Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Expansion des lymphocytes in vivo dans le modèle Souris en vue d’une caractérisation moléculaire in vitro
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Une minute d'administration par le nez, une seule fois, pour chacune des 200 souris qui vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont infectées par une souche atténuée de salmonelle qui multiplie dans leurs poumons des lymphocytes rares, puis tuées pour que leurs organes soient collectés et ces cellules cultivées in vitro. Le porteur indique que l'infection n'entraîne pas de mortalité et provoque une perte de poids d'environ 10 % le premier jour. La finalité immédiate reste de produire assez de cellules pour des expériences en éprouvette, les applications thérapeutiques annoncées étant renvoyées au long terme.
Objectifs
Les lymphocytes MAIT (pour Mucosal Associated Invariant T) sont des acteurs majeurs de l’immunité en particulier dans les organes barrières comme les poumons. Selon le contexte, les lymphocytes MAIT peuvent exercer des fonctions anti-bactériennes, de réparation tissulaire ou d'inhibition des autres lymphocytes. Les gènes contrôlant le type de réponse produite par les lymphocytes MAIT sont inconnus. De manière générale, la biologie des MAIT reste relativement mal comprise du fait de leur rareté en l’absence d’infection. Pour contourner ce problème, un modèle d’infection intra-nasale par une souche atténuée de salmonelle a été mis en place par plusieurs équipes. L’infection est bégnine pour la souris mais induit une forte expansion des lymphocytes MAIT des poumons, qui peuvent alors être isolés et caractérisés in vitro. Le but de notre projet est d’identifier les mécanismes contrôlant les fonctions des lymphocytes MAIT des poumons. A long terme, l'objectif est de pouvoir manipuler à façon les lymphocytes MAIT afin de stimuler ou réduire l'inflammation ou la réparation des poumons.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'obtenir des lymphocytes MAIT en nombres suffisants pour des études de fonction in vitro, permettant de déterminer les mécanismes qui controllent la fonction des lymphocytes MAIT. Identifier des gènes controllant la fonction des lymphocytes MAIT peut offrir de nouvelles opportunités thérapeutiques pour inhiber, augmenter ou orienter ces cellules selon le bénéfice souhaité.
Procédures
Administration (1 fois) par voie intranasale sur animaux vigils (1 minute par administration).
Impact sur les animaux
La procédure n'implique aucune injection. L'infection intra-nasale par la souche atténuée de salmonelle n'induit aucune mortalité, mais peut conduire à une perte de poids d'environ 10% le premier jour suivi d'une reprise de poids progressive.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés pour des analyses post-mortem : collecte des organes, analyses par cytométrie en flux et cultures in vitro.
Remplacement
Trois protocoles d’expansion in vitro des lymphocytes MAIT, faisant varier les conditions de stimulation, ont été testés mais n’ont pas donné de résultat satisfaisant. Il n'existe actuellement aucune méthode alternative à l'expérimentation animale permettant d'étudier les lymphocytes MAIT du poumon.
Réduction
Le nombre des animaux a été réduit au maximum tout en gardant un effectif convenable pour réaliser une étude statistique fiable, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats. Pour les échantillons indépendants, le test de Mann-Whitney sera appliqué. Pour les échantillons appariés, le test de Wilcoxon sera utilisé. Pour les comparaisons de plus de 2 groupes, les tests non-paramétriques de Kruskal-Wallis (échantillons indépendants) ou de Friedman (échantillons appariés) seront utilisés avec le test de comparaison de Dunn pour comparer chaque groupe par rapport à un groupe contrôle.
Raffinement
Les inoculations seront réalisées dans une salle dédiée, différente de celle où seront logés les animaux et où se déroulent d’autres phases d’analyses afin d'éviter tout stress supplémentaire à l'animal. Les animaux seront suivis quotidiennement afin d'assurer leur bien-être et les expérimentations seront arrêtées avant la souffrance des animaux. Une grille de score adaptée sera utilisée pour évaluer de façon objective l’état des animaux et des points limites ont été définis.
Choix des espèces
La souris est l'espèce dans laquelle les lymphocytes MAIT ont été largement étudiés (en dehors de l’humain) et pour laquelle nous disposons d’outils moléculaires et génétiques permettant leur étude. La souris est également le seul modèle pour lequel un protocol d'expansion in vivo des lymphocytes MAIT a été décrit. -Les souris seront utilisées à l’âge adulte. -Nous utiliserons des souris adultes car nous souhaitons que les souris aient un système immunitaire matures.
Rôle du métabolisme sur l’organisation structurale du cardiomyocyte de rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sept prélèvements de sang à la queue en deux heures, un gavage de glucose et une injection d'insuline, répétés à 20, 60 et 120 jours de vie, plus trois échocardiographies sous anesthésie : 1 350 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélèvements post-mortem. Les génitrices reçoivent un régime riche en graisses pendant quatre mois, et leur descendance le même régime jusqu'au sevrage, pour reproduire l'effet d'une obésité maternelle sur le cœur des petits. Le porteur indique que la manipulation des ratons peut conduire la mère à les rejeter ou à les mutiler, et que certains animaux ne survivent pas à l'anesthésie malgré l'intubation. Il évoque aussi une injection de vecteur viral pouvant provoquer une insuffisance cardiaque, sans la faire figurer parmi les procédures décrites.
Objectifs
L'obésité est un problème majeur de santé publique et sa prévalence croissante contribue à augmenter l’incidence de maladies cardiovasculaires. L'épidémie de surpoids touche les femmes enceintes et des études épidémiologiques rapportent que les enfants nés de mères obèses présentent un risque accru de cardiopathies congénitales et, à l’âge adulte, des taux plus élevés d'événements cardiovasculaires et de mortalité. Cependant, il existe une véritable lacune dans nos connaissances sur l’origine des mécanismes moléculaires conduisant au développement de ces pathologies cardiaques.Notre objectif est d’établir l’impact du dysmétabolisme périnatal sur le développement de l’insuffisance cardiaque d’origine congénitale. Nous proposons une étude longitudinale sur la descendance pour caractériser la chronologie des altérations cardiaques et les défauts d’organisation postnataux des cardiomyocytes. Nous étudierons les voies (moléculaires, métaboliques) impactées (précocement ou plus tardivement) par le dysmétabolisme maternel pouvant expliquer les altérations développementales du cœur et, pour in fine, identifier des signature spécifiques et biomarqueurs potentiels
Bénéfices attendus
Les projets portant sur la compréhension du développement des cardiomyocytes et l'impact des pathologies métaboliques sur l'organisation des domaines membranaires en eux-mêmes permettrons de cibler le rôle de protéines d'intérêt identifiées au laboratoire dans la survenue de pathologie structurales et électriques. Ces avancées seront amenées à permettre de développer des cibles thérapeutiques dans le traitement de différentes arythmies et cardiomyopthies.
Procédures
Une partie des animaux seront mis sous régime riche en graisse, 4 mois pour les génitrices (2 mois avant la reproduction et pendant la durée de reproduction et lactation). Les géniteurs seront sous régime riche en gras uniquement pour la reproduction. Les petits seront sous le régime maternel correspondant (riche en gras ou contrôle) jusqu’au sevrage (20 jours de vie). Afin de valider le modèle de rat obésogénique, des mesures métaboliques seront réalisées sur animaux vigiles. Le gavage de glucose, procédure très rapide (quelques secondes) sera réalisé à 3 stades : 20, 60 et 120 jours de vie pour tester la tolérance au glucose. Le test de tolérance à l'insuline sera réalisé par injection intrapéritonéale aux 3 stades (20, 60 et 120 jours de vie). Le prélèvement d'une goutte de sang à la queue (quelques secondes) est effectué sur les animaux vigiles et permet de mesurer l'évolution de la glycémie. Cet acte sera répété 7 fois en 2 heures pour les tests de tolérance au glucose et à l'insuline. Le phénotypage cardiaque sera réalisé par échocardiographie (15 minutes), sous anesthésie gazeuse légère, pour d'obtenir de nombreux paramètres morphométriques et hémodynamiques. Les mesures seront effectuées aux 3 temps, 20, 60 et 120 jours de vie (soit 3 fois pour chaque animal). L’électrocardiogramme (ECG) de surface sera réalisé aux mêmes temps à 20, 60 et 120 jours de vie : cette procédure ne nécessite pas d'anesthésie (animaux vigiles) et sera réalisée dans la foule de l'échographie pour réduire le nombre d'interventions. Les animaux sont placés dans un tunnel en plexiglas aéré, les quatre pattes positionnées sur des plaques métalliques permettant de suivre le rythme cardiaque. Une seconde partie des animaux vigiles seront soumis à une injection de virus (AAV) par voie systémique à 1jour de vie (veine jugulaire facilement visible à ce stade). L'intervention est très rapide (quelques secondes). Ils seront phénotypes par ECG de surface et échographie, aux 3 stades (20, 60 et 120 jours de vie). Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure par une méthode réglementaire en vue des prélèvements et analyses.
Impact sur les animaux
L'obésité peut conduire à des difficultés de déplacement, un changement cutané et du pelage. L'injection du vecteur viral peut engendrer dans les semaines qui suivent une insuffisance cardiaque, en particulier lors du stress des manipulations. Les injections au stade nouveau-né et donc la manipulation des ratons par un tiers peut engendrer le refus de la mère de reprendre le petit dans la portée, tout comme des cas de mutilations. Il arrive également que des animaux ne supportent pas l'anésthésie lors des échocardiographies et ne peuvent être réanimés, et ce malgré l'intubation. Les tests métaboliques peuvent induire : une sensation de faim lors de la mise à jeun des animaux, une irritation de l'oesophage lors des administrations per os, une légère douleur de courte durée lors des injections intrapéritonéales et des prélèvements de sang. Les prélèvements peuvent induire également une irritation de la queue de l'animal.
Devenir
A l'issue de cette étude, tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements post-mortem. Ces prélèvements sont nécessaires pour les analyses et pour répondre à la question scientifique.
Remplacement
Les projets ont pour but de comprendre l'importance de l'organisation fonctionnelle du cardiomyocyte sur la fonction cardiaque, et en quoi un régime riche en graisse peu directement l'impacter. Comme nous travaillons à l'échelle de l'organisme, il est nécessaire d'utiliser un modèle expérimental proche de la pathologie ciblée dans notre étude. Toutefois, certaines études seront réalisées in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux pour notre étude (1350) est déterminé à la suite des études antérieures, relativement similaires dans la forme. Les paramètres échocardiographiques et métaboliques seront étudiés sur les mêmes lots d'animaux afin de réduire le nombre d'animaux nécessaire à cette stratégie expérimentale. La taille de nos groupes expérimentaux est également déterminante au regard de la puissance statistique nécessaire à la réalisation de comparaisons entre groupes. Ceux-ci requièrent un minimum de 20 animaux par groupes pour être relativements fiables et robustes.
Raffinement
Les rates arrivent à l'animalerie et sont soumises à un temps d'acclimatation de 7 jours avant le début du régime. Les rats servants à la reproduction sont soumis au même temps d'acclimatation avant le début de la reproduction. Afin de prévenir le risque de rejet et mutilation par la mère après manipulation par l'expérimentateur, la contention des ratons est réalisée avec des gants préalablement frottés contre la litière de la cage au moment de l'injection. Les portées sont à une par cage, et ce jusqu'au moment du sevrage, c'est à dire 3 semaines après la naissance. Les rats sont ensuite séparés par sexe et laissés 2 par cage lorsqu'ils ont atteint l'âge adulte. Les cages sont agrémentées avec du matériel d'enrichissement (jouets cartonnés, bâton de bois, sciure de bois, ouate). Les animaux sont surveillés tous les jours par le personnel compétent de l'animalerie. Lors des enregistrements par échographie, les animaux reçoivent une anesthésie gazeuse légère pour les maintenir immobiles. Les animaux se réveillent dès l'arrêt de l'anesthésie. La surveillance par les techniciens de l'animalerie est accrue pendant une semaine après anesthésie. Toutes les évaluations de fonction et prélèvements réalisés (prélèvement de sang) sont très rapides et peu douloureux. Un analgésique est administré en cas de douleur. Les points limites sont différents en fonction de l'âge du rat: - Avant sevrage: mise à l'écart du reste de la portée, refus de la rate d'alimenter le petit donc perte de poids, déshydratation, prostré dans un coin de la cage, mutilation. - Après sevrage: poil hirsute, pelade, comportement inhabituel.
Choix des espèces
Le rat est l'animal le plus approprié pour nos études. Il permet de garantir l'homogénéité des résultats et la possibilité de surveiller le développement des complications cardiaques dans un espace de temps raisonnable. Comme nous n'utilisons pas la technologie des transgènes, nous pouvons nous permettre un modèle rat, chez qui les études écho-cardiographiques sont plus simples. Par ailleurs, l'isolement de cardiomyocytes nécessaire aux études d'électrophysiologie est le plus fiable et mis au point chez le rat. Les stades de développement utilisés pour notre étude sont nécessaires : - Afin d'étudier la mise en place des domaines membranaires du cardiomyocyte, qui se fait en postnatal (d'où les stades 5, 20, 60 et 120 jours de vie). - Afin d'étudier le rôle de la protéine d’intérêt sur le développement myocardique (d'où l'injection à 1 jour postnatal). Les rats sont utilisés dès le premier jour après la naissance, et euthanasiés à 4 mois maximum. Ce stade correspond au stade suffisant du développement du remodelage cardiaque. C'est également le stade de maturité totale du myocarde.
Biodistribution de nouveaux ligands par imagerie fluorescente sur des souris
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit jusqu'à trois administrations de molécules fluorescentes dans la veine de la queue ou sous la nuque, subit jusqu'à quatre prélèvements sanguins et jusqu'à sept séances d'imagerie sous anesthésie générale, avant une dernière injection au moment de sa mise à mort. Une souris qui perd plus de 20 % de son poids est sortie du protocole et tuée sans délai. Le projet sert à mettre au point les vecteurs d'une société privée qui répond à ce qu'elle décrit comme une "demande pressante de la part de l'industrie pharmaceutique".
Objectifs
A l'heure actuelle, beaucoup de besoins médicaux restent malheureusement insatisfaits, sans aucun traitement curatif ou palliatif, et peuvent devenir de véritables enjeux de santé publique dans le futur. Il existe ainsi une demande pressante de la part de l'industrie pharmaceutique pour l'identification de récepteurs exprimés à la surface des cellules, permettant des approches ciblées. C’est dans ce contexte scientifique que notre société a développé un savoir-faire qui consiste à identifier des récepteurs exprimé sur les cellules que l'on veut cibler et de développer des molécules capables de les reconnaitre et s'y fixer. Nous pourrons ensuite conjuguer des médicaments sur nos molécules afin de les faire passer les barrières physiologiques naturelles et atteindre plus efficacement les tissus cibles. En effet, la plupart des médicaments restent inefficaces car ils n'atteignent pas de manière spécifiques les tissus voulus. Cette demande de projet a pour objectif le développement et l’amélioration de nos molécules pour faciliter le passage des médicaments à travers les membranes cellulaires. Le fait d'accrocher nos molécules à des proteines fluorescentes permet de suivre leur localisation.
Bénéfices attendus
L'utilisation de nos molécules permet d'obtenir une localisation plus spécifique et d'éviter des effets sur les tissus non voulu et cela constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.
Procédures
Les interventions auxquelles les animaux seront soumis sont les suivantes : -L’administration de nos molécules se fera sur animaux éveillés en une dose ou plusierus doses répétées (maximum x3). Ces dernières se feront : - Au niveau de la veine de la queue pour l'animal vigil en contention, geste rapide (≤ 2min). - Ou au niveau de la nuque pour les sous-cutanées, animal vigile, libre sans contention ; geste rapide (≤ 2min). L'injection intrapéritonéale (1 fois lors de la mise à mort des individus) -Les prélèvements sanguins intermédiaires sur animaux vigiles : au maximum 4 prélèvements (≤50μl) /individus, n’excédant pas 10% de la volémie sur 7 jours et ≤20% sur 14 jours. Pour chaque imagerie la souris est anesthésiée. Il y aura à minima 1 imagerie et cela peut aller jusqu'à 7 imageries. L'imagerie prend quelques minutes (entre 2 et 5min).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sont les suivants : - La contention des animaux dans le cas des administrations intraveineuses et sous-cutanées. - Les différentes administrations réalisées : intraveineuses ou sous-cutanées et intrapéritonéales (lors de la mise à mort des individus). - Les prélèvements sanguins intermédiaires
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de caractériser ex vivo la biodistribution mais aussi l'efficacité selon le type de molécule couplée.
Remplacement
Toute étude de mesures physiologiques en temps réel, de ciblage thérapeutique ou pharmacocinétique, impliquent tôt ou tard l’utilisation d’animaux. Il n'existe à l'heure actuelle aucune alternative qui permet d'avoir accès aux grandes fonctions mécaniques et physiologiques des mammifères proches de l’homme. Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, et idéale pour la mise en place de premières approches précliniques. La partie développement de nos molécules ne peut être réalisée que par une approche in vivo pour réellement en mesurer le bénéfice.
Réduction
L’optimisation de nos vecteurs en fonction de la voie d’administration permet d'envisager une médication optimisée et réduite (doses moins importantes), limitant de ce fait les possibles effets secondaires non souhaités, mais aussi de limiter le nombre d’individus au sein de la procédure. Le nombre total d’animaux sera réparti sur de petits groupes de n=4 (2 mâles/2 femelles), à raison de 10 études par an, nous aurons besoin de 40 animaux par an (n mixte=4 *10), soit un total de 200 souris sur 5 ans. Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte à 50/50 entre mâles et femelles (cages séparées). En fin de procédure, une liste ciblée de tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile des souris. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires en cours de cinétique permet également dans le sens d'une optimisation et réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
Les imageries se feront sous anesthésie générale gazeuse, ce qui permettra de minimiser le stress de l’animal tout en ayant un réveil rapide de l’animal. Les souris anesthésiées seront toujours placées sur un tapis ou lit chauffant avec contrôle de la température pour éviter tout risque d’hypothermie. Les expérimentations douloureuses seront toujours accompagnées en plus de l’anesthésie générale d’une analgésie locale et/ou générale par injection de morphinique. Le bien être des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel qualifié, ce qui nous permettra d’intervenir rapidement dès le moindre signe éventuel de souffrance pour la prendre en charge. Tout signe et/ou comportement anormal : difficultés à respirer, souris prostrée, en retrait, ou une perte de poids, par exemple, sera signalé et pris en charge par des compléments alimentaires ou une médication adaptée. Si les signes cliniques ne s’améliorent pas ou que la perte de poids est supérieur à 20% du poids initial l’animal sera sorti du protocole et mis à mort sans délai pour éviter toutes souffrances inutiles. Les conditions d’hébergement classique, animaux hébergés en groupe (maximum 5 par cage), avec accès à la nourriture et l’eau sans restriction et avec un cycle jour/nuit de 12/12h, seront enrichi en alternance par l’ajout de dôme, de tube, de matériel (fibre de coton) pour la nidification, ou morceau de bois afin d’enrichir l’environnement et d’éviter les comportements de stéréotypies.
Choix des espèces
Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études précliniques (groupes de 4 individus). À l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur, ici la souris, reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’homme. Par sa petite taille, il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques et diminution des posologies). Les données obtenues sur ce modèle permettront notamment une extrapolation plus pertinente au modèle humain, d’envisager un gain de temps dans le développement futur du projet, mais aussi, d’éviter un certain nombre d’études et une utilisation significative d’animaux. Pour notre procédure, nous utiliserons des animaux dit « jeunes adultes », ayant une moyenne de 8 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter-individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Ce stade « jeune adulte » présente un poids moyen de 17-28g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).
Evaluation d’une combinaison entre une immunothérapie et un nouveau biomédicament dans le traitement des carcinomes à petites cellules du poumon dans un modèle souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Après des essais menés sur des souris privées de système immunitaire, 50 souris immunocompétentes reçoivent sous la peau des cellules de carcinome pulmonaire à petites cellules. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, maintenues chaque semaine dans un cône de contention en inox pour recevoir en intraveineuse un placebo, un anticorps médicamenteux, une immunothérapie ou les deux traitements associés. Le porteur affirme que ces tumeurs ne sont pas douloureuses chez l'être humain et qu'aucun signe de douleur n'a été observé chez la souris lors des études précédentes, la gravité déclarée restant pourtant modérée. Toutes seront tuées pour peser les tumeurs, mesurer l'infiltration immunitaire et chercher la toxicité sur les organes, en vue d'un essai clinique de phase 1.
Objectifs
Le carcinome à petites cellules du poumon (SCLC), est la forme de cancer du poumon la plus aggressive, avec une survie à 5 ans de seulement 7% avec très peu d'options thérapeutiques actuellement disponibles. L'approbation de nouvelles immunothérapies en association avec un traitement de chimiothérapie conventionnel en première ligne a représenté une nouvelle étape thérapeutique en 2018 avec une diminution du risque de décès d'environ 30% grâce aux réponses prolongées. Cependant, la survie globale à 3 ans reste inférieure à 20 %, dus aux résistances innées et acquises, les options de traitement actuelles restent limitées. Dans ce contexte, notre projet a pour objectif d’utiliser un anticorps médicamenteux qui a montré in vitro son efficacité thérapeutique sur les cellules de cancers cutanés et pulmonaires agressifs mais également in vivo sur un modèle murin immunodéficient (sans système immunitaire fonctionnel). L’objectif du présent projet est d’évaluer l'efficacité du produit étudié seul ou en combinaison avec une immunothérapie dans un modèle murin immunocompétent avant de pouvoir mettre en place un essai clinique chez l’humain.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est l’évaluation du nouveau anticorps médicamenteux Adcitmer utilisé seul ou en combinaison avec une immunothérapie dans un modèle de souris immunocompétentes utilisant une lignée murine de carcinome à petites cellules du poumon. La validation de ce modèle nous permettra d’évaluer le bénéfice d’une bithérapie biomédicament/immunothérapie. L’objectif plus global etant donc d’optimiser le schéma thérapeutique du produit étudié dans le but de contribuer à la mise en place d’un essai clinique de phase 1.
Procédures
Les souris recevront par voie sous-cutanée des cellules de SCLC (cancer à petites cellules du poumon) afin d'établir le modèle tumoral. Les animaux seront injectés une fois par semaine en intraveineuse avec le placebo, le biomédicament Adcitmer, l'immunothérapie Avelumab ou la combinaison des deux traitements. Pour cela les souris seront placées dans un cône de contention le temps de l'application de la pommade anesthésiante et de l'injection en intraveineuse (5-10 minutes par intervention).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront subir un stress lors des différentes contentions pratiquées : une contention pour l’injection des cellules tumorales en sous cutanée et une contention hebdomadaire en cône de contention pour l'injection en intraveineuse. Une gêne ou légère douleur pourra être subies par les souris lors des injections en sous cutanées ou en intraveineux. Les tumeurs étudiées sont non douloureuses chez l’Homme, chez la souris aucun signe de douleurs n’a été observé durant les études in vivo précédentes.
Devenir
L'évaluation de la masse finale des tumeurs, de l'infiltration immunitaire des tumeurs et l'évalution de la toxicité sur les organes impose la mise à mort de l'ensemble des souris tumorisées.
Remplacement
L’efficacité d'Adcitmer a été préalablement démontrée in vitro en lignées cellulaires de SCLC humaines et sur la lignée murine KP11. L'obtention de données préliminaires in vitro sur ces différentes lignées a permis de limiter le nombre de doses testées dans la recherche d'optimisation des schémas thérapeutiques dans le modèle de xénogreffes de la lignée humaine de SCLC, en modèle souris immundéficient. Grâce à ces expériences préliminaires, nous proposons dans ce projet, d'évaluer la plus-value apportée par une combinaison biomédicament/immunothérapie en testant une dose optimale du biomédicament et non plusieurs.
Réduction
La détermination du nombre de groupes et la dose testée sont basées sur les résultats des tests de cytotoxicité in vitro préalablement réalisés au laboratoire réduisant ainsi le nombre de souris utilisées.
Raffinement
Pour les injections en intraveineuse, les souris seront maintenues dans un cône de contention en inox, pour leur générer moins de stress lors de cette manipulation, les souris seront habituées à cette contention 2 fois par semaine avant leur inclusion dans l’étude. De plus, une pommade anesthésiante sera appliquée avant chaque injection en intraveineuse, et une friandise sera donnée aux souris après. Pour limiter toute souffrance des animaux, une grille décisionnelle a été élaborée afin de monitorer l'état de santé des animaux, si l'un des critères de souffrance est atteint, la décision de sacrifier l'animal sera prise. De plus, afin de limiter les souffrances lors de l'euthanasie, un sédatif sera injectée en intrapéritonéal avant le sacrifice.
Choix des espèces
La génération d'une lignée carcinomateuse murine présentant l'ensemble des marqueurs caractérisant les lignées de SCLC humaines, nous permet d'utiliser un modèle de souris immunocompétente pour évaluer notre traitement. Les souris seront receptionnées à 6 semaines de vie, et utilisées à 7 semaines après 1 semaine d’acclimatation. Elles seront ainsi dans un stade physiologique de croissance, stade utilisé usuellement dans ce modèle de carcinome et optimal pour évaluer toute toxicité pouvant être liée au traitement par la molécule.
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 30000
Créées sur place ou reçues d'autres établissements, des lignées de souris et de rats génétiquement modifiés sont élevées, tatouées et biopsiées pour vérifier qu'elles portent bien la mutation commandée. 320 000 souris et 30 000 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, ceux qui ne partent pas vers un autre projet d'expérimentation étant tués, sans placement possible puisqu'ils appartiennent au scientifique commanditaire. Chaque animal peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue et quatre prélèvements sanguins par jour, et exprimer du seul fait de sa mutation un phénotype douloureux tel qu'une arthrite. Le porteur ajoute que la mise à mort peut être programmée à un âge précis pour éviter que l'animal n'exprime ce phénotype, et que les scientifiques "s'engagent par écrit" à ce qu'il n'existe pas de solution de remplacement à leur lignée.
Objectifs
Ce projet a pour premier objectif le maintien de lignée de rongeurs génétiquement modifiées qui développent des modifications/symptômes physiques ou cliniques (appelés phénotypes) dû à la mutation des gènes, et l’évaluation de l’impact de ces caractéristiques sur leur bien être ; comme deuxième objectif la réalisation d'une biopsie (prélévement d’un morceau d’oreille le plus souvent) en plus d’une identification par tatouage des animaux. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique, par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées génétiquement modifiées, si nous ne connaissons pas l’impact de la mutation génétique sur l’animal, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre sa gestion optimale, sa prévention ou son traitement adéquat. Si l’impact de cette mutation est avéré et connu, la gestion de cette lignée y sera adaptée par la définition / surveillance des possibles signes cliniques ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée génétiquement modifiées, il est important de savoir si l’animal est porteur ou non de la mutation génétique, pour cela, une biopsie peut être réalisée qui permettra d’extraire l’ADN de l’animal et ensuite de vérifier si l’animal à la mutation dans son ADN. Ce test est important car dans l’élevage de lignée génétiquement modifiées, tous les animaux nés ne sont pas porteurs de la mutation, il est donc primordiale de le vérifier pour pouvoir utiliser les animaux d’interet uniquement et donner des résultats fiables. Enfin, certaines mutations génétiques ne font effet qu’après l’injection d’une hormone ou d’un antibiotique. Pour induire cette mutation d’interet et que l’animal exprime physiologiquement cette mutation, une injection de l’hormone pourra ainsi également être réalisée. Pour ce projet, nous comptons 350 000 animaux (ajout de 15% dû à l’augmentation de l’utilisation de ces modèles) répartis entre 500 et 600 projets différents. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes parfois pathologiques de leur mutation.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement modifiés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait du être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptée à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement modifiées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le bon modèle pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : - A maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute - A des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite). Dans de rare cas, l’administration de ligands peuvent être fait via des injections en intrapéritonéale ou en gavage (durée : moins de 5 minutes, fréquence peut varier d’une expérimentation à une autre, mais n’excédant pas une fois par jour pendant 7 jours, en cas de protocole nécessitant de dépasser ces limites, cela devra au préalable être valider par la SBEA) (durée et fréquences décrites dans la procédure 4, et recommandées par la littérature).
Impact sur les animaux
EExpression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité inatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dûs à l'injection d’un produit.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit en utilisation continue dans des projets d’expérimentation, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergé et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, ne sont utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypag. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européenes (au moins 7 animaux de chaque sexes et génotypes, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés et compétents au suivi vétérinaire des animaux. Dans le cas de lignées pouvant présenter un phénotype dommageable, si le phénotype le requiére, des observations cliniques plus fréquentes et plus spécifiques avec des points limites et des raffinements précis seront mise en place. Afin de limiter la douleur pour l’animal, une euthanasie pourrait être demandé en automatique à un point limite ou âge précis afin d’éviter que l’animal n’exprime le phénotype. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est mis à mort.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement modifiés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5jours après la fécondation.
Etude du rôle d’ASXL1 et ASXL2 dans la mégacaryopoïèse pathologique
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un score de douleur relevé lors des examens cliniques déclenche la mise à mort des souris qui atteignent les points limites terminaux. 220 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour prélever la moelle osseuse et la rate. Elles reçoivent une alimentation modifiée qui invalide les gènes Asxl1 et Asxl2, subissent jusqu'à douze prises de sang sous anesthésie générale et une injection d'une molécule qui s'intègre dans leur ADN. Le projet, ouvert en 2016, est prolongé pour consolider des résultats déjà obtenus, et l'effectif de 220 animaux n'est appuyé que sur un renvoi aux études publiées.
Objectifs
La mégacaryopoïèse est le processus qui conduit à la formation des plaquettes. Elle a lieu dans la moelle et est régulée par de nombreux facteurs dont des facteurs de transcription et épigénétiques. Les facteurs épigénétiques permettent de modifier l’état de la chromatine (l’ADN) et ainsi d’influencer la transcription. Parmi ces facteurs, nous nous sommes intéressés aux protéines ASXL1 et ASXL2 qui sont mutées dans des maladies hématologiques. L’objectif global de notre projet est d’étudier leurs fonctions dans la mégacaryopoïèse. Nous avons pu démontrer que l’invalidation de ces gènes chez la souris conduit à des anomalies de la mégacaryopoïèse, avec le développement de macrothrombopénies (diminution du nombre de plaquettes dans le sang, associée à la présence de grosses plaquettes), une diminution des progéniteurs mégacaryocytaires dans la moelle osseuse, des anomalies structurales et du contenu en ADN des mégacaryocytes. Par ailleurs, les plaquettes générées sont moins efficaces et donc moins capables de jouer leur rôle dans l’hémostase. Ce projet a été initié en 2016 et nous demandons une nouvelle autorisation pour le finaliser : consolider nos résultats et ajouter de nouvelles expériences visant notamment à étudier le cycle cellulaire des progéniteurs mégacaryocytaires.
Bénéfices attendus
Notre étude permettra de mieux comprendre le rôle des protéines ASXL1 et ASXL2 dans la mégacaryopoïèse. Nous rechercherons en parallèle si ces facteurs épigénétiques sont altérés chez des patients atteints de thrombopénies et pourront ainsi associer la thrombopénie observée à une cause génétique.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - alimentation spécifique pour induire les pertes de fonction des gènes Asxl1 et Asxl2 - prise de sang bi-mensuelle ou mensuelle sous anesthésie gazeuse pour récupérer et étudier les plaquettes (n=6 à 12, durée 5 minutes, sous anesthésie générale)- injection unique d’une molécule qui s’intègre dans l’ADN des cellules en cycle pour les études de cycle cellulaire (durée 1 minute, sous anesthésie locale).
Impact sur les animaux
Lors de nos précédentes expériences, nous n’avons pas constaté de nuisances spécifiques ou effets indésirables associés à la délétion des gènes étudiés. La macrothrombopénie observée n'est pas profonde et n'a donc pas de conséquence clinique. Les nuisances seront donc courtes et légères (légère douleur) et liées aux gavages, aux prises de sang (sous anesthésie générale) et à l'injection unique d'une molécule permettant l'étude du cycle cellulaire).
Devenir
A la fin de chaque procédure, il est prévu de prélever les organes où s’effectuent la production des cellules du sang (moelle osseuse, rate) afin d’étudier les cellules progénitrices des plaquettes, ce qui nécessite l’euthanasie des animaux.
Remplacement
Le processus de formation des plaquettes a lieu dans la moelle osseuse et est fortement influencé par l’environnement médullaire (autres cellules environnantes, architecture médullaire) qui est impossible à reproduire in vitro. Par conséquent, un modèle in vivo nous a semblé indispensable, afin de pouvoir étudier le rôle des facteurs épigénétiques dans ce processus. Par ailleurs, ce projet vise à finaliser les résultats obtenus lors d’une demande précédente, l’utilisation du même modèle est donc indispensable. Les approches in vitro ne permettent pas d’obtenir suffisamment de cellules pour les analyses de cycle, ni le maintien pendant plusieurs jours des cellules à l’état de cellules immatures. Enfin, la formation des plaquettes se fait sous l’action du flux sanguin, que nous n'avons pas dans nos systèmes de culture.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, nous étudions en parallèle les 4 groupes d’animaux d’intérêt (sauvage, délété pour Asxl1, délété pour Asxl2, délété pour Asxl1/Asxl2), afin de n’avoir qu’un seul groupe contrôle. L’étude des plaquettes sur les prélèvements sanguins sera couplée aux analyses médullaires afin de minimiser le nombre d’animaux. Le nombre nécessaire d’animaux a été estimé afin d’avoir un pouvoir statistique suffisant, en accord avec les études publiées.
Raffinement
Les animaux sont observés tous les jours. Un score de douleur est établi en observant le comportement des animaux lors des examens cliniques. Les points limites en découlant et les mesures prévues seront strictement appliquées. Si un signe de douleur est observé, un analgésique pourra être administré et un enrichissement supplémentaire ou différent pourra être ajouté dans la cage (point limite précoce non terminal). Si un amaigrissement est observé, un aliment adapté, plus riche et plus préhensile sera mis à disposition. En cas d’atteinte des points limites terminaux, les animaux seront euthanasiés. Les souris seront anesthésiées lors des différentes interventions procédurales (anesthésie locale ou générale dépendamment des actes).
Choix des espèces
Les modèles murins sont adéquats pour notre étude, car ils nous permettent d’explorer les différentes étapes de la mégacaryopoïèse, dans un modèle mammifère qui reflète en général ce qui se passe chez l’homme. Par ailleurs, les modèles animaux développés nous permettent d’invalider les gènes d’intérêt spécifiquement dans les cellules produisant les cellules du sang. L’invalidation de ces gènes dépend de l’expression d’une enzyme que nous pouvons induire par l’alimentation des souris. Etant donné que nous souhaitons étudier la mégacaryopoïèse adulte, nous induirons les délétions de ces gènes chez les souris autour de 2 mois et étudierons les souris à partir de 5 semaines après induction, soit à partir de l’âge de 3 mois (âge adulte).
Effet de trois procédés alimentaires sur la qualité nutritionnelle des protéines de chia chez le porc en croissance
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Une canule posée dans l'iléon et un cathéter dans la veine jugulaire, gardés vingt-trois jours, un isolement en loge individuelle sur toute cette durée et trois séjours de vingt-quatre heures en cage à métabolisme : dix porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. L'objet est de mesurer la digestibilité des protéines de graines de chia sous trois formes, farine brute, farine extrudée et cookie, environ 400 g de contenu intestinal étant recueillis en continu pendant neuf heures après chaque repas test. Le porteur écrit que la digestibilité des protéines ne peut aujourd'hui être déterminée de façon fiable que par des expérimentations animales "longues, coûteuses et soulevant des questions éthiques", et présente ce projet comme un moyen de fiabiliser les méthodes de digestion in vitro. Aucun des dix animaux ne pourra être placé ni réutilisé, précisément à cause de ces canules maintenues vingt-trois jours.
Objectifs
Ce projet a pour but de mesurer in vivo chez le porc en croissance la qualité nutritionnelle des protéines de chia, encore relativement peu caractérisées dans la littérature, mais dont la consommation humaine tend à se développer en Europe et particulièrement en France, où la consommation était estimée entre 1500 et 2000 tonnes en 2020. La richesse en protéines de cette graine contribue largement à cet engouement. Cependant, certaines données in vitro suggérent que les protéines de chia sont faiblement digestibles lorsque les graines sont consommées à l’état « brut ». C’est pourquoi le projet vise également à évaluer la possibilité d’améliorer leur qualité nutritionnelle via des procédés de transformation d’application courante dans l’industrie alimentaire. Les protéines de chia seront ainsi étudiées sous trois formes différentes : farine brute, farine extrudée, produit formulé type « cookie ». Il s’agira donc de mesurer (1) la digestibilité iléale réelle des trois formes de protéines de chia, (2) les cinétiques d’apparition dans le compartiment sanguin des acides aminés, du glucose et de l’insuline, (3) ainsi que les pertes urinaires azotées correspondantes. Ces mesures permettront de déterminer un indicateur de la qualité nutritionelle des protéines de chia, de mesurer l’impact des procédés testés sur cette qualité nutritionelle, ainsi que sur les réponses glycémiques et insulinémiques et d’établir un bilan azoté complet chez le porc en croissance. De plus, par comparaison avec les valeurs de digestibilité mesurées in vitro à partir de plusieurs protocoles rapportés dans la littérature, les mesures in vivo obtenues ici contribueront, en complément d’autres jeux de données dont nous disposons par ailleurs, à sélectionner de manière objective le(s) protocole(s) de digestion in vitro le(s) plus pertinent(s).
Bénéfices attendus
La transition vers des pratiques alimentaires plus saines et plus durables, ainsi que la demande croissante en protéines (+30% de demande globale d’ici 2100) implique une augmentation de la part des protéines végétales dans l’alimentation humaine, à condition toutefois que ces protéines soient de bonne qualité nutritionnelle. Or, la digestibilité, une composante majeure de leur qualité nutritionnelle, est souvent faible pour les protéines végétales. Un enjeu majeur réside donc dans l’amélioration de la digestibilité de ces protéines. L’impact des procédés technologiques sur l’amélioration de la digestibilité des protéines est généralement admis, même si nous disposons d’assez peu de données, en particulier in vivo. C’est donc pour enrichir le corpus de connaissances sur cette question que nous proposons d’étudier l’impact de trois procédés technologiques « classiques » sur la digestibilité des protéines de chia dont l’utilisation est croissante en alimentation humaine. De plus, à ce jour, la digestibilité des protéines et des acides aminés ne peut être déterminée avec fiabilité qu’à l’aide d’expérimentations animales, longues, coûteuses et soulevant des questions éthiques. Ce projet a pour objectif de renforcer la fiabilité des méthodes de digestion in vitro. En comparant les valeurs de digestibilité in vivo obtenues dans le cadre de ce projet aux valeurs obtenues par ailleurs selon différents protocoles de digestion in vitro, il sera possible de déterminer le(s) protocole(s) de digestion in vitro le(s) plus pertinent(s) et fiables.
Procédures
Les animaux (n=10) seront hébergés en loge individuelle (2 m²) pendant les 23 jours du dispositif expérimental car les tests et les mesures nécessitent de contrôler parfaitement les conditions d'alimentation et parce que les animaux arracheraient le cathéter du congénère s’ils étaient logés en collectif. Les repas seront formulés pour répondre à leurs besoins nutritionnels et ils auront un accès libre à l’eau de boisson. Les animaux subiront une intervention chirurgicale (environ 2 h) sous anesthesie générale afin de leur poser une canule au niveau de l’iléum et un cathéter veineux au niveau de la veine jugulaire. Ces deux dispositifs seront gardés tout au long de l’étude (23 jours). Des antibiotiques seront adminsitrés aux animaux suite à l’intervention chirurgicale pour limiter les risques d’infections. Les deux premiers jours après l’intervention chirurgicale, les douleurs seront prises en charge en utilisant des analgésiques. Ces traitements pourront être prolongés si l'animal présente des signes de douleur et de souffrance selon une grille de scores préétablie. Pendant les 3 jours d’expérimentation (1 jour par repas test pour chaque animal x 3 repas test), des prélèvements de digestas seront réalisés en continu au cours des 9 heures suivant l’ingestion du repas test, pour un volume total estimé à environ 400 g de digesta frais. Les digestas seront collectés dans des sacs plastiques fixés à la canule iléale. Des prélèvements sanguins seront également réalisés de manière répétée (10 prélèvements au cours des 9 h post-prandiales), à l’aide du cathéter veineux. Le volume maximal sanguin prélevé sera de 25 mL sur la journée (soit au maximum 2,5 mL de sang par prélèvement).
Impact sur les animaux
Pour chacun des 3 repas tests, les animaux seront logés ponctuellement dans des cages à métabolisme (nécessaires à la collecte des urines), pour une durée de 24 h maximum ; les animaux verront leur possibilité de mouvement limitée pendant cette durée. En dehors des jours d’expérimentation, les animaux seront logés dans des cages individuelles, limitant leurs interactions sociales même si des contacts visuels, auditifs et olfactifs seront maintenus. Les animaux seront également susceptibles de subir des effets indésirables suite à la pose de la canule et/ou du cathéter : infections, plaies, blessures, inflammation, fièvre, diarrhées ou encore sorties de cathéter et/ou de canule.
Devenir
Les animaux ne pourront pas être inclus dans d’autres protocoles expérimentaux, ni placés, du fait de la pose de canules maintenues sur une longue durée (23 jours).
Remplacement
Le projet s’intéressant à des réponses biologiques, l’utilisation d’un modèle animal vivant est indispensable. De fait, les modèles de digestion in vitro ne permettent pas à ce jour de reproduire à l’identique la complexité physiologique du vivant. Les mesures et indicateurs qui en sont extraits ne peuvent donc pas établir de manière certaine et indiscutable la qualité nutritionnelle des protéines alimentaires. Le porc en croissance a été choisi pour sa proximité physiologique avec l’Homme.
Réduction
La pose de la canule permet de réduire considérablement le nombre d’animaux prenant part à l’étude. De plus, le nombre d’animaux inclus dans l’étude (n=10) a été calculé de manière à avoir suffisamment de puissance statistique pour comparer la qualité nutritionnelle des 3 ingrédients protéiques testés.
Raffinement
Les compétences et expériences des expérimentateurs garantissent le respect du bien-être animal. Une attention particulière sera accordée à la gestion de la douleur pendant toute la durée de l’expérimentation ; des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Les porcs pourront avoir un contact olfactif, sonore et visuel avec leurs congénères. Des observations quotidiennes de l’état de santé général des animaux seront réalisées tout au long de l’expérimentation. Les cages seront régulièrement enrichies par des objets de nature variable et non consommable (jouets en plastique, tapis…)
Choix des espèces
Le modèle « porc en croissance » est celui actuellement validé par un groupe d’experts internationaux sur les sujets liés aux protéines et réunis sous l’égide de l’Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture, pour la mesure de la digestibilité iléale réelle des acides aminés. Nous proposons donc d’utiliser ce modèle afin d’estimer de manière aussi réaliste que possible la qualité nutritionnelle des trois ingrédients protéiques étudiés. Il convient de noter que la validité de ce modèle en substitution des études chez l’Homme est confirmée par un corpus d'études relativement nombreuses et concordantes.
Traçage anatomique de circuits neuronaux dans le cortex préfrontal chez le ouistiti portant différentes variantes dans le gène du transporteur de la sérotonine
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Trois heures d'anesthésie, l'ouverture du crâne et l'injection d'un virus dans deux zones du cerveau : douze ouistitis subissent cette chirurgie, quatre autres recevant deux injections intraveineuses de virus à quinze jours d'intervalle. Les seize animaux vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, puis tués pour prélèvement de tissus. Le projet compare les connexions neuronales du cortex préfrontal chez des individus porteurs de variantes différentes d'un gène lié à la vulnérabilité à la dépression, la retombée annoncée pour les patients étant renvoyée au long terme. Le porteur signale par ailleurs que le rasage de la tête peut perturber les interactions sociales de l'animal, et affirme que le primate non humain est "le seul modèle approprié".
Objectifs
La dépression et, plus largement, les troubles liés au stress constituent un enjeu majeur dans nos sociétés. Ces affections ont des origines multiples, avec une forte composante génétique. Des études ont montré que des modifications de l'activité de certaines zones du cerveau jouent un rôle clé dans les symptômes de ces troubles. Parmi un grand nombre de gènes décrits dans la littérature scientifique, nous nous sommes concentrés sur un gène précis dont les variantes présentes naturellement dans les populations humaines influencent la vulnérabilité ou la résilience face à la dépression. Il est intéressant de noter que l’effet de ces variantes est également observé chez les primates non humains. Pour approfondir notre compréhension, nous souhaitons examiner les éventuelles différences au niveau des connexions des neurones chez les animaux portant des variations différentes de ce gène.
Bénéfices attendus
Les troubles dépressifs sont des pathologies graves ayant un fort taux de rechute et d’échec thérapeutique. Mieux comprendre l’influence des différentes variantes d’un gène impliqué dans la dépression permettra de mieux appréhender ces maladies. Les données issues de ce projet permettront à long terme une meilleure prise en charge des patients.
Procédures
Pour la première procédure : les 12 animaux du lot 1 seront anesthésiés (durée 3h), puis une injection de virus sera réalisée dans deux zones du cerveau. Pour la seconde procédure : 4 animaux seront anesthésiés (durée 30 min) lors d’injections intraveineuses de virus. Chaque animal aura 2 injections de virus à 2 semaines d’intervalle.
Impact sur les animaux
Stress : un stress inhérent à la capture, aux anesthésies et aux piqûres. Chirurgie : douleurs liées à l’ouverture du crâne, potentiel problème d’interaction sociale dû au faite de raser la tête de l’animal, risque d’infection au niveau de la plaie. Injection intraveineuse : apparition d’un hématome qui pourrait masquer une inflammation
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour prélèvements de tissus en vue d’analyses.
Remplacement
Il est très difficile de comprendre comment fonctionnent les circuits neuronaux dans notre cerveau. Les méthodes utilisées chez les humains ne sont pas assez résolutives. De plus, il n'existe pas de modèle artificiel des circuits étudiés permettant une simulation informatique. Pour mieux comprendre ces mécanismes, nous avons besoin d'un modèle qui soit proche de l’humain sur le plan anatomique et comportementale. En raison de la proximité anatomique et fonctionnelle des structures étudiées avec celles de l'humain, le primate non humain (PNH)est le seul modèle approprié.
Réduction
Nous réduirons le nombre d'animaux utilisés au minimum accepté par la communauté scientifique. Les études anatomiques sur le primate non humain sont généralement réalisées sur un minimum de 4 animaux par groupe (dans notre cas 2 groupes x4 = 8 individus). Nous avons prévu un nombre supérieur à 8 animaux, prenant en compte une possible erreur dans la localisation des sites d’injections. Nous estimons avoir besoin de 12 animaux pour ce projet auquel il faut ajouter 4 animaux pour les injections intraveineuses.
Raffinement
Nous mettrons en place des points limites préalablement définis. Les procédures chirurgicales seront effectuées sous anesthésie générale et une médication appropriée (analgésie) sera fournie dans le but d'éviter toute souffrance liée aux chirurgies. Les animaux sont hébergés en groupe social (2 individus minimum par groupe), dans des espaces enrichis dont les dimensions dépassent la règlementation actuelle. Tester la validité de l’approche ‘injection intraveineuse’ ouvrira le champ à des expériences futures moins invasives pour les animaux.
Choix des espèces
Notre étude s’intéresse à comprendre comment certaines caractéristiques génétiques humaines contribuent à la vulnérabilité face aux maladies psychiatriques, notamment la dépression. En raison de la proximité anatomique et fonctionnelle des structures étudiées avec celles de l'humain, le primate non humain (PNH) est le seul modèle approprié. Nous avons besoin d’animaux matures de plus de 18 mois pour notre étude. Avant 18 mois, les individus sont juvéniles, leur système nerveux n'est pas encore complètement développé.
Rôle des cellules immunitaires dans les traitements anti-cancéreux chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés et l'effet des traitements caractérisé, 836 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules tumorales, puis jusqu'à neuf injections de vaccin, de traitement associé et d'immunothérapie étalées sur trois semaines. Les tumeurs implantées dans le poumon peuvent provoquer des difficultés respiratoires, des douleurs modérées et une perte d'appétit. Le porteur écrit ne pas pouvoir envisager le remplacement des animaux, tout en indiquant que l'intelligence artificielle permettrait d'étudier l'interaction entre cellules immunitaires et cellules tumorales et qu'elle n'est "pas actuellement utilisée".
Objectifs
Le pronostic global des patients atteints de cancer du poumon est mauvais, et dans ce contexte l’immunothérapie suscite un grand intérêt, néanmoins, bien que ces traitements aient permis d’améliorer la survie de certains patients, les taux de réponse restent limités. Nous avons identifié des lymphocytes infiltrant les tumeurs et appelées lymphocytes T résidents capables d’éliminer les cellules tumorales et associés à une meilleure survie des patients dans plusieurs pathologies cancéreuses. Ce projet permettra : 1) d’élucider le rôle des lymphocytes T résidant dans les tumeurs dans la réponse aux immunothérapies in vivo dans un modèle de souris, 2) de mieux comprendre le fonctionnement des immunothérapies pour les améliorer et développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nous utiliserons deux modèles de souris portant une pathologie cancéreuse, et des traitements anti-cancéreux in vivo. Jusqu’à ce jour, aucun modèle in vitro ne récapitule la complexité du système immunitaire dans un environnement tumoral.
Bénéfices attendus
Afin de comprendre pourquoi les taux de réponse à l’immunothérapie restent limités chez la majorité des patients atteints de cancer, notre objectif est de mieux comprendre le rôle d’une nouvelle classe de globules blancs, les lymphocytes T résidents, présents dans la tumeur. Grâce à des modèles in vivo, nous chercherons à comprendre quels sont les mécanismes permettant l’obtention de ces lymphocytes dans la tumeur. Notre but est de faire avancer les connaissances sur les causes de l’efficacité limitée du système immunitaire dans les tumeurs et ainsi contribuer à l’amélioration de la réponse aux immunothérapies et au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Toutes les souris seront greffées avec une lignée cellulaire tumorale avec une seule injection (durée 1 minute, anesthésie locale). L'injection du vaccin sera répétée 2 fois tous les 7 jours pendant 20 jours (durée 1 minute, sous anesthésie locale). Le vaccin sera combiné à un autre traitement appliqué par injection répétée 3 fois tous les 4 jours pendant 20 jours (durée 1 minte, anesthésie locale). L’immunothérapie est une solution injectée 4 fois tous les 4 ou 5 jours pendant 16 à 22 jours (durée 1 minute, anesthésie locale).
Impact sur les animaux
Les injections causent un stress et douleur légère de courte durée. Les tumeurs greffées en sous-cutanée peuvent entraîner une gêne mécanique légère, une douleur modérée. Les tumeurs induisant un ou plusieurs foyers tumoraux dans le poumon, peuvent causer des problèmes respiratoires et des douleurs modérées. Parmi les nuisances possibles de ces tumeurs il y a aussi la perte d'appétit et de poids.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever certains organes pour caractériser l’effet des traitements, les effets anti-tumoraux et les cellules immunitaires.
Remplacement
L’étude de l’effet thérapeutique d’un vaccin peptidique ou des anticorps thérapeutiques dans un contexte cancéreux relève d’une grande complexité où les modèles in vitro seuls n’apporteraient pas tous les éléments et ne permettraient pas de vérifier nos hypothèses. Un des effets majeurs attendus est le recrutement et l’activation prolongée des cellules immunitaires au sein des tumeurs. Nous ne pouvons pas envisager le remplacement des animaux pour nos études. Cependant nos hypothèses de travail se basent sur nos expériences in vitro avec des cellules humaines et sur la littérature. Certaines approches expérimentales in vitro pourront aussi être réalisés afin de confirmer une partie des résultats obtenus grâce aux expérimentations in vivo. Le nombre de souris pour cette étude a été calculé mathématiquement afin d'utiliser le plus petit nombre de souris tout en restant statistiquement significatif. L'intelligence artificielle pourrait permettre d'étudier l'interaction potentielle entre les cellules immunitaires et les cellules tumorales mais n'est pas actuellement utilisée.
Réduction
Les expérimentations seront réalisées toutes les 6 semaines pour nous permettre d’analyser les résultats et de modifier le protocole suivant les résultats précédents obtenus in vivo. Un maximum de conditions sera réalisé au sein d’une même expérience pour réduire le nombre d’expériences et ainsi réduire le nombre d’animaux utilisés en tant que lot contrôle. Nous utiliserons le plus petit nombre de souris tout en respectant la validité statistique de l'étude. Afin de calculer à priori le nombre d’animaux pour répondre à nos hypothèses, un logiciel de statistique a été utilisé. Pour chaque procédure, le test statistique sera adapté et tiendra compte des résultats de nos expérimentations antérieures et de nos connaissances sur les modèles murins en cancérologie, ce qui nous permettra de réaliser des conditions de traitement cohérentes et ainsi réduire le nombre de groupes/animaux utilisés.
Raffinement
Les souris seront surveillées tous les deux jours puis tous les jours à partir de J8 pour les souris avec tumeurs pulmonaires et une grille de score sera réalisée. Le comportement social des souris sera suivi, en observant des comportements tels que le toilettage = grooming, leurs mouvements dans la cage ou encore le temps de toilettage des souris. En cas de changement de comportement, de l’enrichissement sera ajouté dans la cage ou les souris seront séparées. Un examen clinique sera réalisé avec l'utilisation d'une grille de score et en cas de gênes ou douleur dues à la progression des tumeurs, en particulier les tumeurs pulmonaires, un anti-inflammatoire sera administré pour minimiser les douleurs et un aliment adapté sera donné. Un anti-inflammatoire sera administré pour les douleurs légères. Des points limites ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle in-vivo le plus adéquat pour l’étude des interactions entre le système immunitaire et le microenvironnement tumoral complexe. De plus, le système immunitaire de la souris est proche de celui de l’Homme, et les modèles tumoraux sont les plus appropriés pour notre étude et comparables aux cancers humains. L’invalidation génétique de la molécule d'intérêt spécifiquement dans les lymphocytes T a été généré seulement dans cette espèce. Cependant, une étude sera réalisée en parallèle sur des échantillons tumoraux humains afin de renforcer les résultats obtenus dans le modèle murin. Les animaux, âgées de 5 à 8 semaines seront réceptionnées par l’animalerie et utilisés après une période d’acclimatation de 7 jours minimum. Les greffes de tumeurs seront réalisées sur des animaux âgés de 6 à 9 semaines afin d’obtenir une meilleure prise de greffe et avoir une grande quantité d’infiltrat lymphocytaires.
Potentialisation des immunoglobulines colostrales chez le veau : effet d’un prébiotique et de la micro-encapsulation sur le transfert immunitaire et l’immunité locale intestinale
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
32 veaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rendus à l'élevage laitier dont ils renouvelleront le troupeau. Chacun subit un gavage de colostrum dans l'heure suivant sa naissance, quatre prises de sang jusqu'à 28 jours et un prélèvement de fèces, pour mesurer l'absorption d'immunoglobulines issues d'un colostrum déshydraté additionné d'un prébiotique. Le bénéfice avancé, un meilleur transfert d'immunité passive, vise des veaux de production laitière auxquels le colostrum maternel est retiré au profit d'un substitut. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro robuste n'existe pour ce transfert chez le veau et conclut qu'il est "nécessaire" d'expérimenter sur eux.
Objectifs
Le projet vise à vérifier l’absorption des immunoglobulines issues de colostrum déshydraté en remplacement du colostrum naturel et d’augmenter cette absorption dans le but d’améliorer le transfert d’immunité passive (TIP). D’un point de vue scientifique, il s’agit de déterminer dans quelle proportion les immunoglobulines issues de colostrum apportées par voie orale dans la première heure de vie sont transférées dans la circulation sanguine et si l’ajout d’un prébiotique permet d’augmenter leur taux d’absorption. Le deuxième objectif est de confirmer qu’un apport continu et en faible quantité d’IgG colostrales par voie orale durant les 20 jours suivants la naissance permet de préserver le stock d'anticorps existants. Pour démontrer cet effet d’accumulation, la teneur en IgG circulantes sera mesurée à 24h, à 15 jours et à 21 jours d’âge.
Bénéfices attendus
L’échec de transfert d’immunité passive est fréquent chez les veaux laitiers. Les bénéfices attendus du projet sont d'augmenter l'absorption des immunoglobulines et de favoriser ainsi la mise en place du système imunitaire chez le veau pendant les 21 permiers jours de vie.
Procédures
4 prises de sang sur chaque animal (à la naissance, à 24h, à 21j, à 28j). Les prises de sang sont réalisées par du personnel entrainé, leur durée est inférieure à 15 secondes. 1 prélèvement de fèces par animal à 21 jours. La durée de prélèvement est d'environ 10 secondes.
Impact sur les animaux
La contention et le gavage permettant l'apport du colostrum juste après la naissance des animaux représente un stress et un inconfort pour les veaux malgré sa réalisation par des animaliers expérimentés. Les prises de sang peuvent aussi générer du stress chez les animaux malgré toutes les précautions prises pour en limiter les effets indésirables (habituation des animaux à la présence humaine, contention limitée et de très courte durée, utilisation, durée de la prise de sang inférieure à 15 secondes, massage de la zone piquée juste après le retrait de l'aiguille). En cas d’hématome (cela est arrivé deux fois sur plus de 2000 prises de sang lors du projet précédent sur 70 animaux pendant 3 ans), un baume décongestionnant sera appliqué au niveau du sillon jugulaire. On prélève alors de d'autre côté, sur l'autre jugulaire.
Devenir
Pas de mise à mort, les animaux sont remis dans l'élevage et participeront au renouveau du troupeau laitier.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro robuste pour l’étude du transfert d’immunité passive chez le veau. Contrairement aux autres espèces, les bovins sont totalement dépourvus d’anticorps à la naissance en raison de l’absence de transfert d’anticorps transplacentaire. Les immunoglobulines G (IgG) présentes dans le colostrum permettent de transmettre l’expérience immunologique de la mère au nouveau-né (immunité passive) en attendant que celui-ci développe sa propre immunité (immunité active). Il est donc nécessaire de réaliser l’expérimentation sur les veaux.
Réduction
Sur la base des tests statistiques de puissance, nous avons défini qu'un nombre minimum de 32 animaux au total était suffisant pour tester les deux hypothèses : 1- l’effet positif éventuel d’un prébiotique sur l’amélioration de la perméabilité intestinale permettant l’optimisation de l’apport d’IgG via la prise initiale de colostrum par voie orale ; 2- une meilleure préservation de l’intégrité des IgG .
Raffinement
La contention des veaux et les prélèvements sanguins sont des éléments capitaux à la maîtrise de la douleur. Ces opérations sont toujours effectuées par les mêmes personnes formées et habituées à ces manipulations. Compte tenu de l'expérience et de l'efficacité des personnels chargés des prélèvements, la durée de ceux-ci est réduite au minimum (la contention dure deux minutes et la prise de sang moins de quinze secondes) ce qui permet de limiter le stress des animaux. Ces prélèvements sont espacés dans le temps (à 24 heures, 15 jours et 21 jours après la naissance). Les équipements de distribution des aliments (distributeurs automatiques de lait et de concentré) permettent de détecter toute anomalie au niveau de la prise alimentaire. Les animaux qui présenteraient des problèmes (diarrhée, sous-alimentation...) seront examinés et traités par le vétérinaire référent de l’élevage. Tous les animaux reçoivent une quantité d’IgG minimale d’IgG supérieure aux recommandations. Nous utiliserons un matériel moderne , développé par des vétérinaires, qui permet de réduire le stress et l’inconfort du veau au moment de l'adminisatration des IgG. Le tube est flexible et doux ce qui permet une ingestion facile par le veau. Le choix de cette méthode ici est uniquement à but expérimental car on a besoin de s’assurer que l’animal prenne bien l’entièreté de la ration de colostrum dès la première prise car la primo administration induit une réduction de la perméabilité de l’intestin pour les prises ultérieures . L’apport d’IgG durant les 20 jours suivants la naissance pour les lots expérimentaux des 2 essais s’ajoute à une quantité initiale d’IgG reçue à travers le colostro-remplaceur. De la naissance au jour 3, les veaux sont dans des cases individuelles, paillées avec une lampe chauffante et font l'objet de visites pluri-journalière des animaliers. Les animaux sont caressés à chaque visite. Les animaux peuvent se voir, s’entendre, se sentir et même se toucher s’ils se mettent debout. Au jour 4, les animaux retrouvent leur congénères dans la même aire paillée.
Choix des espèces
Les espèces bovine et caprine sont les plus susceptibles de recevoir des immunoglobulines de lactosérum en complément des immunoglobines colostrales. L’espèce bovine a été choisie car la taille des animaux nouveau-nés autorise des prélèvements sanguins dès la naissance sans nuire à l’animal. Veaux de la naissance à 21 jours. Les veaux ne doivent pas consommer le colostrum maternel car le transfert d’immunité passive est effectué à partir de colostro-remplaceur.
Formation des équipes médicales aux procédures chirurgicales d’implantation et d’explantation du cœur artificiel total, sur le veau
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Le cœur natif est retiré pour laisser sa place à la prothèse, si bien qu'aucun des 140 veaux ne se réveille, tous opérés sous anesthésie générale pendant huit heures puis mis à mort en fin de procédure. Ces veaux charolais de deux à six mois, entre 100 et 130 kg, servent à entraîner des équipes complètes de chirurgiens, anesthésistes, cardiologues, perfusionnistes et infirmières, à raison d'un animal par équipe. Le porteur reconnaît une douleur modérée liée à la nociception pendant l'opération, tout en écrivant ailleurs que l'anesthésie complète entraîne "aucune douleur". La finalité est commerciale et réglementaire, former les hôpitaux à l'implantation du dispositif et obtenir le marquage CE, le porteur avançant que des milliers de patients pourraient ainsi être sauvés.
Objectifs
Le projet vise à former les professionnels de santé sur la procédure d'implantation et le cœur artificiel total, afin que l'implantation puisse être réalisée en toute sécurité chez l'homme, condition préalable à l'obtention du marquage CE. Pour chaque implant on doit recueillir des informations pour optimiser la procédure, vérifier la réponse du dispositif à différentes situations physiologiques. L'insuffisance cardiaque est un grave problème de santé publique. Pour résoudre ce problème, des systèmes d'assistance cardiaque ont été introduits sur le marché, qui, cependant, ne sont pas adaptés aux patients présentant un dysfonctionnement des deux ventricules. De plus ces assistances, provoquent de graves complications qui augmentent la mortalité après opération des patients et limitent ainsi leur accès à la transplantation. Notre dispositif est le seul en Europe capable de remplacer les deux ventricules. Il est essentiel de former les personnels de santé à l'utilisation de notre dispositif car, même si la chirurgie de remplacement cardiaque se rapproche le plus possible de la chirurgie traditionnelle de remplacement d'organes humains, il existe tout de même des procédures spécifiques à réaliser. Pour minimiser les risques liés à ces procédures, il est essentiel de former les médecins sur des phases spécifiques : mise en place de la prothèse, personnalisation de la configuration en fonction des caractéristiques du patient, manipulation de la prothèse. Ces manœuvres, si elles sont mal réalisées ou si les étapes ne sont pas séquencées correctement, peuvent avoir des conséquences très graves. Toutes les complications cliniques possibles (saignement, formation de caillot, blocage d'un vaisseau sanguin, etc.) et les effets sur la circulation sanguine sont importants et significatifs, mais ils ne peuvent pas être testés par des simulateurs. Seuls les tests sur les animaux peuvent garantir que la procédure d’implantation et de retrait est correctement contrôlée.
Bénéfices attendus
Etant donné l’indication de notre dispositif en attente de transplantation cardiaque, les procédures d’implantation et d’explantation doivent être validées et fiabilisées afin de réduire le risque de complications. La prothèse qui a des caractéristiques uniques : capacité à assurer une excellente oxygénation des organes et à maximiser la tolérance biologique, sont directement dépendantes de la bonne implantation du dispositif. De même la réalisation et la réussite de la transplantation sont directement liées au bon retrait du dispositif pour le remplacer par un cœur de donneur (préservation des tissus environnants, adaptation anatomiques au greffon…). L’utilisation de ce cœur artificiel, s’il est correctement implanté et retiré lorsque cela est possible, nous permettra de traiter plus de 4 500 patients qui bénéficient d’un cœur de donneur chaque année. Les patients qui pourront être sauvés seront des milliers de plus et pourront retrouver une vie presque normale
Procédures
Chrirugie d'implantation de la prothèse biomécanique sous anesthésie générale et sédation. Durée 8 heures
Impact sur les animaux
Les nuisances causées aux animaux pourraient être les suivantes : 1. Possible inconfort transitoire et léger lié au stress adaptatif de la nouvelle forme de captivité a) Changements alimentaires : cause un inconfort léger b) Inconfort social : cause un inconfort léger 2. Inconforts liés aux manipulations préopératoires a) Manipulations pour l'anesthésie : cause un inconfort très léger b) Transport de l’animal : cause un inconfort très léger 3. Risques liés à l’acte chirurgical : hémorragies, réactions inflammatoires, douleur (nociception). a)Perception de la douleur pendant l'opération: cause une douleur modérée b) Implantation de la prothèse biomécanique : cause une douleur légère. Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure.
Devenir
Etant donné le retrait du coeur natif pour permettre l’implantation dans son emplacement naturel du coeur artificiel total, la mise à mort des animaux est assurée en fin de chaque procédure.
Remplacement
Seule l'expérimentation animale permet d’assurer la mise en oeuvre des procédures d’implantation et d’explantation de la manière la plus représentative possible en préambule aux essais cliniques. La sécurité du patient dépend directement de la réussite de ces procédures. Les veaux ont été choisis car ils sont plus proches de l'anatomie humaine et, de plus, permettent une insertion plus facile de la prothèse dans le thorax, ce qui rend l'entraînement beaucoup plus efficace.
Réduction
Les procédures chirurgicales d'implantation et d'explantation du coeur artificiel total seront répétées et perfectionnées sur des veaux. Le besoin est estimé à 28 animaux dans le groupe de mise au point chirurgicale. Les tests qui seront réalisés sont relatifs à toutes les phases de l'implantation, c'est à dire les sutures, la section du coeur, le sevrage. Pour chaque veau, nous essayons de former le plus de personnes possible. Un animal est prévu pour chaque équipe complète (chirurgiens, anesthésistes, cardiologues, perfusionnistes, infirmières). Le nombre d’animaux a été soigneusement évalué pour pouvoir former correctement les hôpitaux qui doivent apprendre à implanter la prothèse afin de traiter leurs patients. Toutes les données sont stockées et utilisées pour optimiser la procédure et éviter les redondances inutiles.
Raffinement
La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum ; le milieu est enrichi). Le vétérinaire réfèrent du Laboratoire passera une fois par semaine voir les animaux ainsi qu’à la demande des zootechniciens si besoin. Afin de minimiser les risques liés à la captivité, la prise en charge des animaux utilisés est conforme à la norme ISO 10993-02 conformément à la réglementation en vigueur pour le développement des dispositifs médicaux. Les temps d'isolement et de captivité sont réduits au maximum (Max 3 jours hors journée opératoire). Afin de réduire au maximum le stress lié aux manipulations préopératoires, l’animal est confortablement sédaté et analgésié avec un mélange des drogues. Pendant la chirurgie, l'animal est sous anesthésie complète ce qui entraîne une perte totale de connaissance et donc aucune douleur.
Choix des espèces
Nous privilégions, pour les expérimentations animales, le veau de race Charolaise, entre 100 et 130 kg, car il présente les caractéristiques suivantes : - espace thoracique suffisamment important pour recevoir la prothèse - morphologie et anatomie proche de celle de l'homme - réponse physiologique circulatoire représentative. Veaux de deux à six mois, soit de 100 à 130 kg. A cet âge et à ce poids, l'espace thoracique du veau est suffisant pour l'implantation du dispositif, sans que l'animal ne présente trop de contraintes hémodynamiques pour une utilisation normale du dispositif.
Evaluation de la contribution de vésicules bactériennes dans l’induction d’un sepsis (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une injection de vésicules bactériennes de quelques secondes, puis selon les cas une prise de sang sous anesthésie, une injection de colorant suivie de la mise à mort trente minutes plus tard, ou une injection d'agonistes plaquettaires suivie de la mise à mort trois minutes plus tard. 1 380 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 920 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet vise à comprendre comment ces vésicules déclenchent un sepsis et la formation de microthrombi qui bloquent la circulation dans les petits vaisseaux. Le porteur annonce une perte de poids et une perte de vitalité, puis écrit que les souris "récupèrent et vont mieux", alors que chaque procédure se termine par leur mise à mort.
Objectifs
Notre objectif est de comprendre comment les vésicules bactériennes contribuent à la physiopathologie au sepsis (mise en place et aggravation). Nous nous intéressons en particulier à l’activation des plaquettes sanguines et la formation de microthrombi qui bloquent la circulation sanguine dans les petits vaisseaux entrainant la dysfonction des organes. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ces résultats devraient permettre de mieux appréhender le rôle et l’impact des vésicules bactériennes dans l’induction et l’aggravation du sepsis et ses conséquences. Ces résultats apporteront donc des informations à la fois fondamentales dans la connaissance de la physiopathologie des sepsis mais aussi donneront des pistes pour adapter les traitements de supports à utiliser chez les patients septiques admis en unité de soin intensif.
Procédures
Les souris seront soumises à une procédure induisant une infection par injection de vésicules bactériennes (1 seule injection par souris de quelques secondes) dans le premier établissements utilisateur. Une seule prise de sang sera réalisée sur les souris anesthésiées (d’une durée environ de 2 min) (second établissements utilisateur). Suite à cette prise de sang unique, les animaux seront euthanasiés. Pour l'évaluation de la perméabilité des vaisseaux sanguin : 1 seule injection (veine de la queue, injection d'une durée de 2-3 minutes) de colorant sera réalisée sur les souris anesthésiées, suivie de l'euthanasie de la souris 30min apres l'injection (second établissements utilisateur). Pour l'évaluation du thromboembolisme, 1 injection d'un mélange d'agonistes plaquettaire sera réalisé en intra-veineux (animal anesthésié) suivie de l'euthanasie de la souris 3 min apres l'injection (premier établissements utilisateur).
Impact sur les animaux
Les modèles génétiquement modifiés de ce projet ne présentent pas de phénotype dommageable. Lors de l’infection par les vésicules bactériennes, il peut y avoir dans un premier temps, une atteinte de l’état général, puis les souris récupèrent et vont mieux. Les effets indésirables attendus sont une perte de poids et une perte de vitalité.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés et l’inflammation, l’hémostase, la perméabilité endothéliale ou la formation de thrombi seront analysés. .
Remplacement
Des résultats obtenus in vitro montrent que les vésicules bactériennes impactent l’activation plaquettaire et la formation du thrombus. Pour la suite de notre étude, le recours au modèle murin est irremplaçable pour deux raisons majeures : (i) la complexité des mécanismes mis en jeu dans un contexte physiopathologique intégré non modélisable par des approches in vitro et (ii) l'utilisation des modèles génétiquement modifiées.
Réduction
Réduction du nombre d'animaux : plusieurs résultats obtenus avec un seul animal. Nous limiterons aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. Suite à l'infection, nous obtiendrons dans un premier temps des résultats préliminaires sur 1 lot de 6 animaux nous permettant de définir s'il peut exister des différences statistiquement quantifiables entre les différents groupes. Si ces différences existent, elles seront statistiquement affinées avec des groupes de 10 souris si besoin. Une approche statistique sera utilisée pour vérifier les différences obtenues entre groupes.
Raffinement
Les souris ont un accès illimité à la nourriture et boisson. Si besoin de l’aliment hydraté sera mis à disposition dans la cage. Du papier sopalin, du carton et/ou des cubes de bois seront rajoutés dans la cage. Le suivi des souris sera réalisé 3 fois par jour par les zootechniciens (matin) et l’expérimentateur (midi et soir) tout au long de la procédure. Les points limites seront basés sur la perte de poids et sur l’examen visuel des signes suivant : léthargie, inconscience, difficultés respiratoires (respiration rapide). Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus décrit pour l’étude du sepsis. Les effets pléïotropes dans ce contexte font intervenir des fonctions cellules multiples dans l'organisme non modélisables par des approches in vitro. Les doses d’OMV à utiliser sont déjà validées dans cette espèce. De plus, nous travaillons avec des souris génétiquement modifiées (pas de phénotype dommageable). Nous utiliserons des souris de 10 à 12 semaines (âge adulte, Système cardiovasculaire mature).