Recherche fondamentale

Un primate est choisi ici parce qu'il est proche de l'humain, et le singe écureuil plutôt que le macaque parce que sa tête entre dans des IRM plus puissantes. 18 singes écureuils vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie subit une lésion chirurgicale du cerveau destinée à provoquer une héminégligence, soit la perte de perception de la moitié du champ visuel, et chaque animal peut subir jusqu'à quatre chirurgies de sept à huit heures ainsi que quatre séances d'IRM de sept heures. L'isolement nécessaire aux tâches comportementales peut provoquer des stéréotypies et des dépilations, et les animaux lésés sont tués trois puis douze mois après l'opération, pour confirmer par histologie ce qui a été observé de leur vivant.

Objectifs

Une très large majorité des cas d’accident vasculaire cérébral droit montre des troubles de la perception consciente qui conduisent à des symptômes neuropsychologiques handicapants tels que l’héminégligence. Ce trouble se caractérise par une perte de la perception de la moitié du champ visuel. Les patients héminégligents semblent vivre dans un monde amputé d’une moitié ; ils ne mangent pas la partie gauche de leur plat, ne voient pas les obstacles situés sur le côté gauche, mais plus important encore, la vie quotidienne d’un patient héminégligent présente plusieurs dangers, qui incluent des risques d'accidents de la route et des chutes graves. Seulement quarante pourcents des patients héminégligents récupèrent une capacité visuelle normale dans les 6 mois qui suivent leur accident vasculaire. Cela signifie que chaque année, 480.000 nouveaux patients européens resteront héminégligents, ce qui nuit à leur qualité de vie et les empêche de retourner au travail. Il a récemment été démontré qu'une bonne communication entre deux aires du cerveau (le lobe frontal et le lobe pariétal) est essentielle à la récupération de l’héminégligence. Cependant, chez l’animal, la récupération de l’héminégligence est rapide et spontanée même dans les cas de coupure de communication entre ces deux régions du cerveau. Les primates utilisent donc un mécanisme de récupération qui n’existe pas chez l’être humain. C’est pourquoi ce projet propose d’étudier la récupération de l’héminégligence chez le primate afin de découvrir de nouvelles pistes thérapeutiques chez l’être humain.

Bénéfices attendus

En étudiant la récupération de l’héminégligence chez le primate, ce projet a pour objectifs de mieux en comprendre les mécanismes et ainsi d’en déduire de nouvelles pistes thérapeutiques. A terme un traitement pourrait améliorer la récupération des patients souffrant d’héminégligence suite à un accident vasculaire cérébral. De plus, en validant l'utilisation du primate comme modèle d’héminégligence et en proposant des tests d’évaluation de ce trouble adaptés, notre étude apporte une base indispensable aux tests de traitements pharmacologiques. Cette étape est nécessaire avant la mise en place des essais chez l’être humain. Cela représente un gain de temps important dans le processus de développement d’éventuels traitements.

Procédures

Tous les animaux réaliseront 4 séquences complètes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) au maximum et avec une durée maximale de 7 heures. Afin de maintenir la tête des animaux pendant les enregistrements, un dispositif sera implanté sur la tête d’une partie des animaux au cours d’une procédure chirurgicale (1 fois, 8 heures au maximum) réalisée sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Il est possible que d’autres chirurgies soient effectuées (3 au maximum par animal, 7 heures maximum par chirurgie) dans le cas où l’animal perdrait son dispositif ou si les soins d’entretien devenaient difficiles. Ces animaux auront ainsi au maximum 4 chirurgies (1 pour la pose du dispositif, 1 pour sa remise en place et 2 entretiens pour l’entretien du dispositif). Afin de créer le trouble de l’héminégligence, une lésion chirurgicale du cerveau est réalisée durant une chirurgie chez une partie des animaux avec une durée d’anesthésie maximale de 8 heures. Afin d’éliminer la douleur durant la chirurgie et après l’opération, les animaux recevront des anti-douleurs. Les animaux implantés du dispositif d’observation participeront à des enregistrements de l’activité du cerveau et des neurones pendant qu’ils réalisent des tests visuels. Ces enregistrements dureront au maximum 2 heures sur une période comprise entre 3 et 12 mois. Les animaux anesthésiés participeront à des enregistrements de l’activité du cerveau. Ces enregistrements dureront au maximum 2 heures sur une période comprise entre 3 et 12 mois. Les animaux seront euthanasiés. Les deux groupes ayant eu une lésion seront euthanasiés respectivement 3 et 12 mois après la lésion. Le groupe contrôle seront euthanasiés après que l’euthanasie des deux autres groupes ait été réalisée.

Impact sur les animaux

Il est attendu que la lésion réalisée induise une perception altérée de la moitié de leur vision et impacte leur comportement (déplacement et alimentation difficiles pouvant entraîner une perte de poids). L’espèce présente une sensibilité à l’anesthésie avec notamment un risque augmenté d’arrêt cardio-respiratoire. Les animaux ayant eu une chirurgie (retrait d’une partie du crâne, lésion et pose de chambre d’enregistrement/système de fixation de la tête) pourront ressentir de la douleur à la suite de la chirurgie. La chirurgie peut, dans certains cas, causer une accumulation de liquides et/ou abîmer la couche de tissu protectrice du cerveau. Les animaux soumis à une anesthésie et à une chirurgie pourront présenter des difficultés à se déplacer (de 1 à 4 jours). L’implantation d’une chambre d’enregistrement/système de fixation de la tête peut induire une difficulté à se déplacer et des collisions à cause de l’encombrement (pendant quelques jours avec une variabilité individuelle). L’isolement nécessaire aux tâches comportementales peut induire un stress chez l’animal concerné. Celui-ci peut notamment se manifester par des stéréotypies (gestes répétitifs, rythmés sans but apparent) ou des dépilations. Suite à des bagarres, une chute ou un choc, l’animal pourrait perdre son dispositif composé de la chambre d’enregistrement et du système de fixation de la tête. L’installation de la chambre d’enregistrement peut faciliter une infection.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures afin de pouvoir effectuer différents prélèvements (cerveau...) pour des analyses post-mortem. Les analyses histologiques qui nécessitent l’euthanasie des animaux sont indispensables pour confirmer les données obtenues sur l’animal vivant afin de répondre à notre objectif scientifique. Il n’existe à ce jour aucune méthode qui nous permettrait d’obtenir cette confirmation sans nécessiter l’euthanasie des animaux.

Remplacement

Ce projet a pour objectifs de comprendre et de manipuler à des fins thérapeutiques les processus de récupération du cerveau suite à un accident vasculaire chez le primate. Ces processus sont complexes ce qui rend difficile/impossible à l’heure actuelle leur modélisation. Dans ce contexte, il est impossible de remplacer l’utilisation d’animaux vivants par des méthodes alternatives. Par ailleurs, il est indispensable d’obtenir des données d’études sur les modèles animaux avant de pouvoir tester de nouvelles approches thérapeutiques chez les patients humains. Le modèle animal et en particulier l’utilisation du primate non-humain est donc le plus pertinent pour espérer une transposition à l’homme la plus fiable possible.

Réduction

La taille des groupes et le nombre total d’animaux nécessaire pour cette étude a été déterminée par des calculs de puissance. L’espèce présente une sensibilité à l’anesthésie avec notamment un risque augmenté d’arrêt cardio-respiratoire. Ainsi, il a été ainsi établi que 18 animaux au total seraient nécessaires pour la réalisation de ce projet. Des tests statistiques seront réalisés pour obtenir une interprétation fiable des résultats. Deux animaux de ce projet ont déjà réalisé des procédures de classe légère ou modérée lors d’un précédent projet validé par le comité́ d’éthique et ayant obtenu une autorisation.

Raffinement

Les procédures du projet ont été raffinées en plusieurs points. Tout d'abord, pour l'état général des animaux, les entraînements comportementaux se font par renforcement positif (récompense) pour créer une routine qui limite les contentions et le stress lors des manipulations et les tâches demandées. Des adaptations ont également été faites pour l'hébergement, l'enrichissement et l'alimentation afin de stimuler les animaux (recherche de nourriture, jeux, vidéo...) et limiter les comportements anormaux (mouvements répétitifs, immobilité). Ensuite, pour les chirurgies et IRM du projet, ces actes sont réalisés sous anesthésie générale avec la mise en place d'anti-douleurs adaptés (avant, pendant et après l'opération), surveillance accrue de l'animal anesthésié pour éviter toutes les complications (déshydratation, baisse de la température, rythmes cardiaque et respiratoire, infection...). Ces risques sont bien identifiés et une réponse est apportée à chaque point. Par exemple, des tapis chauffant pour la température, du gel ophtalmique pour l’hydratation des yeux, une désinfection et utilisation de matériel stérile pour éviter l’infection, un anesthésique local pour l’intubation et l’installation des barres d’oreilles (dispositif de maintien de la tête fixe), l’intubation pour sécuriser la respiration, du matériel chirurgical permettant d’avoir un geste précis et de limiter les saignements... Le dispositif implanté sera le plus petit possible pour le confort de l’animal et sera posé dans des règles strictes d’asepsie. La fréquence des IRM sera limitée à une fois par semaine. Durant la phase post opératoire, à chaque anesthésie la récupération de l’animal devra être complète avant la poursuite du reste du projet. Après lésion, les animaux sont hébergés par 2 dans des cages ajustables pour prévenir les chutes. Ces cages conservent des aménagements permettant une stratification de l’espace tout en préservant l’animal des risques de chute. Une alimentation riche pourra être proposé pour faciliter la récupération. À la suite des différentes chirurgies, les comportements alimentaires et sociaux des animaux peuvent être modifiés, ils feront donc l’objet d’une surveillance augmentée. Des observations post-anesthésie et post-chirurgie régulières et rigoureuses seront faites pour détecter le moindre inconfort de l’animal.

Choix des espèces

La complexité des processus de récupération d'un accident vasculaire cérébrale rend indispensable d’utiliser un modèle suffisamment proche de l’Homme pour tester ensuite de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le primate non-humain est ainsi un modèle particulièrement approprié pour notre étude. De plus, les capacités d’apprentissage des singes permettent la réalisation de tâches comportementales similaires à celles réalisées par l’Homme. La complexité du cerveau rend difficile/impossible à l’heure actuelle, la modélisation de ces processus. Il est primordial d’étudier ces aspects dans un modèle primate non-humain. Il y a plusieurs raisons motivant le choix du singe écureuil par rapport à d’autres espèces de primates : Le choix de cette espèce a été fait car le singe écureuil est plus facile d’accès et est particulièrement adapté à ce genre d’étude en comparaison du macaque. La taille de cette espèce est un paramètre intéressant puisqu’il permet d’utiliser des appareils IRM plus puissants dont le diamètre d’entrée est plus petit. De plus, le choix ne s’est pas porté sur les rongeurs car contrairement aux primates non humains, les rongeurs ne semblent pas présenter de symptômes d’héminégligence. Par ailleurs, nous n’avons pas choisi le macaque car il a été démontré qu’une lésion de la zone cérébrale causant le trouble de l’héminégligence chez cette espèce induisait des symptômes qui pouvaient perdurer plusieurs mois, voire même plusieurs années. Ces différents points expliquent les raisons pour lesquelles nous avons décidé d’utiliser le modèle du singe écureuil pour ce projet. Les animaux utilisés seront tous adultes (âge supérieur à 3 ans). Étant donné que l’âge est un facteur de risque pour les accidents vasculaires cérébraux, nous utiliserons des animaux les plus âgés possibles. En effet, il a été observé chez d’autres espèces de primates que par rapport aux plus jeunes, les animaux âgés étaient plus sensibles à la lésion et que le syndrome obtenu était généralement plus stable.

180 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et ceux de tous les groupes subissent environ quarante anesthésies générales, autant de prises de sang, une trentaine d'écouvillonnages du nez et de la trachée et l'implantation d'une puce de télémétrie. Les macaques infectés par un virus de la grippe ou par le SARS-CoV-2 subissent en plus quatre prélèvements de moelle osseuse, quatre biopsies de ganglions et jusqu'à huit semaines d'hébergement individuel, dont le porteur écrit qu'il peut entraîner "un stress ou de l'ennui". Il s'agit de tester des anticorps et d'autres immunothérapies avant un éventuel essai clinique. Une partie des macaques est tuée pour prélever des tissus, l'autre gardée en vie pour des réinfections ou un suivi de convalescence, et peut-être réattribuée à d'autres études : d'après les prévisions, 108 seraient tués et 72 réutilisés.

Objectifs

La grippe et le Covid sont des maladies respiratoires causés respectivement par les virus influenza et le SARS-CoV-2. La transmission interhumaine de ces virus se fait principalement par l’excrétion de gouttelettes dans l’air (toux, éternuement, parole, respiration).Les personnes à risque et les stratégies thérapeutiques de ces deux maladies étant assez similaires, nous avons choisi de mener nos recherches à l’intérieur d’un seul projet. Actuellement, aucun traitement spécifique ne permet d’atténuer efficacement et systématiquement les maladies causées par le SARS-CoV-2 ou les virus influenza. De nombreuses personnes notamment les personnes immunodéprimées (personne au système immunitaire fragile) ou âgées sont encore lourdement impactées par la Covid-19 ou la grippe avec des effets secondaires qui demeurent importants. De plus, dans le cas du SARS-CoV-2, l’émergence continuelle de variant d’intérêt (VOC) et l’absence de vaccins efficaces contre l’ensemble de ces variants anciens ou émergents nécessite le développement permanent de nouveaux traitements par immunothérapie. Dans le cas de la grippe, les souches qui circulent en hivers sont différentes d’une année sur l’autre. Cette diversité impose d’ajuster chaque année la composition du vaccin pour y introduire les souches les plus récentes en circulation et qui circuleront aussi probablement dans les mois suivants. De plus, ces virus saisonniers diffèrent en termes d’impact sur la population et de sévérité. Le développement de nouveaux traitements thérapeutiques nous permettrait de mieux faire face à une épidémie de grippe en cas de faible efficacité du vaccin. Dans ce contexte, nous testerons différentes types de traitements comme des anticorps permettant d’améliorer la réponse adaptive ou ciblant directement les virus du SARS-CoV-2 ou les virus grippaux. La mise en place de traitements par immunothérapie efficaces contre ces virus respiratoires pourrait aussi représenter une alternative capable de stimuler la réponse immunitaire en cas de baisse d’efficacité des vaccins (population immunodéprimée, apparition d’une souche génétiquement très éloignée…). Ces traitements sont en phase de développement préclinique et la démonstration d’une efficacité dans notre modèle macaque permettrait une avancé en phase clinique.

Bénéfices attendus

Les molécules thérapeutiques qui auront montré des résultats satisfaisants chez le primate non-humain pourront à court terme être utilisés lors d’essais cliniques chez l’Homme. Elles pourront notamment, à long terme, recevoir une autorisation de mise sur le marché pour être utilisés à grande échelle et ainsi protéger la population mondiale contre les virus respiratoires tels que le SARS-CoV2 ou la grippe.

Procédures

Les différentes interventions dans ce projet sont : - Anesthésie générale (40 fois environ, 30min, tous les groupes) - Traitements avec des molécules thérapeutiques (4 fois environ, 5 minutes, tous les groupes) - Infection par le virus de la grippe ou de la covid (1 fois, 15 minutes, groupes exposés) - Prélèvement de sang (40 fois environ, 5 minutes, tous les groupes). - Prélèvement de moelle osseuse (4 fois environ, 10 minutes, groupes exposés) - Biopsie de ganglions lymphatiques (4 fois environ, 30 minutes, groupes exposés) - Ecouvillonnages nasaux et trachéaux (30 fois environ, 2 minutes, tous les groupes) - Lavage broncho-alvéolaire (10 fois environ, 20 minutes, animaux de l’étude pilote) - Prélèvement de LCR (liquide cérébrospinal) (4 fois environ, 20 minutes, animaux de l’étude pilote) - Implantation d’une puce de télémétrie (1 fois, 30 minutes, tous les groupes) - Imagerie in vivo (10 fois environ, 45 minutes, tous les groupes) - Pléthysmographie (mesure de l'ensemble des volumes pulmonaires) (10 fois environ, 10 minutes, groupes exposés) - Hébergement individuel (1 fois, 8 semaines maximum, groupes exposés)

Impact sur les animaux

Dans ce projet, des nuisances ou effets indésirables pourront être observés selon les interventions : Nuisances liées aux traitements: Réaction locale, démangeaisons/douleur dans les heures/jours suivant le traitement. Nuisances liées à l’infection par le virus influenza ou le SARS-CoV2 : Fatigue, difficultés respiratoires, fièvre, déshydratation, troubles de l’appétit. Ces symptômes se résolvent spontanément dans les deux premières semaines qui suivent l’infection. Les nuisances sont peu attendues chez les animaux traités. Nuisances liées aux anesthésies répétées, prélèvements de sang, moelle osseuse et biopsies : Troubles de l’appétit avec plus ou moins de pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Nuisances liées à l’implantation de puces de télémétrie : Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons, durée de 1 à 5 jours. Nuisances liées à l’hébergement individuel : L’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui.

Devenir

Une partie des animaux sera euthanasiée pour prélever différents tissus et procéder à des analyses (charge virale, lésions pulmonaires…). L’autre partie des animaux sera conservée pour servir de modèle de réinfection ou d’animaux convalescents. Il n’est pas exclu que ces animaux soient réattribués à d’autres études après avis vétérinaire.

Remplacement

L’objectif est d’évaluer la protection induite par différents traitements par immunothérapie contre des virus respiratoires comme le SARS-CoV-2 ou les virus influenza. Ce type d’évaluation nécessite un modèle expérimental proche de l’Homme, permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires (humorales, cellulaires) et les changements induits suite au traitement et à l’infection virale. A ce jour, le macaque est le modèle qui représente le mieux ces infections respiratoires chez l’Homme. Du fait de sa proximité génétique avec l’Homme, les cibles des immunothérapies sont aussi exprimées chez le macaque, et pas nécessairement dans le modèle des petits animaux. Toutefois, les traitements par immunothérapie évalués ont été préalablement testés in vitro et dans un modèle de petits animaux avant d’être testés chez le PNH.

Réduction

Les études pilotes de distribution et persistance du traitementse font sur 2 animaux et nous permettent de sélectionner les traitements par immunothérapie les plus pertinents, la dose et la voie d’administration. Nous maitrisons les modèles de grippe et de SARS-CoV-2, cette expérience nous permets d’utiliser des contrôles historiques dans les études d’efficacité ce qui nous permet de réduire le nombre d’animaux contrôles tout en permettant une analyse statistique robuste. Le nombre d’animaux dans chaque groupe est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique des résultats par des tests non paramétriques adaptés aux petits échantillons.

Raffinement

L’ensemble des interventions et les prélèvements seront réalisés regroupés au maximum et sous anesthésie générale des animaux. Une diversification de l’alimentation et complémentation de celle-ci pourra être instaurée en cas d’une baisse de l’alimentation due à des anesthésies répétées Les prélèvements de sang, moelle osseuse et les biopsies pouvant entrainer une réaction locale, un traitement symptomatique pourra être appliquée par une désinfection et une analgésie locale. L’implantation de puce permettant un suivi régulier de la température peut induire une réaction tel qu’un gonflement et un suintement de la plaie. Un signalement au vétérinaire sera effectué qui pourra appliquer un traitement symptomatique comme une désinfection et une analgésie locale. L’administration des traitements pouvant entrainer une réaction locale comme des démangeaisons et douleurs, une désinfection et une analgésie locale pourront être appliquées sur décision du vétérinaire. L’exposition aux virus influenza et SARS-CoV2 peut conduire à l’apparition de difficultés respiratoires, fièvre, dysorexie, déshydratation et fatigue. Si apparition de ces symptômes, un signalement au vétérinaire sera réalisé.. Une grille de score sera utilisée pour le suivi de l’infection chez l’animal. Les modèles d’infection par le SARS-CoV2 ou par les virus grippaux chez le macaque sont déjà mis au point dans notre département. Des grilles de score avec des points limites ont déjà été établis et utilisés au sein de notre département lors de différentes infections avec ces virus. L’hébergement se fera en groupe pour les études pilotes. Pour les études d’efficacités, les animaux seront mis en individuel pour la période d’adaptation avant l’exposition virale. Suite à l’exposition et une fois la production virale terminée, ils seront remis en groupe. Cet hébergement individuel pourrait entrainer un stress qui sera compensé par un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement de leur milieu de vie. Cet hébergement individuel est nécessaire pour l’évaluation de certains paramètres biologiques notamment la température corporelle et pour limiter la surexposition virale.

Choix des espèces

Les modèles de petits animaux comme la souris ne sont pas un hôte naturel du SARS-CoV-2 et des virus influenza et leur le système immunitaire est très différent de celui de l’humain. Toutefois, la majorité des candidats sont déjà testés dans un modèle petit animal ou in vitro avant d’être testés chez le macaque PNH. Le macaque a été choisi comme modèle animal, car il présente une réponse immunitaire et physiopathologique semblable à celle de l’humain pour la plupart des infections respiratoires similaires. A ce jour, a été mis au point un modèle d’infection efficace des macaques cynomolgus par voie respiratoire. Les macaques sont d’excellents modèles pour reproduire la forme non sévère des maladies COVID19 et grippes, ils sont donc pertinents pour tester des molécules thérapeutiques. Ces espèces représentent le modèle le plus pertinent réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de traitements par immunothérapie contre les virus respiratoires : la réponse immunitaire et la réponse aux traitements sont similaires à celles de l’humain, et les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire est maitrisés chez ces espèces contrairement à d’autres modèles d’infections respiratoires comme le furet. La grippe et le Covid infectant des personnes de tout âge en clinique, nous pouvons réaliser les procédures sur des animaux ayant un panel d’âge étendu. Cependant, les nouveau-nés n’ayant pas un système immunitaire complètement développé, nous nous focaliserons sur des animaux sevrés et ayant un système immunitaire mature, donc au minimum 2 ans. Enfin, les traitements candidats pourront être évalués chez des adultes lors des essais cliniques donc il est plus pertinent d’utiliser des animaux ayant un système immunitaire similaire.

Six tubages par la bouche jusqu'au rumen et douze prises de sang, sur trois jours répartis sur trois semaines : 12 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis toutes rejoindront leur troupeau. La moitié d'entre elles est d'abord entraînée pendant environ trois mois, par renforcement positif au clicker, à coopérer à ce prélèvement de jus de rumen, l'autre moitié formant le groupe témoin. Le porteur cherche à savoir si un tel entraînement, mené en amont des expériences, faciliterait les prélèvements "tout au long de la vie de l'animal". Il s'attend à ce que le tubage déclenche "une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée", tête immobilisée au cornadis par un lève-tête. Les vaches retenues sont des Prim'Holstein primipares "n'ayant jamais été soumises à une quelconque procédure", choisies dans le troupeau de l'établissement.

Objectifs

Le recours à des bovins fistulés au niveau du rumen permet de réaliser des prélèvements de contenu ruminaux d’intérêt pour la recherche. L’utilisation des vaches fistulées est aujourd’hui remise en cause et des alternatives doivent être recherchées. Parmi elles, le prélèvement par tubages gastro-oesophagien (PGO) a été identifié comme une alternative satisfaisante concernant la qualité des échantillons prélevés en vue de réaliser des expérimentations in vitro nécessitant l’utilisation de jus de rumen pour étudier par exemple les gaz à effet de serre ou le microbiote. Toutefois, nous ne savons pas quelles sont les émotions que peut ressentir un bovin lors de ce type de prélèvement qui nécessite l’introduction temporaire (2 minutes), par la bouche, d’un tube, jusqu’au rumen pour prélever 1 ou 2L de jus de rumen (sur un volume total de 100-150L environ). L’entraînement des animaux s’est développé dans le cadre des soins vétérinaires, au sein des parcs animaliers, chez les animaux de compagnie, et plus récemment chez les chevaux ou chez les génisses. Lors de l’entraînement, l’animal apprend à coopérer pour la réalisation de gestes. Cette démarche n’est, à ce jour, pas utilisée chez les bovins. Or, l’entraînement pourrait aussi – à l’instar des autres espèces - être utilisé pour réduire ou limiter les émotions négatives des bovins associées au prélèvement, qui est un évènement courant dans les troupeaux bovins en ferme. Le présent projet vise à étudier : 1) la capacité des bovins à apprendre à coopérer avec les humains pour un prélèvement gastro-oesophagien, via un entraînement basé sur le renforcement positif 2) leur capacité de mémorisation de cet entrainement ; 3) évaluer les réponses comportementales des animaux en lien avec leurs émotions pendant les phases d’apprentissage. Lors de la mise en oeuvre du projet, les 3 entraineurs/préleveurs seront des personnes formées, et qui pratiquent depuis plusieurs années l'entrainement aux soins des bovins et équidés.

Bénéfices attendus

Les résultats issus de ce projet permettront d’améliorer les connaissances concernant les capacités cognitives des bovins, et leur utilisation pour le raffinement des prélèvements en expérimentation animale. Ce projet permettra ainsi de savoir s’il est possible, pour les expérimentateurs (animaliers, techniciens, chercheurs), de développer et mettre en place un programme d’entraînement en amont des expérimentations pour faciliter les prélèvements tout au long de la vie de l’animal. Cela permettra d’adapter, dans de futurs projets, l’approche globale des animaux afin de raffiner le prélèvements et les expériences nécessitant de collecter du contenu ruminal.

Procédures

Durant la période d’entrainement (3 mois environ), l’objectif est que les vaches coopèrent pour trois prélèvements par tubage par vache sur une journée. Pendant cette période, quatre prises de sang par vache seront réalisées au total. A chaque fois, les prises de sang (quelques secondes) seront réalisées lors d’une contention de 20 minutes. Durant les 3 jours de prélèvement gastro-oesophagien (post-entrainement), les vaches subiront selon la même méthode : 6 prélèvements (100mL) par tubage gastro-oesophagien et 12 prises de sang au total sur 3 jours répartis sur 3 semaines.

Impact sur les animaux

Nous pouvons nous attendre à ce que le prélèvement par tubage gastro-oesophagien déclenche une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée. Les animaux sont habitués à la contention et aucune réaction particulière n’est attendue. Les prises de sang induisent une nuisance légère de très courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront le troupeau à la fin des procédures.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer l’espèce car cette étude de comportement et de bien-être animal sera effectuée sur l’espèce cible (bovin).

Réduction

Afin de répondre aux objectifs du projet, 12 vaches (6 par lot) seront mobilisées selon un schéma randomisé et longitudinal. Pour la période ‘entraînement, les capacités d’apprentissage des vaches du lot 1 (n=6) seront décrites. Pour la période ‘prélèvement’, les réponses de vaches répartis en deux traitements seront comparées : – Lot 1 (n=6) : vaches entraînées. Ces vaches auront été entraînées à coopérer pour le prélèvement gastro-oesophagien via un entraînement basé sur le renforcement positif (clicker training) – Lot 2 (n = 6) : vaches témoin. Ces vaches ne seront pas entraînées, mais seront soumises à une fréquence de présence humaine en quantité équivalente au lot 1. Des études antérieures sur génisses utilisant le clicker-training et sur un effectif similaire ont montré des résultats très encourageants. de plus, l’entraînement étant une phase particulièrement chronophage, la taille des groupes a été définie par rapport aux possibilités d’entraînement sur la ferme expérimentale

Raffinement

Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis ; nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis. Les manipulateurs qui réaliseront les prélèvements gastro-oesophagien et les prises de sang ont tous été formés par un vétérinaire maîtrisant le geste.

Choix des espèces

Il n'existe à ce jour aucun moyen alternatif d'obtenir les données attendues dans ce projet sans avoir recours à l'expérimentation in vivo sur vache laitière. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein (race la plus fréquente en France). Les vaches seront des vaches primipares n’ayant jamais été soumises à une quelconque procédure et notamment à aucun PGO. Elles seront sélectionnées parmi le troupeau de l’établissement utilisateur.

Capturées à la main en apnée ou en plongée, maintenues hors de l'eau jusqu'à deux heures le temps que sèche la résine fixant une balise satellite, 310 tortues marines subissent six actes successifs : mesures, biopsies de peau et d'écaille, prise de sang, laparoscopie de sexage, mesure d'impédance et pose d'équipement. Quatre espèces sont ciblées, tortue verte, imbriquée, caouanne et olivâtre, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que la contention "générera sans aucun doute un stress" et fixe des points limites, forte agitation pendant plus de trois minutes ou absence de réaction à un stimulus. Toutes sont relâchées sur leur lieu de capture dans un délai de deux heures, après vérification de leur état de santé.

Objectifs

Les tortues marines sont des espèces menacées au niveau mondial. Le projet vise à comprendre comment les tortues marines utilisent les habitats marins et quels sont les enjeux de conservation associés, notamment face à des menaces émergentes en ciblant 4 espèces les plus accessibles parmi les 5 répertoriées dans la région : la tortue verte (Chelonia mydas), la tortue imbriquée (Eretmochelys imbricata), la tortue caouanne (Caretta caretta), et la tortue olivâtre (Lepidochelys imbricata). Il se décline en deux objectifs principaux: 1) Caractériser les populations de tortues marines et évaluer leurs besoins en approfondissant les connaissances sur leur diversité génétique, leur structure (espèces, stades et sexes), leurs domaines vitaux, leur régime et sélection alimentaires, et leur mode de communication par vocalises; et 2) Évaluer les menaces émergentes et sensibiliser des usagers de la mer en évaluant notamment la contamination par les contaminants inorganiques et leurs réactions vis-à-vis des nuisances sonores liées aux activités nautiques.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de renforcer les connaissances sur la biologie et l'écologie des tortues marines et de faire évoluer les mesures de gestion et de conservation de leurs populations et de leurs habitats. Il s'inscrit dans la poursuite d'études initiées depuis plusieurs années aux échelles locale, régionale et mondiale. Il allie des approches utilisées depuis des décennies (identification, biométrie, suivi satellite, isotopes stables, génétique) mais aussi des approches innovantes (ageage, sexage, étude des vocalises). Ce projet complètera les connaissances sur 1) la structure génétique des stocks reproducteurs et la stabilité temporelle des flux génétiques au sein des populations, 2) les besoins en espace et les patterns d’utilisation des habitats par les populations en ciblant des secteurs géographiques ou des espèces peu étudiés, 3) les régimes alimentaires et les ressources naturelles exploitées par les tortues vertes et imbriquées en combinant des observations directes (vidéos) et des analyses d'isotopes stables. Pour la première fois dans la région, le "langage" -vocalises- des tortues marines sera étudié et comparé à celui des tortues vertes et imbriquées dans d’autres régions du monde. Des connaissances nouvelles sur ces vocalises seront apportées par l'ajout de deux espèces, tortue caouanne et olivâtre, peu accessibles pour ces études en milieu naturel, grâce à l'accès aux tortues réhabilitées en centre de soins. Le sexage par laparoscopie, en cours d'expansion à l'échelle mondiale, permettra, pour la première fois dans la région, d'évaluer le sexe ratio des populations dans un contexte de changement climatique (la détermination du sexe des tortues marines est thermo dépendante). L'analyse de la composition corporelle (distribution de la masse grasse et de la masse maigre dans les tissus) viendra compléter les données des bilans sanguins afin de dresser un état de santé des individus issus de différentes populations et différents environnements. Enfin, le projet permettra de mettre en lumière la fonctionnalité des habitats et les enjeux de conservation associés.

Procédures

Les animaux (N=310) seront soumis à une identification individuelle par photo-identification, un ensemble de mesures biométriques (longueurs de carapace et de queue, masse, masse graisseuse), un prélèvement de 4 tissus (peau, écaille, ongle et sang), une laparoscopie (sexage) et, pour certains (N= 190 au maximum) seront équipés d'une balise satellite ou d'une caméra (équipée d'un hydrophone) fixée à la carapace à l'aide de résine époxy. Les animaux seront capturés à la main (apnée, ou plongée) dans leur milieu naturel (tombant ou lagon), ou dans des bassins de réhabilitation pour les animaux en centre de soins. La laparoscopie est le seul acte considéré comme une intervention chirurgicale au cours de l'expérimentation et sera pratiquée par et sous la supervision d'un expert mondial sur l'ensemble des missions de terrain. Parmi les actes réalisés, la biopsie (peau et écaille), la prise de sang et la laparoscopie sont susceptibles d'entrainer une douleur équivalente ou supérieure à l'introduction d'une aiguille. Les autres actes, externes ou réalisés sur des tissus non innervés (biopsie d’ongle), ne devraient pas entrainer de douleur. En revanche, la capture et la contention de l'animal pendant plusieurs heures hors de l'eau (jusqu’à 2h00 de séchage de la résine pour fixer une balise satellite, 45 min sans instrumentation), cumulées à la réalisation des différents actes (N=6 : mesures biométriques-5min, biopsies-5min, prise de sang-5min, laparoscopie-5min, mesure de l'impédance-5min, fixation d'équipement temporaire-2h), génèreront sans aucun doute un stress chez les animaux qui devra être réduit en appliquant les mesures adaptées (contention à l'ombre, application d'un ligne humide sur la tête (et yeux) de l'animal, environnement calme, personnel formé) et limité en maintenant une surveillance accrue de l'état de l'animal dès sa capture et jusqu'à son relâcher et en définissant des points limites.

Impact sur les animaux

Parmi les actes réalisés, la biopsie (peau et écaille), la prise de sang et la laparoscopie, pose de balise ou de caméra, peu d'effets indésirables, hormis le stress et la douleur, sont attendus l'ensemble de ces actes étant bien maîtrisé par le personnel manipulant les tortues, et encadré par un expert pour l'acte considéré comme le plus invasif (laparoscopie : un expert de renommée mondiale invité sur les missions sera présent à chaque manipulation et formera le personnel déjà habilité à la réalisation de procédures expérimentales, dont la chirurgie, sur des animaux). D'après l'expérience d'actes similaires réalisés par le passé par les personnels impliqués dans le projet, et bien décrits par des experts mondiaux dans la littérature, il n'est pas attendu de perte de poids, de mobilité réduite ou de comportement anormal. La balise restera fixée au maximum 1,5 ans à la carapace avant de se décrocher par usure de la résine et pousse de l'écaille. Les modèles utilisés sont conçus spécifiquement pour les tortues marines et n'altèrent pas l'hydrodynamisme. La taille et le poids des instruments sont adaptés à ceux des animaux équipés. Les caméras, quant à elles, resteront fixées un maximum de 3 jours et se détacheront seules grâce à un système de libération automatique. Seuls des individus présentant une longueur courbe de carapace (LCC) > 50 cm seront équipés d’une balise ou d’un bio-logger (caméra équipée d’un hydrophone).

Devenir

Tous les animaux seront relâchés sur leur lieu de capture à l'issue des manipulations. Il s’agit d’animaux sauvages capturés dans leur environnement naturel, ou dans les bassins de réhabilitation pour les animaux en soins, ils seront par conséquents remis en liberté dans leur habitat initial après vérification de leur état de santé dans un délai de 2h.

Remplacement

Il est impossible de remplacer les spécimens de tortues marines par d’autres supports expérimentaux, l’objectif même du projet étant d’acquérir des connaissances sur leurs populations pour améliorer leur conservation.

Réduction

Le nombre d’individus à échantillonner est défini selon la réalité terrain qui limite les possibilités de collecte dans les délais impartis, et des effectifs minimums requis pour la fiabilité et la robustesse des analyses statistiques. En se basant sur la connaissance de la diversité génétique aux marqueurs considérés, il a été démontré qu’un lot de 100 individus était nécessaire pour analyser la stabilité génétique des populations. Il en est de même pour dresser un état de santé représentatif des populations de chaque espèce. Dans le cas de l'étude des comportements (déplacements, vocalises) une dizaine d’individus est considérée comme un effectif seuil au-delà duquel l’étude de l’utilisation d’habitat devient statistiquement pertinente. En ciblant 3 zones de l'île qui n'ont pas ou peu été explorées, cela ramène l'échantillonnage à 30 individus pour chaque espèce (10 pour la tortue olivâtre) et chaque type d'instrument.

Raffinement

Les procédures expérimentales incluent la mise en place de procédures de capture adaptées (à la main, en bouteille, ciblage d’individus calmes et conciliants, sans poursuite), et de maintien à bord optimales (ombre, linge humide, vue cachée...) de manière à ce que l’animal ne souffre pas (les tortues marines sont capables de jeuner sur de longues périodes, elles peuvent être maintenues hors de l’eau plusieurs heures dès lors qu’elles sont placées à l’ombre et humidifiées régulièrement), que ses mouvements soient réduits afin qu’il ne se blesse pas et qu’il se tranquillise sans entraver l’expression de ses comportements normaux. Chaque individu manipulé sera surveillé attentivement durant toute l’opération, de sa capture à son relâcher. Il s’agira en particulier de vérifier qu’ils ne sont pas blessés, que leur mobilité et leur respiration sont normales, et que leurs réflexes répondent correctement aux stimuli. Des points limites seront définis afin de stopper les procédures : forte agitation pendant plus de 3 minutes, absence de réaction suite à un stimuli oculaire et cloacal. Le projet propose également d’évaluer la pertinence du tissu « ongle » dans l’étude de l’écologie alimentaire, comme un tissu alternatif (non-innervé) aux autres tissus dont le prélèvement est plus invasif. Les responsables du projet restent très attentifs aux avancées scientifiques en matière de i) biologie moléculaire qui permettent de réduire la quantité de tissu nécessaire aux analyses (génétiques, isotopiques) et ii) de développement technologique qui garantit des instrumentations peu contraignantes (miniaturisation des balises et bio-loggers), dont les modèles sont spécifiquement développés pour les tortues marines (et déjà expérimentés) et dont la collecte des données ne nécessite pas la recapture de l’animal (télémétrie satellitaire ou libération automatique des bio-loggers).

Choix des espèces

Les tortues marines sont des espèces protégées à caractère emblématique, considérées comme « clef de voute » de la préservation de la biodiversité, c'est-à-dire qu'elles ont des fonctions essentielles qui ne peuvent pas être remplies par d'autres espèces. Elles sont toutes classées parmi les espèces de la liste rouge des espèces menacées de l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN). Elles représentent donc un enjeu majeur en termes de conservation et d’intérêt. Pour les 4 espèces ciblées, Tortue verte, Tortue imbriquée, Tortue caouanne, Tortue olivâtre, les juvéniles et les adultes sont ciblés. Le site d’étude constitue principalement une zone de nourrissage et de développement pour ces 4 espèces ; seule la première s’y reproduit. Nous attendons une majorité de juvéniles et ne pouvons prédire précisément le nombre d'adultes qui pourront être étudiés. Les captures des tortues marines en mer en plongée ou apnée sont plus aisées sur des juvéniles et ces derniers sont plus nombreux sur les habitats ciblés. Moins de 50 adultes ont été répertoriés sur les sites de plongée ces 5 dernières années, toute espèce confondue.

Pour tester des biomatériaux censés accélérer la cicatrisation des escarres, 960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie est rendue diabétique par un régime riche en graisses et en sucres, puis le dos est dépilé et un pli de peau est pincé entre des aimants, une à trois fois, pour provoquer une plaie de compression. Suivent un débridement, la pose du biomatériau, des pansements, des photographies et, pour un groupe, six prélèvements de sang à la queue. Chaque souris est isolée jusqu'à sept jours le temps que la croûte se forme, et le porteur indique que les animaux ne montrent plus de signes de souffrance après quatre jours, selon un score relevé quotidiennement la première semaine.

Objectifs

Objectif du projet : Étudier l’amélioration de la vitesse et de la qualité de cicatrisation des plaies de compression chez des souris diabétiques et non diabétiques, grâce à un traitement par biomatériaux. Les ulcères de pression (escarres) : On estime que 2,5 % de la population américaine souffre de plaies chroniques de type escarres, elles augmentent la morbidité et la mortalité chez les personnes âgées ainsi que les personnes à mobilité réduite. Les patients diabétiques sont d’avantage touchés puisque le diabète entraine une atteinte des nerfs inhibant la sensation de douleur et de la microcirculation ce qui empêche la cicatrisation des plaies de pression. Les traitements actuels des plaies de compression, qui peuvent durer des mois, se basent sur des pansements humides, toutefois les échecs thérapeutiques sont fréquents et les plaies non cicatrisées présentent un risque infectieux élevé. Nous évaluerons l’efficacité des biomatériaux dans des modèles de souris diabétiques et non diabétiques. Les plaies seront induites à l’aide d’aimants qui viendront pincer un pli de peau du dos, une méthode qui reflète les conditions humaines de pression. Nous testerons des biomatériaux innovants, tels que des matrices de collagènes, pour accélérer la cicatrisation des plaies de compression chez la souris. L’ingénierie tissulaire utilise ces biomatériaux pour offrir aux cellules de la peau un environnement à coloniser et ainsi combler la plaie. Différents biomatériaux seront testés pour démontrer leur efficacité dans la cicatrisation des plaies.

Bénéfices attendus

La demande de traitements pour les plaies chroniques connaît une forte augmentation, par conséquent, le besoin de solutions thérapeutiques innovantes, efficaces et accessibles est en nette croissance, en raison du vieillissement de la population et de l'augmentation des comorbidités. Le bénéfice à long terme de l’utilisation de biomatériaux pour le traitement des plaies cutanées de pression se situe dans la prise en charge précoce de ces patients, et une approche préventive, ces solutions permettront de diminuer la douleur, la gravité et la durée des traitements, tout en réduisant les coûts pour les systèmes de santé.

Procédures

Les souris seront anesthésiées pour les manipulations suivantes : 1 dépilation du dos, 1 ou 3 poses d'aimant selon le protocole pour induire la plaie de compression, 1 débridement et mise en place du biomatériau de traitement, soins et prise de photos de la plaie. Un groupe recevera une injection de glucose suivi de 6 prélèvements de sang à la queue sous anesthésie générale. Pour les groupes suivants, un seul prélèvement de sang à la queue sera réalisé sous anesthésie générale afin de mesurer la glycémie. Chaque anesthésie (gazeuse) sera d’environ 10minutes.

Impact sur les animaux

Les procédures impliquant les souris engendrent diverses nuisances. Le stress thermique est causé par la dépilation du dos, tandis que la douleur résulte des plaies de compression, du débridement. Après la chirurgie, la perte de mobilité peut entraîner des difficultés à atteindre la nourriture et l’eau. La peur et la détresse apparaissent lors des manipulations fréquentes pour les pesées, les soins ou les changements de pansements. Les pansements et plaies exposent les animaux à des risques d’arrachage du pansement et au léchage de la plaie, pour cette raison les souris seront isolées maximum 7 jours.

Devenir

La procédure et les prélèvements biologiques nécessitent que tous les animaux soient mis à mort

Remplacement

Avant d’être testés sur des animaux, les biomatériaux sont d'abord évalués sur des cellules de peau humaine cultivées en laboratoire (fibroblastes). Cela permet de choisir les meilleures formulations en fonction de plusieurs critères comme la compatibilité chimique, la survie et la croissance des cellules, ou la production de matrice extracellulaire. Des alternatives en laboratoire, comme les modèles 2D et 3D, existent pour simuler la cicatrisation, mais ils ne recréent pas toutes les interactions complexes des tissus humains. Par exemple, les modèles 3D, qui utilisent du collagène et des cellules, imitent mieux la peau, mais restent incomplets. D'autres méthodes, comme la culture d'organes, conservent mieux les structures cellulaires sur le long terme, mais elles sont coûteuses et ne reflètent pas l’ensemble des interactions du corps. L’ingénierie tissulaire explore de nouvelles approches, mais il est difficile d’obtenir des résultats proches des conditions réelles, surtout pour des maladies complexes comme le diabète, où des inflammations chroniques et des problèmes de vaisseaux sanguins compliquent les choses. Pour ce projet, on utilise une souris de laboratoire spécifique, bien adaptée à un régime qui induit l’obésité et le diabète, et elle a une physiologie vasculaire proche de celle des humains. Cela permet d’étudier les effets de la maladie sur la cicatrisation avec un minimum d’animaux, tout en obtenant des résultats fiables.

Réduction

La procédure de mise au point du protocole d’induction des plaies de compression comporte un nombre deux fois moins important de souris par groupe. En effet le recueil de données qualitatives (et donc sans réalisation de statistique) sera suffisant pour valider le protocole en utilisant comme critère de validation la durée de fermeture complète de la plaie qui doit être supérieure à 12 jours. Nous comparerons également les résultats chez les mâles et les femelles mais nous n’attendons pas de différences. Pour cette mise au point, nous allons avancer étape par étape avec dans un premier temps la réalisation des 4 premiers groupes qui sont les groupes pour lesquels l’induction de la plaie est faite sur 1 jour, ce qui est le protocole idéal pour limiter les manipulations sur la souris. Si ce protocole sur une journée ne permet pas d’obtenir des plaies de compressions, ou que les plaies se referment en moins de 12 jours chez la souris non diabétique, nous testerons alors les 4 groupes suivants avec un protocole d’induction des plaies sur 3 jours. Cette stratégie en deux étapes permet de diminuer le nombre d’animaux utilisé si la première condition nous donne les résultats désirés.

Raffinement

Les souris recevront une dose d’analgésique 30 minutes avant l'induction de la plaie par les aimants, le débridement de la plaie, puis d’une deuxième injection entre 6-8h après l’acte chirurgical et une fois par jour pendant 48h. Les actes douloureux étant tous réalisés sous anesthésie gazeuse. A partir du jour de la dépilation les souris seront scorées chaque jour pendant 7 jours. Une injection sous cutané de buprénorphine sera réalisée si nécessaire. Après ces 7 jours les souris seront monitorées les lundis, mercredis et vendredis. D’expérience, après 4 jours, les souris ne montrent plus de signes de souffrance. Les animaux seront isolés 7 jours, le temps de la formation de la croute, de ce fait l’enrichissement standard de la cage sera doublé avec la présence de plusieurs cachettes (dômes, rouleaux) et de matériel de nidification.

Choix des espèces

Au cours de ce protocole, nous utiliserons des souris adultes âgées d’au moins 8 semaines connues pour développer un diabète de type 2 à la suite d’un régime riche en glucides et en lipides. Les souris seront utilisées à 8 semaines pour avoir des animaux sexuellement matures.

Sept anesthésies en trente-cinq jours, après une chirurgie stéréotaxique du crâne d'une trentaine de minutes : 120 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des particules microscopiques sont déposées dans leur cerveau, puis suivies par imagerie à J+1, 3, 7, 14, 21, 28 et 35 pour vérifier qu'elles ne l'abîment pas. Le porteur affirme n'avoir jamais observé d'effet indésirable chez les animaux injectés, tout en signalant une douleur légère possible, un risque d'infection au niveau des sutures et une perte de poids temporaire. Le choix de la souris tient d'abord à la commodité, sa petite taille facilitant l'hébergement et les appareils de bioimagerie lui étant adaptés en priorité.

Objectifs

Le projet scientifique dans lequel s'insère la demande d'autorisation consiste à développer une nouvelle approche pour la libération contrôlée de médicaments dans le cerveau. Pour cela, nous utilisons des particules microscopiques qui contiennent les médicaments souhaités et qui peuvent les libérer à la demande, sous l'action d'une lumière délivrée à une couleur précise. L'objectif du présent projet est d'étudier le devenir des particules lorsqu'elles sont injectées dans le cerveau.

Bénéfices attendus

Dans un premier temps, la mise au point de notre système permettra à plusieurs équipes de recherche en neurosciences de tester leurs hypothèses de recherche avec une approche pharmacologique nouvelle, plus ciblée que les outils disponibles aujourd'hui. Dans un second temps, ce projet rentrera dans le cadre d'une recherche translationnelle, pour que cette approche pharmacologique soit utilisée pour améliorer la prise en charge thérapeutique de certaines pathologies dont l'origine dans le cerveau est localisée, comme certaines épilepsies, les glioblastomes, les accidents vasculaires cérébraux, ou encore la maladie de Parkinson.

Procédures

Les animaux seront soumis à des chirurgies stéréotaxiques sous anesthésie une fois dans leur vie, pour le dépôt de particules dans le cerveau. Ensuite, les animaux subiront de brèves anesthésies (moins de 10 min) pour des séances de bioimagerie, à J+1, 3, 7, 14, 21, 28 et 35 jours après la chirurgie. Enfin, les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour des analyses post-mortem. Pour chaque animal, la procédure chirurgicale dure environ 30 min entre le moment où ils sont endormis et le moment où ils se réveillent. Chaque animal ne subira qu'une chirurgie.

Impact sur les animaux

Les chirurgies stéréotaxiques (dépôt de particules dans le cerveau) présentent un degré de sévérité modéré durant la période entourant l'opérationcar elle peut entraîner en postopératoire une douleur légère ou un risque d'infection au niveau des sutures ainsi qu’une légère perte de poids temporaire. Cependant, nous avons maintenant plusieurs années de recul et nous n'avons jamais observé d'effet indésirable chez les animaux injectés avec les particules, que ce soit sur leur comportement, ou sur leur tissu cérébral.

Devenir

Tous les animaux suivront la même procédure, afin de quantifier le devenir des particules déposées dans le cerveau, jusqu'à 35 jours après injection.

Remplacement

Le projet scientifique global prévoit un grand nombre d'expériences utilisant des modèles de culture cellulaire, et ce précisémment en vue de remplacer les modèles animaux. De plus, de nombreuses expériences ont déjà été réalisées en solution ou dans des gels d'agarose, afin de caractériser notre technologie. Cependant, la biocompatibilité des particules pour le cerveau ne peut être vérifiée que chez l'animal entier, d'où la présente demande d'autorisation.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés est calculé afin d'avoir des tests statistiques robustes, évitant la répétition des expériences. La présente demande concerne un suivi longitudinal des animaux injectés avec les particules d'encapsulation, précisément pour réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Dans ce projet, nous appliquerons les conditions d'hébergement optimales pour les souris, ainsi que les points limites et les points d'arrêts précoces et adaptés, tels que définis par la structure Bien-Etre Animale de l'établissement utilisateur. Ainsi, les animaux seront hébergés par 5 avec présence de différents enrichissements et une surveillance quotidienne sera réalisée (comportement général, disponibilité en eau et nourriture). En cas de nécessité, les soins à apporter seront réalisés rapidement, avec sollicitation des vétérinaires du site si besoin. Pour les chirurgies stéréotaxiques, les soins pré- et pos-opératoires seront appliqués et notifiés. Tout au long du projet, l'anesthésie, l'analgésie et l'euthanasie seront mises en place de façon appropriée par des expérimentateurs formés et expérimentés. Si un animal atteint les points limites, des soins lui seront prodigués et si son état ne s'améliore pas, il sera euthanasié dans les 48h au plus tard.

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris car ce sont des animaux de petite taille, ils peuvent donc être facilement hébergés à l’animalerie dans de bonnes conditions d’élevage. C'est aussi le modèle le plus couramment utilisé pour les études qui se rapprochent du présent projet. De plus, les appareils utilisés pour la bioimagerie sont adaptés à la souris en priorité. Nous utiliserons des animaux adultes entre 8 semaines et 8 mois, car les chirurgies stéréotaxiques sont mieux maitrisées chez l'adulte. En effet, les atlas stéréotaxiques servant à la précision de la chirurgie sont issus d'animaux adultes.