", dans le même texte où il signale un risque d'hémorragie lors de la chirurgie thoracique et un arrêt cardiaque possible sous anesthésie.
Objectifs
La présente demande concerne un projet préalablement autorisé pour lequel nous devons effectuer une étape nécessitant une expertise spécifique non disponible en interne. Aucun animal supplémentaire n'est donc ajouté ici par rapport au projet principal déjà autorisé. Actuellement, des résultats préliminaires ont mis en évidence un effet des doses faibles à modérées (inférieur ou égal à 500mGy) sur le développement d’arythmies atypiques à long terme et également l’observation d’un remodelage des vaisseaux pulmonaires. Il parait alors intéressant de vérifier le rôle du système nerveux sympathique et de l’hypertension artérielle pulmonaire sur la physiologie et le maintien de la fonction cardiaque. L’impact de l’âge au moment de l’irradiation sera évalué à partir de la dose 100mGy pour laquelle il y a le début de développement de maladies cardiovasculaires et également des troubles du rythme dans le contexte de l’exposition faible. L’objectif de ce projet sera d’évaluer la potentialisation ou non de l’âge sur un modèle expérimental d’exposition externe unique aux rayonnements gamma corps entier. Les effets des doses faibles à modérées de rayonnements ionisants gamma à long terme sur le coeur et les vaisseaux du poumon seront évalués afin d’apporter des réponses très attendues quant aux questions des effets biologiques pouvant induire des pathologies non-cancéreuses comme les pathologies cardiovasculaires pour permettre d’alimenter le système de radioprotection. En mimant une exposition à des doses faibles à modérées, ce projet sera complémentaire aux études épidémiologiques et permettra d’apporter des réponses notamment dans les gammes de doses où les études épidémiologiques manquent de puissance statistique. Ce projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’obtenir de nouvelles connaissances d’un point de vue mécanistique sur l’impact de l’âge au moment de l’exposition et les effets à long terme d’une exposition de doses faibles à modérées sur le système vasculaire (pulmonaire et cardiaque), le système nerveux sympathique cardiaque et sur le développement de troubles du rythme radio-induite afin d’améliorer et d’actualiser les connaissances et participer à la détermination des normes en radioprotection pour des institutions du domaine de la radioprotection.
Procédures
Tous les animaux seront transportés pendant 5 min de l’EU1 à l’EU2. Certains animaux seront exposés aux rayonnements gamma (EU2) pendant 3 min à 1h. L’irradiation aux doses utilisées dans le projet n’entraine ni douleur ni brulure que ce soit pendant l’irradiation ou après. Seules des modulations d’expression des protéines et une légère diminution de la fonction cardiaque ont été observées à long terme, sans conséquence clinique pour les animaux. Tous les animaux seront transportés pendant 5 min de l’EU2 à l’EU1. Certains animaux subiront des échographies (20 min) effectuées sous anesthésie (EU1) avant, 5 jours après irradiation puis tous les mois jusqu’au transport vers l’EU3. Certains animaux seront soumis à deux expériences de course sur tapis (EU1) pendant 10 min suivies d’une échographie d’environ 6 min qui seront réalisées à une semaine d’intervalle par rapport à l’échographie cardiaque. Les animaux auront donc 2 fois 2 anesthésies à une semaine d’intervalle. Pour ces animaux, la pression artérielle sera aussi mesurée à la queue (EU1) sur animaux vigiles (procédure indolore de 10 min) après accoutumance à la contention pendant 5 jours ce qui permet de limiter autant que possible le stress de la manipulation. Les animaux seront placés 10 minutes, 1 fois par jour pendant 5 jours dans un tube à contention. Cette mesure sera prise 5 fois : 1 fois par mois à une semaine d’intervalle avec les échocardiographies. L'hypertension induite dans les modèles utilisés n'est pas très forte et sera indolore pour les animaux. Ces souris seront ensuite transportées (30 min) vers l’EU3 et une semaine d’acclimatation sera réalisée. Ils seront anesthésiés et analgésiés à 4 jours d’intervalle une fois pour des stimulations transoesophagiennes de 5 min (EU3) et une fois pour la prise de pression artérielle pulmonaire, procédure chirurgicale sans réveil (EU3). Tous les animaux subiront un prélèvement de sang effectué sous anesthésie/analgésie avant l’euthanasie par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
L’irradiation à de faibles doses n’entraine pas de douleur ni de brulure aux animaux, seules des modulations d’expression protéique et une légère diminution de la fonction cardiaque a été observée à long terme. L'hypertension induite dans les modèles utilisés n'est pas très forte et sera indolore pour les animaux. Néanmoins un stress (peur ou détresse) des animaux est possible lors de la mise en boite d’irradiation (375 animaux) et lors des mesures de de pression artérielle (125 animaux) même s’il y a habituation au tube à contention. Les procédures avec aiguille (375 animaux) peuvent potentiellement conduire à une douleur, à une peur et à des infections. Le transport animaux (375 animaux) entre les sites peut engendrer une peur temporaire et un stress thermique de courte durée. Les animaux subiront certains actes chirurgicaux qui pourront entrainer de la douleur palliée par une administration préalable d’analgésique. Lors de la procédure chirurgicale sans réveil, il peut y avoir une hémorragie. Ces actes chirurgicaux sont réalisés sous anesthésie et seront suivis de l’euthanasie de l’animal, sans qu’il ne reprenne conscience. L’anesthésie peut aussi entrainer un arrêt cardiaque.
Devenir
A la fin de la procédure toutes les souris seront euthanasiées pour prélever des organes (coeur et poumons) qui permettront une analyse histologique complétant les analyses fonctionnelles réalisées sur tous les animaux de ce projet.
Remplacement
Pour mimer l’exposition corps entier de résidents âgés vivants en zone contaminée après un accident nucléaire par exemple celui de Tchernobyl, il est nécessaire d’avoir recours à une exposition externe à des doses faibles de rayonnements ionisants gamma (imitant les rayonnements ionisants du CS137) sur un modèle intégré (cardiomyocytes et fibres nerveuses). De plus, les études in vitro présentent des limites pour l’évaluation des mécanismes au niveau cellulaire après une exposition à des doses faibles à modérées et ne permettent pas d’identifier des processus physiologique et/ou physiopathologique comme la régulation de la pression artérielle ne peuvent être évalués qu'in vivo, tout comme l’évaluation de la fonction cardiaque, c'est pourquoi ce projet nécessite des modèles murins. Néanmoins pour une partie du projet, dès que possible, les voies et les molécules impliquées seront étudiées in vitro sur des cellules en culture. Néanmoins, il est très difficile d’obtenir des cellules de provenant de souris âgées et de maintenir ces cultures cellulaires au-delà de 3 semaines dû au vieillissement cellulaire et aux cycles limités des cellules.
Réduction
Au total, 375 animaux seront utilisés dans ce projet. Le nombre de 25 animaux par groupe a été établi avec l’utilisation d’outils statistiques permettant d’optimiser la puissance de l’étude et avec notre expérience concernant ce type d'analyses et ces modèles murins pour être au minimum. De plus on considère une mortalité possible due à la longévité des souris âgées pour nos groupes qui seront gardés pendant 3 mois post-irradiation, on constituera des groupes de 25 animaux pour obtenir un nombre d’animaux suffisant pour nos analyses statistiques. Si nous n’observons pas de mortalité tous les animaux seront pris en compte pour nos résultats.
Raffinement
Les volumes injectés sont les plus petits possibles en accord avec le poids de l’animal. Les animaux sont pesés en début de procédure et avant la chirurgie. Un analgésique est administré en sous cutané pour atténuer la douleur de l’ouverture du thorax. Lors des différents protocoles, un arrêt cardiaque durant l’anesthésie sera traité par massage cardiaque. La profondeur de l'anesthésie sera vérifiée en testant l'absence de réflexe de retrait de la patte (après pincement). Les infections ou blessures éventuelles seront traitées localement par application d’antiseptique, crème antibiotique ou par administration d’antibiotique. Les animaux seront stabulés en portoirs ventilés avec eau et nourriture ad libitum. La température et l’hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés à plusieurs et le milieu est enrichi avec des lanières de papier, morceau de bois et maison en carton. En cas de bagarres, les animaux pourront être isolés. Les souris seront suivies de façon hebdomadaire. Elles seront pesées régulièrement une fois par mois. Tout signe de prostration de l’animal, de blessures importantes dues aux bagarres entrainera l’euthanasie anticipée. Pendant l’ensemble des procédures, une surveillance quotidienne sera effectuée par les zootechniciens et hebdomadaire par le porteur de projet. Le transport des animaux (entre EU1 et EU3) se fera dans un véhicule climatisé et les animaux seront placés dans des boites de transport avec litière et gel hydrique. La durée de transport srea de 30 min. Si avant ou après le transport un animal montre des signes de souffrance (locomotion, isolement, apparence) lié, il sera euthanasié. Les EU1 et EU2 étant dans le même bâtiment, le transport se fera dans des boites de transport avec litière.
Choix des espèces
Ce projet vise à déterminer l’impact de l’âge sur le développement de pathologies cardiovasculaires (hypertension artérielles pulmonaire, cardiomyopathies) et également des troubles du rythme cardiaque chez des souris irradiées en corps entier avec des rayonnements gamma à faible dose et ce afin de mimer des effets secondaires à long terme de l’exposition des personnes âgées en territoire contaminé post accident nucléaire. Les souris seront âgées de 15 mois au moment de l’irradiation car ça correspond au début de la vieillesse chez la souris. Des souris C57BL/6 males âgés seront utilisées pour ce projet afin de pouvoir comparer avec les études déjà effectuées sur des souris mâles jeunes. Il est prévu par la suite d'évaluer les effets de l'irradiation faible dose sur des souris femelles jeunes et âgées.
L’épimorphose par reprogrammation cardiomyocytaire pour réduire la fibrose et améliorer la fonction cardiaque chez un modèle porcin d’insuffisance cardiaque droite
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Opérés du thorax par incision latérale pour créer une insuffisance cardiaque droite, 22 cochons seront tous tués, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit trois anesthésies générales à deux, six et huit mois de vie, une ou deux interventions chirurgicales d'environ une heure, une ponction artérielle et des échocardiographies, avant l'explantation du coeur. Le porteur liste comme nuisances le risque d'hémorragie, la douleur de la thoracotomie dans les premiers jours, un risque infectieux pouvant imposer une reprise chirurgicale, et le stress des transports entre le laboratoire et la ferme d'hébergement. Il affirme que le recours aux gros animaux est "indispensable" pour une application clinique à court terme, tout en menant en parallèle des cultures d'organoïdes cardiaques qu'il présente comme un moyen d'éviter plus tard l'usage d'animaux.
Objectifs
1/ Terminer l’étude de notre thérapie cellulaire sur le rythme cardiaque. Une précédente étude a déjà inclus des animaux traités par des progéniteurs cardiaques, c’est à dire de très jeunes cellules engagées pour former de futures cellules cardiaques matures, administrés grâce à un patch appliqué sur la surface du ventricule droit. Afin de faire une analyse comparative du risque d’anomalies du rythme liées aux progéniteurs, il est nécessaire d’inclure des animaux non traités par cette thérapie cellulaire. 2/ Comprendre le processus de rajeunissement des cellules cardiaques de l’animal receveur (processus appelé reprogrammation cellulaire), déclenché par notre thérapie cellulaire en étudiant l’environnement autour de ces cellules. 3/ Tester dans notre modèle animal d’insuffisance cardiaque, certaines protéines impliquées qui seront administrés sous forme d’ARN messager. On évaluera la faisabilité, la sécurité et l'efficacité de cette technique moins invasive pour obtenir une réponse sur la fonction cardiaque équivalente à celle obtenue par l’administration directe de cellules souches.
Bénéfices attendus
Scientifique : ce projet permettra d’approfondir les connaissances sur les mécanismes d’action de la thérapie cellulaire utilisant les progéniteurs cardiaques qui sont de très jeunes cellules souches immatures engagées pour devenir de futures cellules cardiaques matures. Nos résultats, en découvrant une autre action de ces cellules souches greffées, pourraient ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques dans le traitement de l’insuffisance cardiaque (IC) par la découverte de médicaments induisant une reparation du muscle cardiaque. Médical : les perspectives sont d’initier à court terme un essai clinique pour traiter de jeunes patients adultes souffrant d’une IC sévère et évoluée secondaire à une défaillance du ventricule droit. Cette IC est observée dans le suivi à long terme de différentes malformations cardiaques. Certains de ces patients sont orientés vers la transplantation cardiaque. En cas de contrindication à la transplantation ou de délai d’attente du greffon trop prolongé, ces patients pourraient bénéficier de cette thérapie cellulaire afin de prévenir l’IC terminale conduisant au décès. La thérapie cellulaire pourraient être réalisée soit de façon directe par l’administration de patch ou de gel contenant les progéniteurs cardiaques appliqué sur le coeur, soit indirecte par le biais de médicaments produits grâce à l’ARN messager et ayant la même efficacité. Santé publique : l’IC droite des jeunes adultes atteints de malformations cardiaques congénitales apparait comme nouvel enjeu et priorité. En France, 7000 enfants/an naissent avec une cardiopathie dont 90% nécessitera une intervention à la naissance ou au cours des premières semaines/mois de vie. Grâce aux progrès de la prise en charge chirurgicale ces dernières décennies, 90% de ces patients atteignent maintenant l’âge adulte. En France, déjà 350 000 adultes et 4000 enfants naissant chaque année avec une malformation cardiaque complexe qui font croître de manière significative et régulière, (environ de 5% par an) cette population de patients. Un tiers d’entre eux ont des séquelles chirurgicales sévères et/ou des malformations cardiaque sévères qui nécessite pour certains à partir de 30-40 ans une transplantation du coeur en raison d’une insuffisance cardiaque terminale.Les difficultés/le délai d’obtention d’un greffon cardiaque et les moins bons résultats de la transplantation cardiaque dans cette population spécifique justifient la recherche d’alternatives thérapeutiques.
Procédures
Toutes les procédures décrites ci-dessous seront réalisées sous anesthésie générale après prémédication des animaux pour réduire leur angoisse. Néanmoins, tous les animaux devront subir 3 anesthésies générales (à 2 mois, 6 mois et 8 mois de vie afin de réaliser les étapes du protocole, soit selon les groupes 1 ou 2 interventions chirurgicales et une ponction artérielle. Chaque intervention dure environ 1 heure et est précédée d’une échocardiographie (durée 30 minutes environ). En Fin de protocole, les animaux seront euthanasiés selon une méthode conforme à l’Arrêté du 1er février 2013 : sous anesthésie générale
Impact sur les animaux
Les interventions chirurgicales pour créer la pathologie cardiaque et pour administrer la thérapie cellulaire par patch sont effectuées par incision latérale du thorax. Les nuisances sont liées au stress inhérent aux anesthésies générales, au risque d’hémorragie, ainsi qu’à la douleur induite par la thoracotomie dans les premiers jours post-opératoires et au risque infectieux essentiellement local au niveau de la cicatrice pouvant nécessiter une reprise chirurgicale ou des soins sous sédation; les transports entre le laboratoire et la ferme d’hébergement peut être une source de stress.
Devenir
L’euthanasie est rendue nécessaire en fin de protocole chez tous les animaux pour explanter le cœur et réaliser les différentes études tissulaires sur le myocarde.
Remplacement
L’utilisation des gros animaux est dans un premier temps indispensable dans la perspective d’une application clinique à court terme de cette thérapie cellulaire afin d’assurer une sécurité optimale pour le patient (modalité d’administration, tolérance rythmique); par ailleurs le porc a des caractéristiques cardiaques proches de l’Homme ce qui en fait un modèle idéal. Si l’utilisation des animaux est dans un premier temps indispensable dans ce projet préclinique avec un objectif clinique à court terme, une approche in vitro est réalisée parallèlement sur des organoïdes (cardioïdes) obtenu par une technologie de culture de cellules en 3D, conçus pour imiter le scénario potentiel in vivo et éviter ultérieurement l’utilisation des animaux. Les processus de rajeunissement et re- maturation des myocytes (la reprogrammation cellulaire) seront utilisées comme indicateurs avec les mêmes techniques d’étude que chez l’animal.
Réduction
L’étude actuelle étant inscrite dans la suite de notre projet initial, les groupes seront comparés aux animaux déjà utilisés dans nos précédentes études, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux utilisé (N=22) a été déterminé par calcul statistique.
Raffinement
- Respect d’une période d’acclimation de 3 jours avant les procedures expérimentales. - Observations quotidiennes par une personne compétente basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (peu enclin aux manipulations, tentative de fuite). Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé, d’en avertir le responsable du projet et de prendre les mesures appropriées. - Environnement ( balles, jouets en caoutchouc durs mastiquables...)adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux - Procédures expérimentales réalisées par du personnel qualifié et expérimenté (chirurgiens séniors, cardiologues séniors, techniciens anesthésistes) permettant un temps interventionnel réduit au maximum. - Contrôle biquotidien en postopératoire par une personne compétente avec évaluation de la douleur. L’évolution du score (calculé selon les observations de l’animal et de tout mal être décelé) permet de noter l’amélioration ou l’aggravation de l’état de l’animal et de prendre les mesures appropriées. - 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 (augmentation du score), une décision d’interruption d’expérimentation et/ou d’euthanasie sera prise. Des médicaments anesthésiques et antalgiques sont utilisés à chaque étape des experimentations.
Choix des espèces
Le niveau de chirurgie complexe nécessaire à la création de notre modèle ne peut pas être réalisé chez le petit animal. Ce projet étant en phase pré-clinique avec une perspective d’application à l’Homme à court terme, il doit être réalisé sur une espèce animale présentant des caractéristiques cardiaques anatomiques et physiologiques communes à l’Homme. Parmi les différentes espèces animales, le Porc a des paramètres physiologiques cardiaques comparables à ceux de l’Homme. Les animaux ont environ 8 semaines à la première intervention de création de la pathologie, en accord avec la pathologie humaine : en effet les patients atteints de certaines malformations cardiaques sévères sont opérés très jeunes, au cours des premiers mois de vie puis l’insuffisance cardiaque droite se développe chez les jeunes adolescents qui sont en phase de croissance. Chez le porc, la défaillance cardiaque s’installe progressivement après 4 mois d’évolution de la pathologie créée, conformément au développement de la pathologie chez l’homme et par rapport à la courbe de croissance du porc domestique.
Etude de la cardioprotection du coeur de souris diabétique de type 2 au cours de l’infarctus du myocarde
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
352 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent un diabète de type 2 d'origine génétique, reçoivent un médicament hypoglycémiant par gavage ou injection et passent des échographies cardiaques sous anesthésie, avant une injection létale pour prélever le cœur. Le porteur indique que les gavages, injections et prélèvements provoquent douleur et stress, aggravés par la pathologie diabétique. Il teste une molécule censée protéger le cœur diabétique lors d'un infarctus et affirme qu'aucune alternative non animale n'est disponible.
Objectifs
Nous avons récemment développé une molécule inhibant la mort cellulaire et protègeant le coeur au cours de l’attaque cardiaque (infarctus). Les expériences, pour faire cette preuve d’efficacité, ont été réalisées chez des souris saines. Cependant, parmi les patients qui font un infarctus, un grand nombre ont un diabète de type 2 qui est un facteur d’aggravation de l’infarctus augmentant leur risque de décès. De plus, en clinique humaine, les patients diabétiques de type 2 sont traités par un médicament diminuant le taux de glucose sanguin (traitement hypoglycémiant). Notre projet vise donc à explorer l’effet thérapeutique de notre molécule dans le cœur de souris diabétiques de type 2 ayant subi un infarctus et traitées par le médicament hypoglycémiant afin de mimer la situation clinique.
Bénéfices attendus
A ce jour, il n’existe aucune thérapie pharmacologique disponible pour protéger le cœur des patients diabétiques ayant un infarctus. Développer une molécule permettant de protéger le cœur diabétique est donc un enjeu majeur surtout en considérant l’épidémie de diabète qui sévit dans le monde actuellement. Ce type de traitement permettra de diminuer le risque de décès mais également de faire des économies sur les dépenses de santé publique. Nos résultats devraient également apporter une meilleure connaissance des aspects de la cardiopathie liée au diabète, en particulier les mécanismes de mort cellulaire.
Procédures
Un lot recevra le médicament hypoglycémiant par gavage (durée : 2 minutes; une fois /jour pendant 15 jours) et les souris seront pesées 4 fois. Le 2ème lot recevra 1 injection du médicament hypoglycémiant dans le péritoine (durée: 1 minute; une seule fois) et les souris seront pesées 3 fois. Les souris diabétiques ont un fonctionnement du coeur modifié sur le long terme. Cette pathologie sera évaluée par échographie sur animal anesthésié (durée: 35 min; une fois avant le gavage avec le médicament hypoglycémiant et une fois au jour 11 du traitement). Les animaux sont euthanasiés par une injection d’un composé létal dans la cavité abdominale pour prélever le cœur.
Impact sur les animaux
- douleurs et stress des gavages et injection intrapéritonéale (IP) - douleurs et stress des prélèvements sanguins - stress de l’anesthésie pour l’échographie - pathologie du diabète
Devenir
Euthanasie pour prélever le coeur qui sera analysé (coeur perfusé isolé).
Remplacement
Il n’y a pas d’alternatives non-animales disponibles pour ce projet. La cardioprotection par notre molécule se mesure sur cœur entier ex vivo¸ résultant à la fois d’effets vasculaires et musculaires après un traitement au long cours avec un hypoglycémiant (Metformine) pour mimer au mieux la situation in vivo.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux, plusieurs mesures seront faites sur chaque individu : poids, mesure du taux de glucose sanguin (glycémie), échographie, analyse de la taille d’infarctus et de la mort cellulaire. Ensuite concernant les tests statistiques : prévision à priori du nombre de souris afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs (prévision réalisée grâce à un logiciel statistique).
Raffinement
Les protocoles ont été optimisés de manière à ce qu’ils soient les moins invasifs possibles, gavage et injection unique du médicament hypoglycémiant, échographie, puis une seule injection létale pour prélever le coeur et réaliser une expérience ex vivo (infarctus sur cœur isolé). Des points limites, une grille de score ont été établis afin de prendre en charge les nuisances. De plus, l'utilisation d'anesthésiques permet de limiter la souffrance des animaux pendant les procédures modérées. Raffinement des conditions d’hébergement : Les souris seront hébergées par 3 dans une cage et la litière sera changée fréquemment car ses souris urinent beaucoup. De plus le milieu des cages sera enrichi (maisons en carton) afin de réduire au minimum les nuisances (stress) et favoriser le bien-être des animaux. Concernant le modèle diabétique, il s'agit d'un diabète génétique spontané dans une lignée mutante à la place d'une souris alimentée durant une longue période avec une nourriture riche en graisse et riche en sucre pour induire le diabète.
Choix des espèces
L’espèce Mus musculus a été choisie pour utiliser un modèle de souris génétiquement modifiées reconnu internationalement comme modèle de diabète de type 2. Ce sont des souris déficientes pour le récepteur à la Leptine (hormone de la satiété). Ces souris développeront spontanément un diabète de type 2 par augmentation de la prise alimentaire (hyperphagie) présentant l'avantage de ne pas leur faire subir un régime riche en gras et en sucre sur plusieurs semaines. -Petite taille des animaux. -Les conditions d’hébergement compatibles avec celles proposées par l’Institut où seront réalisées les expériences. -l’Homme et la souris possèdent 99% de gènes similaires donc le choix de la souris est très avantageux pour une étude qui permet d’étudier les effets d’une molécule qui sera appliquée en clinique humaine. Les animaux seront utilisés à 9 semaines et 10 semaines selon les protocoles appliqués.
Etude collaborative de l’impact de l’insuffisance cardiaque sur la sévérité du Covid 19 et de l’efficacité de son traitement chez la souris (EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
92 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une chirurgie cardiaque de près de deux heures provoquant un infarctus et une insuffisance cardiaque, puis une infection intranasale par le SARS-CoV-2, entre deux établissements reliés par transport. Le porteur veut mesurer l'effet d'une maladie cardiaque sur la gravité du Covid et l'efficacité d'antiviraux, en reconnaissant des preuves existantes "contradictoires". Il répète que l'objectif ne peut être atteint sans modèle animal et invoque la "nécessité" de l'étude in vivo.
Objectifs
Les coronavirus sont une grande famille de virus qui provoquent des maladies allant du simple rhume à des maladies respiratoires très graves. Au 2 février 2022, sur un total de plus de 376 millions d'infections liées au coronavirus (COVID-19) dans le monde, 5,6 millions sont décédées à ce jour, dont plus de 128 000 en France. 73% des victimes du coronavirus en France avaient 75 ans ou plus. Le type le plus courant de maladie associée entraînant la mort après une infection par le coronavirus SRAS-Cov-2 est la maladie cardiaque. En effet, près d’un tiers des personnes décédées du Covid-19 souffraient de maladies cardiovasculaires, dont l'insuffisance cardiaque était majoritaire. Les maladies cardiovasculaires préexistantes ont été proposées pour identifier les patients à risque plus élevé de résultats indésirables de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), mais les preuves existantes sont contradictoires. Ainsi, il n'est pas clair si les maladies cardiovasculaires préexistantes sont indépendamment des facteurs prédictifs importants de COVID-19 sévère et encore plus importants pour le succès du traitement. Il a été montré que les maladies cardiovasculaires préexistantes entraînent une inflammation accrue et un risque de lésion myocardique lors de l'infection chez la souris, ce qui est cohérent avec les observations chez l'Homme. Une autre stratégie est l'induction de maladies cardiovasculaires, comme proposé dans ce projet. Dans ce contexte, l'objectif du projet est de tirer parti de la complémentarité des centres de recherche nationaux pour évaluer les effets des maladies cardiaques sur la sévérité de l'infection par le Covid19 et l'efficacité des thérapeutiques antivirales dans les conditions cardiovasculaires à l'aide d'un outil préclinique murin. Chronologiquement, un premier établissement de recherche va générer des animaux insuffisants cardiaques (avec les mêmes atteintes que celles développées chez les patients), puis dans un deuxième temps, un autre établissement de recherche va étudier les effets des traitements et de l’infection par le COVID-19 chez cette population de souris.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet se situent à différents niveaux : 1) Répondre au besoin de recherche sur la compréhension des mécanismes de la maladie grave dans la population touchée par le COVID-19, 2) Élaborer la preuve de concept pour offrir de nouveaux modèles expérimentaux plus proche de la clinique, 3) Délivrer un service basé sur des expertises complémentaires, en évitant de dupliquer investissements et expérimentations, 4) Évaluer l'impact de l'infection du covid-19 chez les patients souffrants de maladies cardiovasculaires. Il reste encore beaucoup à apprendre sur le rôle des maladies cardiovasculaires dans le COVID-19 humain, et les modèles animaux atteints de maladies cardiovasculaires sont fondamentaux pour déterminer le rôle de l'infection par rapport aux maladies cardiovasculaires dans la gravité de la maladie. Ces efforts peuvent également conduire à la conception et évaluation de thérapies antivirales, anti-inflammatoires et vaccinales spécifiques contre le COVID-19 sévère qui fonctionnent le mieux dans le contexte de conditions médicales particulières.
Procédures
Au préalable, les animaux transgéniques sont genotypés et identifiés par la méthode de biopsie de phalange, réalisée entre le 7ème et 10ème jour de vie des souriceaux. Au sein de l’établissement EU1/2, chaque animal sera soumis sous anesthésie à : 1) une échographie cardiaque préopératoire (20 min), 2) une procédure chirurgicale (110 minutes), 3) une échographie cardiaque à 8 semaines postopératoire (20 min). Au sein de l’établissement EU 2/2, chaque animal sera soumis sous anesthésie à : 1) une administration du traitement ou du placebo en injection intranasale (20 min), 2) une administration intranasale d’une suspension virale (20 min), 3) des perfusions et prélèvements d’organes pour des études d’infection virale (30 min).
Impact sur les animaux
Il n’a pas été identifié d’effet indésirable court-terme ou long-terme conséquent à la biopsie de phalange telle que réalisée en routine dans l’établissement. Les souris subiront un infarctus du myocarde et des symptômes d’insuffisance cardiaque conséquente à la maladie. Nous nous attendons à un cœur plus gros et un remplissage du cœur diminué, raison de l’étude. Aucun effet indésirable n’est attendu en réponse aux examens échographiques (non invasifs) sur la période considérées (8 semaines). Les animaux insuffisants cardiaques seront ensuite envoyés vers l’EU 2/2 par un transporteur agréé. Aucune perte n’a été notée jusqu’à ce jour, et une procédure est en place pour limiter le stress des animaux. Les souris subiront aussi une infection avec le virus SarsCov2 et des symptômes de la maladie. Sous anesthésie, les souris subiront des injections intranasales pour tester l’efficacité des traitements contre les effets du covid-19, finalité de l’étude.
Devenir
La mise à mort des animaux est justifiée par la nécessité de procéder à des prélèvements incompatibles avec le maintien en vie des animaux.
Remplacement
Notre étude ayant pour but d'établir une nouvelle stratégie d’étude du Covid-19 en association à différentes maladies cardiovasculaires et d'évaluer son impact à long terme sur l’efficacité de traitement contre la maladie virale, il apparait ainsi pertinent d'effectuer ces analyses sur l'animal entier et non sur des modèles in vitro. Il n’y a pas de méthode sans l’utilisation de modèle animal permettant d’atteindre l’objectif visé de cette étude. À l’heure actuelle, aucune approche in vitro ne permet de reproduire de façon satisfaisante l’ensemble des phénomènes impliqués dans un processus d’infection de l’initiation au développement de la pathologie et au suivi de la réponse immune.
Réduction
Les groupes d’animaux ont été réduits au minimum de telle manière que les échantillons récupérés soient suffisamment nombreux et donc représentatifs du groupe, afin que les données récoltées soient robustes statistiquement. En effet, si les groupes sont constitués de trop peu d’individus, la puissance statistique des données sera trop faible pour en tirer une conclusion fiable, ce qui impliquerait de répéter l’expérience et donc d’impliquer de nouveaux animaux. Il en va de même pour les animaux utilisés pour le suivi et la survie. De plus, dans cette étude, un groupe « témoin » (groupe 2) ne portant pas de maladie cardiovasculaire est impliqué (constitué du même nombre d’animaux que le groupe 1 « test »), et pourra être utilisé comme contrôle pour plusieurs prestations. Cela permettra de réduire grandement le nombre d’animaux utilisés sur le long terme dans les recherches. Des expériences antérieures ont permis de déterminer la « variabilité de la mesure » afin de pouvoir calculer par un test de puissance le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre la significativité statistique selon la nature continue ou discontinue de la variable concernée.
Raffinement
Les souris seront hébergées par groupe sociaux et les cages seront systématiquement enrichies par l’ajout de plusieurs éléments, notamment de la nourriture hydratée dès que nécessaire pour pallier toute perte de poids et/ou déshydratation durant leur hébergement. Les souris en expérimentations seront observées quotidiennement par le personnel formé et qualifié en charge de l’expérimentation. L’utilisation de grille de score journalier permettra de définir les soins à mettre en œuvre aux premiers signes de souffrance chez les souris sur la base de points limite définis. Selon le cas, le vétérinaire référent et le chef de projet sont prévenus pour décider, soit de soins/analgésie adaptés et compatibles avec le projet, soit de la mise à mort précoce de l'animal. L’expérimentation est optimisée en amont par le choix de modèle utilisé, la planification de protocole pour éviter le stress et la mise en place des points limites (ou critère d’arrêt anticipé) de la procédure comme décrits ci-dessus. Le raffinement est également mis en place pendant l’expérimentation et il concerne les méthodes et les procédures des soins adéquats pendant et après l’infection ; l’anesthésie/analgésie et les procédures d’euthanasie appropriées.
Choix des espèces
La physiologie et la génétique de la souris étant « proches » de celles de l’Homme, nous avons choisi de réaliser l’ensemble de nos expériences chez cette espèce animale. Notre objectif principal est de comprendre l’effet des comorbidités à la susceptibilité à l’infection avec Sars Cov 2. Un modèle murin donnera non seulement des informations clés sur la physiopathologie du Covid19, mais servira également de plateforme d'évaluation préclinique à haut débit pour identifier des antiviraux et des vaccins performants, essentiels pour les essais humains en aval. Les nombreux travaux et les publications ont validé l’utilisation de modèle de la souris étant adapté pour comprendre et avancer la pathologie de COVID19. À l’heure actuelle, aucune approche in vitro ne permet de reproduire de façon satisfaisante l’ensemble des phénomènes impliqués dans un procès d’infection de l’initiation au développement de la pathologie et au suivie de la réponse immune. Ces différents arguments soulignent la nécessité de réaliser notre étude in vivo avec des modèles de souris. Il n’y pas de méthode sans l’utilisation de modèle animal permettant d’atteindre l’objectif visé de cette étude. Nous prévoyons d’utiliser des animaux âgés de 8 à 12 semaines. Il s'agit ici d'un âge moyen le plus souvent utilisé pour les études dans le domaine dans la littérature.
Développement du coeur et des muscles de la tête et du cou chez des modèles murins de malformations congénitales
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
1 350 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 100 dans des procédures menées sans réveil. Il s'agit surtout d'embryons issus de croisements, les femelles gestantes recevant une injection intrapéritonéale ou une administration orale unique, pour étudier le développement du cœur et des muscles de la tête et du cou et l'origine de malformations congénitales. Le porteur décrit comme seul effet attendu sur les adultes le stress de contention lors de l'injection. Il affirme que les cultures de cellules ne peuvent "pas remplacer" la complexité des interactions tissulaires de l'embryon et présente les souris génétiquement modifiées comme "indispensables".
Objectifs
Ce projet vise à comprendre les mécanismes à la base du développement du cœur et des muscles de la tête et du cou et ainsi de comprendre les origines des malformations congénitales. Le cœur et les muscles de la tête se forment dans la même région de l'embryon et des défauts dans le développement de ces structures entraînent des malformations observées dans des syndromes génétiqueshumains. Comprendre comment ces destins musculaires sont établis dans l'embryon est donc une question de recherche majeure avec des conséquences importantes pour la compréhension de la pathologie humaine. Notre projet porte sur le développement du cœur et des muscles de la tête et du cou chez la souris, où ces processus sont très conservés chez l'homme. Les objectifs de notre projet sont les suivants: 1) Caractérisation de la régulation génétique des cellules qui forment le cœur chez l'embryon de souris. La perturbation de ces cellules entraîne des malformations congénitales qui touchent 1 naissance sur 100. Nous nous concentrerons sur les mécanismes de régulation des cellules qui contribuent aux cloisons entre les ventricules et les oreillettes du coeur. 2) Caractérisation des liens entre le développement du cœur et les muscles squelettiques de la tête et du cou. Ces muscles diffèrent dans leur origine des muscles du tronc et des membres. Nous définirons ici les régulateurs des différents destins musculaires.
Bénéfices attendus
Nos expériences contribueront à disséquer l'étiologie des pathologies du cœur et des muscles de la tête et du cou. Ces résultats permetttront la compréhension des mécanismes à la base des cardiopathies congénitales qui touchent 1 naissance sur 100 chez l’homme. . Nos résultats fourniront de nouveaux aperçus sur l'origine des défauts des muscles de la tête et du cou et, à long terme, pourraient mener au développement de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques.
Procédures
Dans ce projet, nous étudierons essentiellement des embryons de souris générées par croisement de souris adultes sans phénotype. Les interventions dans de notre projet concernent les souris femelles gestantes et sont 1) l'injection intrapéritonéale durant quelques secondes (une fois dans la vie d'une souris, n=120) ou l'adminstration orale pendant un dizaine de secondes (une fois dans la vie d'une souris, n=130).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sur les animaux adultes seront réduits au stress dû à la contention pour l’injection ou pour l’alimentation orale.
Devenir
Tous les animaux adultes seront euthanasiés à la fin des procédures, afin de pouvoir prélever les embryons et analyser l'expression génique et la structure du coeur et des muscles en développement. Les embryons de stade de développement tardif seront également euthanasiés.
Remplacement
Les méthodes utilisant les cellules en culture ne peuvent pas remplacer la complexité des intéractions tissulaires dans l’embryon. La mise en culture isole les cellules du contexte physiologique, rendent impossible l'analyse de multiples destinées cellulaires et ne peuvent pas récapituler les étapes d'organogenèse nécessaires pour notre projet.
Réduction
Nous nous efforçons de limiter le nombre d’animaux par groupe en tenant compte des contrôles et en utilisant le maximum de données de chaque animal. Afin de réduire le nombre d'animaux, nous étudierons les cœurs et muscles de la tête et cou dans les mêmes embryons. Notre expérience antérieure a montré que l’injection et l'adminstration orale pouvait entraîner des variabilités dans les phénotypes. Afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables, nous en avons tenu compte dans l’estimation de l’effectif nécessaire de chaque groupe.
Raffinement
Les souris sont hébergées dans des zones satisfaisant leurs besoins physiologiques et leur apportant un maximum de bien-être. Les conditions de température, lumière, et humidité sont contrôlées. Les souris sont au nombre de 5 maximum par cage et disposent de différents enrichissements (coton, dôme et tubes en carton). L’eau et l’alimentation sont bien sûr en quantité et en qualité satisfaisante. Les animaux sont surveillés et soumis à une grille de score évaluant leur bien-être tout au long de leur vie. Elle établit les points limites nécessaitant une euthanasie.
Choix des espèces
L’expérimentation animale qui utilise des souris adultes en âge de procréer (âgées entre deux et dix mois) est indispensable à l’étude et à la réalisation de notre projet. Les souris génétiquement modifiées fournissent des modèles de cardiopathies congénitales et des études récentes ont mis en évidence des pathologies communes qui affectent le cœur et les muscles de la face et du cou. Malgré les stratégies de remplacement, par exemple l'approche cellulaire, ces dernières ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de l’isolement des cellules du contexte physiologique et de l’impossibilité d’analyser conjointement différents destinées cellulaires. Les animaux génétiquement modifiés sont essentiels pour nos projets afin d’identifier l’origine embryonnaire des anomalies couplées et d’intégrer les processus développementaux. Les résultats doivent permettre des avancées majeures pour la compréhension et le traitement à long terme de ces pathologies chez l’homme.
Etude in vivo de l’effet d’une supplémentation en vitamine D sur le coeur de rats mâles et femelles prédiabétiques sous régime riche en graisse et en sucre.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
72 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Soumis cinq mois à un régime riche en graisse et en sucre pour induire un état prédiabétique, ils passent des IRM cardiaques sous anesthésie, un test de tolérance au glucose et des prélèvements de sang à la queue, avant d'être tués par injection létale pour prélever leurs organes. Le porteur affirme vouloir tester la vitamine D comme protection du cœur, avec pour objectif déclaré de proposer un jour cette approche chez l'humain. Il indique qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne peut aujourd'hui remplacer le rat, qu'il juge proche de la physiologie cardiaque humaine.
Objectifs
Le but de ce projet de recherche est de proposer une approche thérapeutique simple et innovante afin de protéger le coeur prédiabétique mâle et femelle dans le but ultime de proposer cette approche thérapeutique à l'Homme. Plus précisément,, nous chercherons à mettre en évidence l’effet d’une supplémentation en vitamine D sur le développement des altérations cardiovasculaires précoces chez des animaux mâles et femelles prédiabétiques soumis à un régime riche en graisse et en sucre. Le prédiabète est un véritable enjeu de santé publique car au regard de sa durée longue et réversible, il offre une fenêtre thérapeutique très pertinente. Par ailleurs, la vitamine D a des effets importants sur le système cardiovasculaire en régulant le métabolisme du calcium, l’immunité et l’inflammation et pourrait exercer un effet protecteur sur les altérations cardiovasculaires précoces associées au prédiabète. Au laboratoire, nous avons acquis une solide expérience dans la caractérisation des atteintes cardiovasculaires induites lors du prédiabète et du diabète de type deux selon le sexe sur l’animal in vivo.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettront d’étudier l’effet de la supplémentation en Vitamine D sur le développement des altérations cardiovasculaires précoces chez des animaux mâles et femelles prédiabétiques soumis à un régime riche en graisse et en sucre dans le but ultime de proposer cette approche thérapeutique chez l’Homme.
Procédures
Nous utiliserons une approche multiparamétrique in vivo combinant les techniques d’imagerie (IRM) de résonance magnétique à une étude de l'homéostasie glucidique et à des analyses biochimiques sur différents tissus. Le modèle animal utilisé sera le rat soumis à un régime riche en graisse et en sucre (HFS) pendant 5 mois, qui mime une alimentation déséquilibrée retrouvée fréquemment dans les pays développés. Nous définirons 3 groupes mâles et femelles de 12 animaux : un groupe contrôle avec une alimentation normale, un groupe sous régime HFS et un groupe sous régime HFS supplémenté par la vitamine D pendant les deux derniers mois de régime. Pour l’ensemble du projet, le nombre maximum d’animaux sera de 36 mâles et 36 femelles, soit un total de 72 rats. Une pesée hebdomadaire et une mesure de la prise alimentaire seront faites toutes les semaines pendant les 5 mois de régime. Les altérations cardiovasculaires seront suivies de manière non invasive in vivo par IRM après 3, 4 et 5 mois de régime. Après 5 mois de régime, un test de tolérance au glucose et une mesure de l’insuline seront faits afin de vérifier l’état prédiabétique et le métabolisme glucidique des animaux. A la fin de l'étude, les animaux seront euthanasiés par injection léthale d'euthasol (400 mg/kg) et des tissus seront prélevés pour des analyses biochimiques.
Impact sur les animaux
Lors de l'IRM, les rats seront anesthésiés par un mélange d’isoflurane (2%) et d’oxygène (1 L/min) à l’aide d’une chambre d’induction et le bien-être animal sert assuré par le maintien des constantes vitales de l'animal. Pour le test de tolérance au glucose et la mesure de l'insuline à jeun ou l'anesthésie ne peut pas être réalisée,une compresse d'eau chaude sera placée sur la queue de l'animal afin de faciliter le prélèvement de la goutte de sang le plus rapidement possible. Afin d'éviter toute infection, la queue de l'animal sera désinfectée avant et après la procédure avec de la bétadine jaune. Les jours suivants, nous vérifierons la bonne cicatrisation de la queue de l'animal. A la fin de l'étude, les animaux seront euthanasiés par injection d'euthasol (400 mg/kg) et des tissus seront prélevés pour des analyses biochimiques.Tout le long du projet, le bien-être des animaux sera assuré par un hébergement en portoir ventilé par cage de 2 individus avec un enrichissement composé de matériel pour nicher et se cacher ainsi que des buches et des rondins pour ronger afin de satisfaire les besoins physiologiques des animaux. Les conditions de température, lumière et humidité des cages seront contrôlées. L'eau et la nourriture seront mises à disposition en qualité et quantité satisfaisantes. Tous les rats seront visités quotidiennement à la recherche de signes douloureux ou de comportement anormal par un personnel entraîné et compétent. Une grille d'évaluation de la douleur, mise en annexe du projet (annexe 2), nous permettra de calculer un score et d'agir en conséquence après avis vétérinaire.
Devenir
A la fin de l'étude, les animaux seront euthanasiés par une dose lethale d'euthasol (400 mg/kg) et différents tissus seront prélevés.
Remplacement
A l'heure actuelle, il n'existe aucune méthode de substitution in vitro et in silico pour étudier l'effet de la supplémentation en vitamine D sur les complications cardiovasculaires précoces associées au prédiabète selon le sexe. De nombreuses similitudes existent entre la physiologie cardiaque des rongeurs, particulièrement celle du rat, et celle de l'homme. Les modèles pathologiques chez les rongeurs sont utilisés au laboratoire depuis de nombreuses années et toutes les techniques d'imagerie de résonance magnétique dans ce projet ont été caractérisées au sein même du laboratoire.
Réduction
Notre approche expérimentale permettra de réduire de façon drastique le nombre d'animaux en accord avec la règle des 3R. En effet, les mêmes animaux seront utilisés pour les analyses décrites (examen par IRM, test de tolérance au glucose et mesure de l'insuline). A la fin de l'étude, les animaux seront euthanasiés par une dose lethale d'euthasol (400 mg/kg) et différents tissus seront prélevés pour des analyses biochimiques. Le nombre d'animaux dans ce projet est le minimun nécessaire pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les groupes et a été déterminé à l'aide d'une analyse statistique utilisant le logiciel Statistica.
Raffinement
L'étude par IRM se fera sous anesthésie inhalée afin de réduire l'angoisse et la douleur. La température corporelle sera maintenue à 37°C pendant l'examen à l'aide d'une couverture chauffante et vérifiée avec une sonde rectale. A la fin de l'étude, les animaux seront euthanasiés par une dose lethale d'euthasol (400 mg/kg) et différents tissus seront prélevés. L'impact environnemental sera pris en compte par une phase d'acclimatation des animaux de quelques jours. Le bien-être des animaux sera assuré par un hébergement en portoir ventilé par cage de 2 individus avec un enrichissement composé de matériel pour nicher et se cacher ainsi que des buches et des rondins pour ronger afin de satisfaire les besoins physiologiques des animaux. Les conditions de température, lumière et humidité des cages seront contrôlées. L'eau et la nourriture seront mises à disposition en qualité et quantité satisfaisantes. Les animaux seront pesés une fois par semaine par les expérimentateurs pendant les 5 mois de régime. Les animaux seront aussi régulièrement manipulés par les expérimentateurs pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. Tous les rats seront visités quotidiennement à la recherche de signes douloureux ou de comportement anormal par un personnel entraîné et compétent. Les points limites seront déterminés en fonction des observations définies par Morton et Griffiths (1985). Une grille d'évaluation de la douleur, mise en annexe du projet (annexe 2), nous permettra de calculer un score et d'agir en conséquence après avis vétérinaire.
Choix des espèces
Le modèle de rat nourri avec un régime HFS permet de développer un modèle de prédiabète reproduisant la même genèse que chez l’Homme et de suivre ces effets sur l’organisme, en particulier le cœur. Le modèle HFS a été décrit pour induire un état prédiabétique. Les rates soumises à ce régime présentent une altération de l’homéostasie glucidique, une dysfonction cardiaque précoce des trois mois de régime, ainsi qu’une sensibilité plus importante aux lésions d’ischémie-reperfusion caractérisée par une altération du métabolisme énergétique et de la fonction cardiaques, par comparaison aux rates contrôles sous-alimentation normale. Les animaux seront âges de 6 semaines à l’achat et de 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement des animaux.
Évaluation d’une approche optogénétique sur les cônes dormants dans un modèle murin d’achromatopsie
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
192 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection dans l'oeil ou dans le coeur d'une thérapie optogénétique, certaines dès les premiers jours de vie, puis passent fond d'oeil, test visuel et électrorétinogramme. Le porteur indique que les injections sous-rétiniennes peuvent provoquer des décollements localisés de la rétine et des hémorragies oculaires. Il affirme que les propriétés du traitement ne peuvent être évaluées que sur un animal vivant, et renvoie l'application clinique au long terme.
Objectifs
L’objectif de notre projet est de tester une approche indépendante d’un gène muté, pour restaurer la transduction de l’information visuelle en changement de potentiel de la membrane des cellules photoréceptrices, qui est la première étape dans la transmission de l’information visuelle vers le cerveau. La finalité étant le développement de nouvelles thérapies pour le traitement de maladies rétiniennes héréditaires, pouvant bénéficier au plus grand nombre de patients possibles.
Bénéfices attendus
Le projet vise à évaluer l’efficacité d’une thérapie optogénétique qui cible les cônes dormants dans un modèle d’achromatopsie chez la souris. Le bénéfice attendu est à terme d’amener en clinique ce composé à visée thérapeutique pour des maladies rétiniennes héréditaires qui se présentent avec une bonne conservation structurelle des cônes et une baisse significative de leur fonction.
Procédures
- Injection intraoculaire : les animaux recevront une injection intraoculaire (une seule par œil) de la thérapeutique à évaluer. L’injection est rapide (5 à 10 minutes) et sera réalisée sous anesthésie générale. Les souris ne passeront qu’une seule fois par cette étape expérimentale. Les souris qui recevront une injection intraoculaire de la thérapeutique à tester ne recevront pas d’injection intracardiaque. - Injection intracardiaque : les animaux recevront une injection intracardiaque de la thérapeutique à évaluer. L’injection est très rapide (30 secondes) et sera réalisée sous anesthésie locale. Les souris ne passeront qu’une seule fois par cette étape expérimentale. Les souris qui recevront une injection intracardiaque de la thérapeutique à tester ne recevront pas d’injection intraoculaire. - Fond d’œil : suite à l’injection de la thérapeutique, le fond d’œil des animaux sera visualisé pour contrôler la qualité de l’injection réalisée. La procédure est rapide (5 minutes) et sera réalisée sous anesthésie gazeuse. Tous les animaux de l’étude seront soumis à cet examen qui sera réalisé une seule fois. - Test optocinétique : ce test permet d’estimer la fonction visuelle in vivo. L’acquisition d’images dure environ 10 minutes par animal et sera réalisée sur animal vigile. Tous les animaux de l’étude seront soumis à cet examen qui sera réalisé une seule fois. - Electrorétinogramme : ce test permet d’évaluer la fonction de la rétine (capacité des cellules de la rétine à répondre à un stimulus lumineux). L’analyse dure environ 30 minutes par animal et sera réalisée sous anesthésie générale. Tous les animaux de l’étude seront soumis à cet examen qui sera réalisé 2 fois par animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances suivantes auxquelles seront soumises les souris sont prises en charge de façon à les minimiser le plus possible. Les injections sous-rétiniennes peuvent provoquer des lésions temporaires comme des décollements localisés de la rétine et des hémorragies oculaires. Les injections intravasculaires peuvent induire une douleur ponctuelle réversible. L’anesthésie peut provoquer une hypothermie chez la souris qui est la première complication et cause de mortalité lors d’anesthésie de rongeurs. Un léger stress peut être engendré lors du changement d’environnement des animaux (mise en chambre noire la veille de l’électrorétinogramme).
Devenir
Tous les animaux de l’étude seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de collecter des échantillons pour des analyses histologiques et biochimiques post-mortem.
Remplacement
Ce projet ne peut être réalisé que dans un modèle in vivo car les propriétés pharmacologiques du traitement ne peuvent être évaluées que dans des conditions physiologiques, pour notamment étudier l’expression et les résultats fonctionnels de la thérapie optogénétique injectée soit par voie intraoculaire soit par voie intravasculaire.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés (18 souris par groupe pour les groupes injectés (8 groupes) et 12 souris pour les groupes non-injectés (4 groupes) soit un total de 192 souris) sera toujours limité au minimum nécessaire pour fournir des données biologiquement et statistiquement significatives. Le nombre de 18 souris injectées et 12 souris non-injectées par groupe est basé sur des études antérieures du laboratoire utilisant des techniques similaires.
Raffinement
- Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et ou le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés dans les conditions conformes à la réglementation (cages de stabulation avec enrichissement, nourriture et boisson à volonté). - Une anesthésie gazeuse courte, permettant un réveil rapide de l’animal, sera privilégiée quand les procédures le permettent (fond d’œil). Les animaux bénéficieront d’une anesthésie générale par injection d’anesthésiants pour les procédures plus longues (électrorétinogrammes). Pour les injections intraoculaires, les souriceaux à P4-7 seront anesthésiés selon le protocole validé par notre vétérinaire. Une anesthésie locale sera appliquée sur la peau du thorax avant l’injection intracardiaque. Une anesthésie locale de la cornée sera réalisée pour les injections intraoculaires et les électrorétinogrammes. Un gel hydratant sera utilisé pour protéger la surface cornéenne pendant les procédures. L’anesthésie pouvant provoquer une hypothermie, les souris seront placées sur un tapis chauffant durant toute la durée de l’anesthésie et en chambre thermostatée jusqu’à leur réveil complet. - Une nouvelle aiguille sera utilisée pour chaque animal pour limiter la douleur induite lors des injections intraoculaires, intracardiaques, intrapéritonéales et sous-cutanées. - Pour limiter le stress des animaux lors du changement d’environnement (mise en chambre noire la veille de l’électrorétinogramme), les souris resteront dans leur cage habituelle d’hébergement, avec leurs congénères et l’enrichissement habituel (tunnel en carton et coton), ainsi que de la nourriture et de l’eau à volonté. - Une signalétique particulière des animaux en expérimentation est utilisée. Elle permettra une surveillance adaptée des animaux en fonction des points limites définis à chaque étape de la procédure afin de s’assurer de leur bien-être. - Des critères d’arrêt ou points limites ont été déterminés pour chaque étape de la procédure expérimentale. - Les animaux provenant de l’extérieur observeront une période d’acclimatation de 5 jours minimum.
Choix des espèces
Pour ce projet, nous utiliserons un modèle de souris d’achromatopsie, déjà caractérisé dans la littérature. Plusieurs études ont démontré dans ce modèle une bonne préservation des cônes malgré une fonction absente – c’est-à-dire la présence des cônes dormants. Une stratégie optogénétique peut être envisagée pour remédier à la déficience de la cascade de la phototransduction dans ces cônes dormants. L’objectif est de développer une approche thérapeutique non spécifique d’un gène qui aurait la possibilité de soigner un grand nombre de patients jugés incurables à l’heure actuelle. La thérapie optogénétique testée dans ce projet sera injectée avant que la dégénérescence rétinienne ne soit trop avancée, soit dans la première semaine de vie des souriceaux (premiers signes de dégénérescence rétinienne visibles à partir de la 2ème semaine postnatale dans ce modèle de souris).
Etude d’électrophysiologie cardiaque sur prélèvements ovins et porcins
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Moutons : 1300
1300 cochons et 1300 moutons vont etre utilises dans des procedures menees sous anesthesie, les animaux etant tues avant tout reveil. Chaque animal subit une ouverture de la cage thoracique pour prelever le coeur, l'objectif etant de fournir a des equipes de recherche du materiel cardiaque pour leurs travaux ex vivo et in vitro. Le porteur indique que l'intervention peut provoquer une hemorragie, des troubles du rythme cardiaque ou une hypothermie, et decrit une mutualisation des prelevements entre equipes pour reduire le nombre d'animaux. Il affirme que le modele animal reste "necessaire" et que le porc et le mouton sont "les modeles les plus pertinents pour l'homme".
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre et à caractériser le fonctionnement du cœur, que ce soit à l’échelle de l’organe, du tissu, de la cellule ou de la molécule. Dans ce cadre, le projet a pour objectif de fournir aux équipes de chercheurs des prélèvements cardiaques, tissus et organes, essentiels pour l'obtention de matériel biologique d'intérêt. Ceci permettra de mener à bien les études ex-vivo et in-vitro qui en découlent. La demande d'autorisation de projet définit et décrit des méthodes spéficiques de prélèvements pour l'obtention d'organes ou de tissus satisfaisants aux critères scientifiques et techniques des études qui en découlent.
Bénéfices attendus
Les prélèvements qui seront réalisés dans le cadre de ce projet serviront à accroître les connaissances et les informations pour mieux prévenir, diagnostiquer et soigner les maladies du rythme cardiaque. Plusieurs équipes de recherche nécessitent pour leurs travaux ex-vivo et in-vitro des prélèvements issus du cœur d’un gros animal. Par exemple, pour l'étude sur organe entier, pour l'étude tissulaire, cellulaire et de bioénergétique, pour l'étude de faisabilité de méthodes non-invasives, pour le recueil de données physiologiques etc...
Procédures
La procédure est réalisée sous anesthésie avec une couverture d'analgésie adaptée. Une opération chirurgicale sera réalisée afin de permettre l’accès au cœur (thoracotomie). Le cœur sera préparé au prélèvement. L’ensemble de ces deux étapes durent environ 15-20 minutes. Un prélèvement sanguin peut être réalisé (30-40 minutes).
Impact sur les animaux
L’injection initiale pour induire anesthésie sur animal vigile peut engendrer un stress ainis qu’une douleur légère (piqûre). Lors de l’intervention, les effets indésirables suivants : hémorragie, trouble du rythme cardiaque, hypothermie peuvent être constatés.
Devenir
La procédure consiste au prélèvement cardiaque, dans ce cadre elle est sans réveil pour l'animal.
Remplacement
Le modèle animal reste à ce jour nécessaire pour étudier les mécanismes des troubles du rythme cardiaque. L’obtention de ces données est impossible chez les patients. Les approches de modélisation et de simulation informatiques permettent d’appréhender certains mécanismes, mais la pertinence des résultats dépend directement de l’acquisition de données cliniques ou animales. Les données cliniques sont utiles pour comprendre les mécanismes des troubles du rythme mais des études ex-vivo et in-vitro sont nécessaires et ne peuvent pas être appliquées à l’Homme à l’heure actuelle. Les méthodes ex-vivo et in-vitro sont en effet destructives et l’obtention d’échantillons requiert une chirurgie invasive. Les modèles utilisés (porcin et ovin) sont les modèles les plus pertinents pour l’homme (pour des raisons anatomiques, métaboliques et de conduction du signal électrique). Le modèle animal dans cette étude ne peut donc pas être remplacé par d'autres méthodes alternatives. Les données obtenues à partir des études sur les modèles animaux alimenteront les modèles numériques et participeront ainsi au remplacement et à la réduction du nombre d’animaux utilisés dans de prochaines études, ainsi qu’à leur raffinement.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum : les équipes travaillant sur différentes structures cardiaques se coordonnent et mutualisent les échantillons biologiques. Ainsi, pour un animal plusieurs études sont réalisées ce qui contribue à réduire le nombre d’animaux nécessaires.Une moyenne de treize études par an sont réalisées au laboratoire, avec cinq animaux par étude, ceci correspond à soixante cind animaux par an et ce par espèce. Ces données sont des prévisions estimatives car le nombre de projets peut évoluer. De plus, des tests statistiques sont réalisés par projet pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans ce projet et dans le but d’obtenir un plus grand bénéfice de l’utilisation de ces animaux, nous avons fixé une limite maximale de 1300 porcs et 1300 moutons au total pour une période de 5 ans. D’autre partles animaux sont également mutualisés avec d’autres équipes de recherche de la communauté scientifique locale, par la mise à disposition de prélèvements post-mortem (par exemple ; os, peau, vaisseau sanguin, foie, rein etc…) ce qui réduit le nombre de gros animaux potentiellement utilisés pour les différents laboratoires.
Raffinement
Le raffinement du projet et le respect du bien-être animal reposent sur plusieurs mesures : - les animaux sont hébergés dans des locaux agréés et bénéficient de soins quotidiens dispensés par du personnel compétent et soucieux du bien-être animal - les animaux sont habitués au personnel animalier afin de limiter le stress - une surveillance quotidienne est assurée - les animaux sont hébergés en groupes sociaux respectant les spécificités de chacune des espèces utilisées (ex : comportements naturels interindividuels) - ils disposent d’enrichissements adaptés (jouets pour les porcs (balle, chaîne, grattoir), foin et pierre à sel pour les L’angoisse, la souffrance et la douleur seront réduites par une prémédication suivi d’une anesthésie qui débutera par injection intraveineuse de propofol, l’animal sera intubé et l’anesthésie maintenue soit par voie gazeuse soit par perfusion intraveineuse pour le reste de la procédure limitant ainsi la souffrance. L’anesthésie sera ajustée si nécessaire pour assurer une narcose profonde. Les paramètres vitaux sont suivis pendant l’intégralité de la procédure. Les animaux seront sous anesthésie générale jusqu’à leur mise à mort. Une analgésie est également mise en place.
Choix des espèces
Deux espèces sont utilisées dans les études scientifiques de recherche fondamentale basées sur les prélèvements d'organes et de tissus de gros animaux. Des porcs et des moutons seront inclus dans ce projet transversal. Ces animaux possèdent une électrophysiologie proche de celle de l’homme. Le porc et le mouton possèdent leurs propres spécificités dans le cadre des études ex-vivo et in-vitro en fonction des pathologies étudiées. Par exemple, il s’avère que le porc est plus sensible à l’apparition des arythmies ou bien que la brebis soit plus difficile à reperfuser ex-vivo ce qui justifie l’utilisation de telles ou telles espèces en fonction des études scientifiques fondamentales qui en découlent. Porc : 3-4 mois et Mouton : adulte, car à ce stade la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme.
Modèle d’ischémie reperfusion chez le rongeur (2022-B-021)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Rats : 1440
490 souris et 1440 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant jusqu'à sévère, certaines menées sous anesthésie sans réveil. Le thorax est ouvert et l'irrigation du coeur interrompue pendant quinze minutes à une heure, suivie d'une reperfusion pouvant durer jusqu'à quatre heures, pour reproduire un infarctus et tester des molécules en développement. Le porteur décrit une douleur et un stress liés à la chirurgie, une perte de poids et une mise à jeun pouvant atteindre seize heures. Il conclut que la mesure des paramètres cardiaques ne peut être réalisée que sur des animaux vivants et juge "indispensable" l'analyse histologique qui impose leur mise à mort.
Objectifs
Selon l’organisation mondiale de la santé, la première cause de mortalité dans le monde est l’infarctus du myocarde. Ce projet a pour but de développer deux types de modèles afin de tester et démontrer l’efficacité de molécules en développement. Le premier modèle (infarctus aigu) permet de recueillir de nombreux paramètres cardiaques qui servent à tester de nombreuses molécules en développement. Le second modèle (infarctus du myocarde chronique) est utilisé pour tester l’efficacité d’une molécule en développement sur différents paramètres cardiaques afin de voir si cette dernière améliore la survie et restaure les fonctions cardiaques chez les personnes ayant subi un infarctus du myocarde..
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester l’efficacité de molécules en développement afin de trouver un candidat médicament susceptible de traiter les pathologies liées à l’infarctus et ainsi d’améliorer la prise en charge / le pronostic de ces patients.
Procédures
Au cours de sa vie, un animal ne pourra être impliqué que dans une procédure de cette demande de projet. Pour tous les animaux l’identification (quelle que soit l’identification) dure 30 secondes. Pour les procédures comportant l’anesthésie chimique, le temps d’injection de l’anesthésique est estimé à 30 secondes. Les temps d’intervention sur l’animal estimés pour chaque procédure sont les suivants : - Mise en place de la sonde dans le coeur en passant par la carotide (20 min), mise en place de l’électrocardiogramme (20 min), ouverture du thorax de l’animal (20 min) + interruption de l'irrigation localisée d'une partie du coeur (ischémie) pouvant aller de 15min à 1h00 + reperfusion cardiaque pouvant aller de 30 min à 4h00 soit un total de 6h00. - Mise en place d’un cathéter en veine jugulaire (15min), mise en place d’un cathéter en fémorale ou carotide (15min), ou mise en place de la sonde dans le coeur en passant par la carotide (20 min), mise en place de l’électrocardiogramme (20 min), ouverture du thorax de l’animal (20 min) + ischémie cardiaque pouvant aller de 15min à 1h00 + reperfusion cardiaque pouvant aller de 30 min à 4h00 soit un total de 6h15. - Ouverture du thorax + réalisation de l’ischémie cardiaque + fermeture du thorax (30 min) pour la première étape puis pour la seconde étape mise en place d’un cathéter en fémorale ou carotide (15min) ou mise en place d’une sonde dans le coeur en passant par la carotide (20min), mise en place d’un électrocardiogramme (20min) soit au total un maximum de 40 min. Les différents types d'administration prendront moins d'une minute par animal.
Impact sur les animaux
Toutes les procédures de ce projet incluant des gestes chirurgicaux, un certain niveau de douleur et de stress sont attendus nécessitant une anesthésie et analgésie pré et post-opératoires appropriées. Une perte de poids et une réduction de l’activité peuvent être observées dans les 72h suivant les interventions Dans le cadre de ce projet, les signes cliniques de la pathologie (exemple : essoufflement de l’animal, prostration, yeux mi-clos, …) sont attendus et feront l’objet d’un suivi spécifique. Une mise à jeun (durée maximum de 16h00) pourra également être mise en place. Les animaux auront alors toujours accès à l'eau. Cette mise à jeun pourra avoir un impact sur l’induction de la pathologie en maximisant la zone touchée par l'ischémie.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin des trois procédures car il est indispensable de réaliser des analyses histologiques pour quantifier la taille de l’ischémie.
Remplacement
Des modèles animaux artificiels (exemple : rats ou souris mannequins, peau synthétique) existent afin de permettre à l’expérimentateur en formation d’acquérir certains gestes de base tels que la pose de points de suture ou des injections et prélèvements simples. Cependant, la chirurgie présentée dans ce projet ainsi que la mesure des paramètres physiologiques dans ce type de modèle ne peuvent être réalisés que sur des animaux vivants.
Réduction
Une mise au point du modèle préalable aux études permettra une réduction du nombre d’animaux impliqué dans les études. C’est pour cette raison qu’une procédure dédiée à la mise au point des modèles d’ischémie, a été incluse dans ce projet. Pour la mise au point du modèle, nous utiliserons dans la mesure du possible des animaux surnuméraires ou issus d’un précédent projet, (après avis favorable de la structure du bien être animal et du vétérinaire désigné) ce qui rentre dans le cadre d’une réduction du nombre d’animaux utilisés. L'ensemble de ces conditions s'inscrivent dans le cadre de la réduction du nombre d’animaux. Les modèles d'infarctus du myocarde aigu et chronique seront réalisés sur un nombre limité d’animaux mais suffisant pour pouvoir réaliser des tests statistiques pertinents en fonction de l’effet attendu de la molécule testée.
Raffinement
L’expérimentateur s’assurera que toute manipulation sera conforme à la réglementation en vigueur et entrainera un minimum de stress ou de douleur chez l’animal. Préalablement à toute expérimentation, des points limites (exemples : yeux mi-clos, prostration, poils hérissés, essoufflement, etc …) sont définis en accord avec la littérature scientifique et la réglementation en vigueur. La mise en place des points limites permettra un meilleur suivi des animaux lors de la réalisation des différentes procédures de ce projet mais également de maintenir leur bien-être tout au long de l’expérimentation ainsi que la mise en place d’une prise en charge précoce et adaptée de l’animal si cela est nécessaire. Dans le cas où le bien-être de l’animal serait dégradé après 48h de traitement, une euthanasie sera réalisée immédiatement sur décision du directeur d’étude et /ou du vétérinaire désigné. Avant tout acte de chirurgie, l’anesthésie ainsi que l’analgésie nécessaires au suivi pré et post opératoire de l’animal devront être validées par le vétérinaire désigné. Pendant la chirurgie, les animaux seront placés sur couverture chauffante avec rétrocontrôle de la température afin que les animaux soient maintenus à 37°C. L’ajout de système de réchauffement complémentaires pourra être utilisés en cas de baisse de température de l’animal (exemple : bouillotes, etc..). Le réveil des animaux s’effectuera dans un environnement permettant le maintien de la température corporelle (ex: lampe chauffante, enceinte thermorégulée, etc…). Les animaux inclus dans le modèle chronique seront hébergés individuellement après chaque chirurgie jusqu’à la fin du suivi post opératoire (7 à 10 jours) et/ou après cicatrisation totale de l’animal. Afin de limiter le stress dû à l’hébergement en cage individuelle et de maximiser le bien-être de l’animal, de l’enrichissement spécifique à chaque espèce sera utilisée (exemple : igloo, bûchette, coton, etc…). De plus, quelques soit la procédure, les animaux pourront être hébergés individuellement 24h avant le début de la chirurgie afin de minimiser l’impact du stress dû à l’hébergement individuel en post-chirurgie et standardiser l’impact de l’individualisation des animaux.
Choix des espèces
D'un point de vue scientifique, nous disposons d'un grand nombre d'articles et de données validées sur le rat et la souris dans ce type de modèle de maladie. C'est pour cette raison que nous souhaitons inclure ces deux espèces dans notre projet. Ce type de modèle de maladie est réalisé chez des animaux adultes car il s’agit de reproduire des maladies de l’Homme adulte.
Etude de l’efficacité d’une technique de ciblage coeur-spécifique pour la délivrance d’anticorps par ultrason chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
24 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Issues d'animaux surnuméraires d'élevage, elles reçoivent une incision cutanée pour un accès veineux, une injection intraveineuse de molécules puis des ultrasons dirigés vers le cœur, pour établir la preuve de concept d'une délivrance ciblée de médicament par éclatement de microbulles. Le porteur décrit une chirurgie légère et des molécules et ultrasons présentés comme non délétères, l'ensemble se terminant par le prélèvement du cœur. Il affirme qu'une fois les validations in vitro faites, le recours à un "organisme entier" est "indispensable" avant tout transfert en clinique.
Objectifs
Les arythmies cardiaques ventriculaires sont la principale cause de mort subite cardiaque. Chaque année, environ 300 000 patients sont victimes de mort subite en Europe. Parmi les arythmies ventriculaires, les tachycardies ventriculaires peuvent être éligibles au traitement par radiofréquence lorsque les médicaments classiques ne fonctionnent pas. Ce traitement permet, grâce à un cathéter introduit dans les vaisseaux sanguins, d’atteindre le cœur et de détruire le foyer à l’origine de l’arythmie. La diffusion d’énergie radiofréquence au sein du muscle ventriculaire est donc limitée par l’épaisseur du muscle et sa composition, qui peuvent restreindre la diffusion et donc la destruction du foyer de l’arythmie. De manière générale, les résultats sont mauvais. Environ 50% des patients voient leur arythmie récidiver. Un des axes de recherche est d’améliorer l’efficacité de la suppression du foyer de l’arythmie. Alors que l’ensemble des projets sur ce sujet s’intéresse à changer l’énergie utilisée, nous souhaitons développer une méthode permettant de réaliser un traitement physique et chimique. Pour cela, il est envisagé une délivrance de médicaments encapsulées dans des microbules qui reconnaîtront le foyer de l’arythmie. Les ultrasons permettent ensuite de faire éclater les microbulles et délivrer le médicament au bon endroit. L’objectif de ce projet est d’établir la preuve de concept en évaluant l’efficience de cette approche de délivrance ciblée de molécules dans le tissu cardiaque in vivo. Ce projet pourra ouvrir des perspectives d'application au-delà du traitement des arythmies cardiaques ventriculaires.
Bénéfices attendus
L’intérêt de la démarche résiderait dans l’amélioration du pronostic de traitement des patients souffrant de tachycardie ventriculaire. De manière plus large, l’adressage spécifique d’une molécule à une zone cardiaques spécifique serait une première et ouvrirait des perspectives thérapeutiques plus larges pour le traitement d’autre maladie.
Procédures
Les animaux subiront une injection intrapéritonéale pour l’injection de l’anesthésie et du traitement antidouleur. Ensuite, ils seront sous soumis à une incision de peau de quelques millimètres pour permettre un accès veineux. Toujours sous anesthésie, ils recevront le traitement médicamenteux par injection intraveineuse et les ultrasons au niveau du coeur. La durée totale de l’anesthésie (couvrant le geste chirurgical, l’injection intraveineuse de molécules non toxiques et l’application localisée d’ultrasons) sera de 20 à 30 minutes et s’achèvera avec la mise à mort de l’animal pour le prélèvement de tissus.
Impact sur les animaux
Il s’agit d’une approche impliquant une chirurgie légère (pour accéder à la veine jugulaire), une administration intraveineuse de molécules non toxiques et l’application ciblé (thorax) d’ultrasons non délétères. Ces gestes et traitements seront en outre entièrement réalisés sous anesthésie et couverture analgésique adaptée. Il s’agit en outre de procédures sans réveil.
Devenir
Les animaux seront mis à mot en fin d’expérimentation pour permettre le prélèvement du cœur et l’analyse (histologie) des tissus.
Remplacement
La mise au point de l’approche, notamment la validation des molécules d’intérêt aura préalablement été validé in vitro. Néanmoins, une fois ces validations effectuées, il est nécessaire de recourir à un organisme entier pour intégrer également la réaction du corps face aux molécules injectées, leur biodisponibilité ou encore l’impact des structures tissulaires et cellulaires sur le ciblage de nos molécules. Cette étape est indispensable avant d’envisager des études plus approfondies ou un transfert à la clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé au minimum nécessaire pour obtenir des résultats exploitables. Le projet sera réalisé par étape (la réalisation d’une étape étant conditionnée à la réussite de la précédente) Les animaux intégrés à ce projet proviendront de nos sélections d’élevage (animaux surnuméraires d’élevage : pas de naissance d’animaux déclenchées spécifiquement pour ce projet).
Raffinement
Le geste chirurgical permettant l’accès à la veine jugulaire ainsi que les traitements (injection intraveineuse et traitement par ultrasons) seront intégralement réalisés sous anesthésie gazeuse profonde et couverture analgésique adaptée. En outre, il s’agit de procédures sans réveil (les tissus cardiaques doivent être prélevés pour analyse) et les gestes les plus invasifs (laparotomie, injection intra-aortique) seront réalisés post-mortem.
Choix des espèces
Le modèle murin est adapté aux études de pharmacocinétique dont il est question dans ce projet. De plus, il est parfaitement compatible à l’approche par ultrasons cardiaque envisagée ici. Enfin, le recours à un modèle murin permet l’utilisation des animaux déjà présents dans le laboratoire (souris surnuméraires d’élevage), évitant de faire naître des animaux (via un fournisseur agréé) spécifiquement pour ce projet. Les animaux auront entre 8 et 12 semaines (= jeunes adultes). Il est important d’avoir recours à des animaux plutôt jeunes, dont la densité osseuse gênera peu le passage des ultrasons. En effet, les résultats obtenus dans le cadre de projets impliquant les ultrasons dans un contexte d’échographie indiquent que chez les souris adultes plus âgées, les os font barrière de manière non négligeable aux ondes ultrasonores.
Formation à la perfusion ex vivo du greffon cardiaque sur machine
- Formation professionnelle
20 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Leur coeur est prélevé puis perfusé sur machine, pour entraîner des équipes chirurgicales et médicales à la conservation d'un greffon cardiaque ex vivo, non pour produire des connaissances. Le porteur décrit cette formation comme "indispensable" avant de lancer un programme clinique chez l'humain. Il affirme qu'aucun modèle alternatif ne reproduit les conditions d'un coeur humain et justifie le choix du porc par sa physiologie circulatoire proche.
Objectifs
La perfusion cardiaque ex-vivo requiert une formation spécifique, à la fois chirurgicale et de réanimation, cette discipline étant innovante et actuellement non enseignée par des formations académiques diplômantes. Seule l’expérimentation sur modèle animal permet de reproduire les conditions anatomiques et physiologiques proches de l’homme afin de former les équipes médicales à la technologie de préservation du cœur sur machine de perfusion ex vivo. La formation à la perfusion ex-vivo cardiaque sous la direction de la société fabricant ce dispositif comporte une formation théorique au principe de cette technologie, et une formation pratique sur modèle de cœur porcin perfusé ex vivo. Il s’agit d’une formation indispensable avant de débuter un programme clinique de perfusion cardiaque ex vivo chez l’homme, à la fois pour appréhender les contraintes techniques chirurgicales, et pour s’initier à la surveillance et à l’entretien de la perfusion normothermique au sang d’un organe isolé.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est la formation des équipes chirurgicales et médicales à la perfusion cardiaque ex-vivo. Il s’agit d’une formation indispensable avant de débuter un programme clinique de perfusion cardiaque ex vivo chez l’homme, à la fois pour appréhender les contraintes techniques chirurgicales, et pour s’initier à la surveillance et à l’entretien de la perfusion normothermique au sang d’un organe isolé.
Procédures
Préservation du greffon cardiaque sur machine de perfusion ex vivo : prélèvement cardiaque, instrumentation et perfusion ex vivo au sang
Impact sur les animaux
L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur.
Devenir
L'ensemble des procédures impliquent l'explantation du coeur ce qui rend la réutilisation, le replacement ou l'adoption des animaux inenvisageable.
Remplacement
La technologie de perfusion cradiaque ex-vivo en vue d'une transplantation est une perfusion normothermique au sang qui fait reprendre une activité cardiaque avec des battements. Il est donc nécessaire pour l’apprentissage de cette technique d’utiliser des organes prélevés sur modèle animal. Il n’existe en effet aucun autre modèle alternatif capable de reproduire les conditions biologiques, anatomiques et physiologiques d’un cœur humain.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour ce projet à visée éducative, cette formation est réalisée dans un centre ayant à la fois une expertise en expérimentation animale et en perfusion d’organe ex vivo. Ainsi depuis 2019 nous réalisé plus de 50 procédures de perfusion ex vivo de cœur porcin sur machine et 8 procédures en pratique clinique. Cette double expertise permet de réduire le risque d’échec de la procédure à visée éducative. Les chirurgiens de notre équipe réaliseront les procédures sur l’animal et la mise en place du cœur sur le dispositif de perfusion ex-vivo, à la fois pour raison règlementaire et pour éviter tout échec en lien avec l’inexpérience de l’équipe en formation.
Raffinement
Respect d’une période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement enrichi avec : promenade régulière, planche à gratter, distributeur de nourriture. Evaluation quotidienne du bien être animal selon plusieurs grilles d'avaluations. Ce protocole ne comprend aucune procédure ou acte invasif sur un animal conscient (anesthésie générale sans réveil).
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le porc. Le porc présente une physiologie circulatoire proche de celle de l’homme (Fréquence cardiaque proche de 100/min, débit cardiaque entre 3,5 et 4 L/min pour un poids de 50 kg). Par ailleurs son anatomie cardiovasculaire facilite la réalisation de la coronarographie et des canulations artérielle et veineuse nécessaires pour sa perfusion isolée ex vivo. Cette convergence permet une adaptation optimale de l’espèce à la formation et limitera au minimum le nombre d’animaux tests (échec techniques). Les animaux utilisés dans le protocole expérimental sont des porcs de 60 kg. A ce stade de développement les porcs ont un système circulatoire très proche de l’homme et leur gabarit permet une modélisation chirurgicale optimale