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Rats : 100
Souffrances
▲ 10
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▲ 90
▲ -
Devenir
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 100

100 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sans réveil ou modéré. Ils reçoivent une injection destinée à provoquer une anosmie durable, subissent l'implantation chronique d'électrodes dans le cerveau lors d'une chirurgie d'environ une heure et demie, puis une restriction alimentaire pour les tests de discrimination des odeurs. Le porteur développe un implant olfactif visant à restaurer l'odorat et indique laisser un rat sentant auprès des rats rendus anosmiques pour atténuer les effets de la perte d'odorat. Sur le remplacement, il affirme que l'étude de paramètres comportementaux et de physiologie intégrée impose le recours au rat vivant.

Objectifs

L'anosmie, ou perte complète de l’odorat, est une maladie qui affecte gravement la qualité de vie, étant donné l’importance de ce sens pour la prise alimentaire et les interactions sociales. L'anosmie est également liée à un risque accru de dépression et de décès, et peut handicaper les individus face aux dangers (nourriture avariée, fuite de gaz…). Les données épidémiologiques concernant sa prévalence sont rares, cependant il a été estimé que 5% de la population générale est anosmique. Par rapport à d'autres pertes sensorielles telles que la cécité ou la surdité, l'anosmie a attiré peu d'attention en partie parce qu'il s'agit d'une condition socialement « invisible ». La pandémie de COVID-19 a considérablement augmenté l'incidence de cette maladie et a également sensibilisé le grand public à ce sujet. Toutefois, il n'existe actuellement aucun traitement pour l'anosmie de longue durée, en dehors de l'entraînement olfactif, qui a un bénéfice significatif mais limité, principalement pour les dysfonctions olfactives post-infectieuses. L'implant olfactif représente une approche prometteuse pour traiter l'anosmie, toutefois il est nécessaire d'évaluer un tel dispositif sur des modèles animaux in vivo. Notre objectif est d’induire une anosmie à long terme chez des rats ce qui nous permettra de tester des dispositifs de récupération olfactive. Nous avons choisi le rat, qui a un système olfactif dont l’organisation est proche de celle de l’Humain.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de tester les paramètres permettant de valider un dispositif de récupération olfactive chez le rat. Cette validation nous permettra de développer de tels dispositifs pour l'homme.

Procédures

Nous réaliserons des chirurgies pour l’implantation chronique d'électrodes de stimulation et d'enregistrement chez le rat éveillé (chirurgie environ 1h30). La stimulation du bulbe olfactif sera ajustée pour ne pas générer d'inconfort chez le rat (objectif de la procédure numéro 3). Pour le test comportemental de discrimination olfactive (environ 1 séances de 20 min par jour pendant 8-10 jours) la quantité de nourriture donnée aux animaux est diminuée dans la cage d'hébergement, diminution contrebalancée par la récompense obtenue dans la cage de comportement, l'eau est donnée ad libitum.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables pourront se produire lors de l'injection de methimazole, lors de la chirurgie cérébrale, lors de la mise en restriction alimentaire pour le test comportemental. La toxicité du composé sera évaluée post-mortem après prélèvement de la muqueuse olfactive et du cerveau, toutefois les données de la littérature indiquent que l'inflammation à court terme est spécifique de l'épithelium olfactif. L’anosmie chez le rat peut perturber la prise alimentaire, celle-ci ainsi que le poids des animaux devront être contrôlée quotidiennement suite au traitement. Les animaux seront hébergés en groupes (au moins 2 animaux) et nous laisserons au moins un animal normosmique en compagnie des rats anosmiques, ce qui pourra atténuer les effets négatifs de la perte d'odorat. Les tests olfactifs seront réalisés en condition de restriction alimentaire en s'assurant au préalable que l'état des animaux le permet. La chirurgie peut entrainer un saignement important au niveau du crâne de l'animal et entrainer douleur et problème de récupération.

Devenir

Mise à mort pour tous les animaux afin de prélever des tissus pour analyses.

Remplacement

Dans le cadre de notre projet , nous devons utiliser des rats in vivo. Tout d'abord, nous ne pouvons pas réaliser ces expériences in vitro ou sur cultures de cellules puisque pour notre étude nous avons besoin d'observer les paramètres comportementaux et de physiologie intégrée.

Réduction

Les groupes expérimentaux ont été créés en considérant la variabilité biologique entre individus et la complexité des procédures envisagées. Le nombre d'animaux utilisé est fortement lié à la puissance statistique afin de s'assurer avec certitude de la validité des résultats obtenus.

Raffinement

Le soin apportés aux animaux par le personnel zootechnique et les expérimentateurs a pour but d'améliorer le bien-être des rats, et de réduire, supprimer ou soulager les douleurs dans les procédures invasives en particulier. Pour chaque source potentielle de stress, des mesures bioéthiques sont prises afin de minimiser toute gêne pour l’animal. Les sources de souffrance et l’angoisse des animaux pourraient provenir des conditions d’hébergement. L’accueil est effectué dans une structure d’animalerie agréée en matériel et en personnel. Le milieu de vie en cages d’hébergement est enrichi par des objets adéquats, comme un nid en coton et des batons de bois. Une visite quotidienne de l’animalerie est organisée pour vérifier l’absence d’anomalie pour les cages, les biberons, les rations alimentaires et le comportement des animaux. Nos protocoles ont été mis au point de façon à veiller au bien-être animal en améliorant leur environnement et en surveillant leur état de santé: notamment nous chercherons à éviter et limiter la douleur et la souffrance, à assurer des soins pré-, per- et postopératoires adéquats, à recourir à l'anesthésie et à l'analgésie, à appliquer les points limites établis préalablement et, enfin, à utiliser les procédures réglementaires et appropriées de mise à mort.

Choix des espèces

La rat a une taille de crâne adaptée à la chirurgie que nous souhaitons mener. Les rats Wistar et Long Evans seront utilisés, ils ont de très bonnes capacités olfactives, ils peuvent apprendre facilement les odeurs. Les animaux sont utilisés à l'age adulte (à partir de 3 mois) afin que les réseaux neuronaux soient bien établis et que les expériences ne soient pas perturbées par une plasticité neuronale accrue.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 340
Souffrances
▲ 20
▲ 170
▲ -
▲ 150
Devenir
 -
 -
 -
 340

340 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance du sans réveil au sévère. Elles subissent une biopsie de la queue, une chirurgie crânienne pouvant aller jusqu'à deux heures et des stimulations douloureuses répétées trois fois par semaine pendant un mois, avec des lésions reproduisant la maladie de Parkinson entraînant perte de poids et déficits moteurs. Le porteur précise que les altérations de la sensibilité à la douleur ne peuvent être soulagées car elles sont l'objet même de l'étude, dont le but reste fondamental, la compréhension d'une région cérébrale. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit les réseaux cérébraux en jeu, l'animal vigile étant présenté comme "indispensable".

Objectifs

Le traitement des informations douloureuses est un des éléments essentiels à notre survie. Il apporte en effet un signal d’alarme pour limiter les dommages que pourraient potentiellement subir l’organisme. Ces réponses impliquent des réflexes rapides, des mécanismes attentionnels et l’intégration plus complexe des informations liées aux stimulus douloureux et au contexte. La douleur peut également être considérée comme pathologique et/ou être associée à une pathologie. C’est notamment le cas dans la maladie de Parkinson, dans laquelle de nombreux malades rapportent des douleurs spontanées, mais également des réponses exacerbées à des stimulus douloureux (hyperalgésie) et des douleurs en réponse à des stimulations normalement non douloureuses (allodynie). L’objectif de ce projet est double. Il s’agit : 1 / d’évaluer l’implication d’une région cérébrale dans l’intégration des informations liées à une douleur aigue. 2/ d’évaluer les altérations de cette intégration dans le contexte des symptômes douloureux liés à la maladie de parkinson.

Bénéfices attendus

L'objectif premier de cette étude est fondamental et concerne une meilleure compréhension fonctionnelle d’une région cérébrale encore peu connue. Mais les données obtenues amèneront aussi des informations sur des différences ou non de réponse selon le sexe et selon l’état pathologique, ici pour mieux comprendre les bases de la douleur présente dans la maladie de Parkinson. Cette information constitue un point de départ pour ultérieurement évaluer cette région cérébrale comme cible anatomique thérapeutique potentielle dans le cadre de la symptomatologie de la maladie de Parkinson.

Procédures

Les animaux subiront une biopsie de queue autour de 6 jours post natal pour réaliser leur génotypage. Les animaux subiront une chirurgie de maximum 2h, et des tests comportementaux d’identification du seuil de sensibilité douloureuse et d’enregistrement de l’activité neuronale seront effectuées 3 fois par semaine, sur une période d’un mois et d’une durée moyenne allant de 10 minutes à 1h en durée selon les tests.

Impact sur les animaux

La biopsie de queue nécessaire aux génotypage des animaux (autour de 6 jours post natal) induit une douleur légère de courte durée. La chirurgie peut entraîner une douleur postopératoire et une inflammation locale transitoire autour du dispositif des canules (peau du crâne). Les stimulations nociceptives entraînent potentiellement une douleur aiguë ponctuelle, objet de l’étude. Les lésions dopaminergiques modélisant la maladie de Parkinson peuvent entrainer une perte de poids sur les 10 premiers jours après la lésion. Des déficits moteurs liés à la modélisation de la maladie de Parkinson sont également attendus, ainsi que des altérations sensorielles des seuils de douleur qui ne peuvent être soulagées car c’est l’objet de l’étude.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus.

Remplacement

Au vu de notre thématique d’étude, il nous est impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle reproduisant la complexité des réseaux de structures cérébrales mis en jeu dans cette étude. Ainsi, les réponses cérébrales et comportementales à des stimulations douloureuses nécessitent l’animal entier, vivant et vigile.

Réduction

Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire le nombre d’animaux, mais en obtenant le maximum d’information scientifique par test. Les effectifs maximum nécessaires pour conclure ont été calculés statistiquement, mais des analyses intermédiaires des résultats en cours d’expériences permettront de potentiellement réduire ce nombre.

Raffinement

Les animaux seront suivis afin de déceler tout signe de mal-être (perte de poids, blessure ou plaie ouverte, dégradation de l'état du pelage, dos arqué…). Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont utilisées. Après la chirurgie, des grilles d’évaluation seront utilisées pour le suivi des animaux. Des soins, une administration d’antalgique ou d’anti-inflammatoire et/ou une séparation des animaux seront réalisés si besoin après concertation avec le vétérinaire ou la cellule chargé du bien-être animal. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures pour limiter ou soustraire l’animal à la souffrance. Les animaux sont hébergés en groupe sociaux dans des cages enrichis (bâton et fissure) favorisant leur comportement naturel (ronger et faire des nid)

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris modifiées génétiquement pour cibler spécifiquement les neurones de la structure cérébrale étudiée. Ceci implique l'utilisation de souris spécifiques et ne permet pas l'utilisation d'autres espèces. Étant donné que l’étude des comportements nécessite des systèmes neurobiologiques totalement matures, des animaux adultes seront utilisés

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système musculosquelettique
Souris : 2060
Souffrances
▲ -
▲ 1440
▲ 620
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Devenir
 -
 -
 -
 2060

2 060 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des gavages ou injections quotidiens jusqu'à deux mois, des prises de sang à la queue et passent des tests de force et d'endurance musculaires, rotarod, grille inversée et tapis roulant, avec des isolements de 48 heures en calorimétrie et des mises à jeun. Le porteur étudie le rôle de métabolites du tissu adipeux dans la perte musculaire liée à l'âge et l'intérêt de les supplémenter chez la souris âgée. Sur le remplacement, il affirme que seule une approche intégrée in vivo rend compte de l'action systémique de ces métabolites entre organes.

Objectifs

Avec l'augmentation de l'espérance de vie, améliorer ou préserver la santé et la qualité de vie des personnes âgées afin qu'elles puissent être autonomes le plus longtemps possible représente un enjeu majeur de santé publique. La sarcopénie, qui se caractérise par une perte de la masse et de la force musculaire avec l’âge, joue un rôle critique dans la perte de mobilité du sujet âgé. Si le vieillissement d’un tissu a une origine intrinsèque, il peut également résulter du vieillissement global de l’organisme, notamment via des altérations de la communication entre les organes. Or, il a récemment été montré que le vieillissement du tissu adipeux blanc (TA) pouvait avoir un impact délétaire sur la fonction musculaire, soulevant l’intérêt de comprendre la communication TA-muscle au cours du vieillissement. Parmi les médiateurs de cette communication, on retrouve les métabolites, de petites molécules organiques intermédiaires du métabolisme. Or, nos données préliminaires ont permis de mettre en évidence un défaut de production de certains métabolites par le TA âgé qui corrèle avec une diminution de leur concentration circulante et intra-musculaire chez la souris âgée. Compte tenu de leur importance dans le maintien de l'intégrité musculaire, un défaut d’approvisionnement des métabolites du TA vers le muscle au cours du vieillissement pourrait participer au développement du processus sarcopénique ainsi qu’aux désordres métaboliques qui lui sont associés (intolérance au glucose, résistance à l’insuline). Ainsi, l'objectif de ce projet est 1. de tester si une carence en métabolites-cibles identifiés comme sous-produits par le TA avec l’âge participe à la faiblesse musculaire et aux désordres métaboliques qui lui sont associés. 2. de tester si supplémenter ces métabolites - individuellement ou en combinaison - chez la souris âgée (afin de restaurer leur disponibilité systémique) permet de prévenir/contrecarrer la mise en place de la sarcopénie et des désordres métaboliques liés à l'âge. Cette procédure sera réalisée à la fois dans l’Etablissement Utilisateur 1/2 (US006/CREFRE Inserm/UPS/ENVT Zootechnie Expérimentale Langlade, EU0583 APAFiS N°#45674) et dans l’Etablissement Utilisateur 2/2 (US006/CREFRE/INSERM/UPS/ENVT/Rangueil, EU0549 APAFiS N°#45663), certains équipements nécessaires au phénotypage de nos animaux n’étant disponibles que dans l’EU1 ou que dans l’EU2.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre la physiopathologie de la sarcopénie liée à l’âge en évaluant l’impact d’une carence en métabolites-cibles (précédemment identifiés comme étant déficitaires au cours du vieillissement) sur la mise en place des désordres musculaires et métaboliques associés à l’âge. Le potentiel thérapeutique de leur supplémentation chez la souris adulte/âgée devrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir/contrecarrer le développement du processus sarcopénique ainsi que les désordres métaboliques qui lui sont associés.

Procédures

Certains animaux recevront un traitement pharmacologique quotidien soit par gavage (moins de 15 secondes par souris), soit par injection intra-péritonéale ou sous-cutanée (moins de 15 secondes par souris) pour une durée maximale de 2 mois (EU1/2). D'autres animaux seront supplémentées avec les métabolites-cibles de façon non invasive pour une durée de 2 à 6 mois en intégrant ces molécules à leur eau de boisson ou à leur nourriture (EU1/2). Ces animaux pourront être soumis à des prises de sang à la veine de la queue (espacées d'au moins 6 semaines, durée approximative d'intervention : 10 minutes par souris) (EU1/2). Leur composition corporelle sera mesurée de façon non invasive grâce à un système de résonance magnétique nucléaire (RMN) (temps de mesure moyen par souris : 90 secondes) et leur dépense énergétique par calorimétrie indirecte (isolement en cage individuelle pendant 48h) (EU2/2). Leur fonction musculaire pourra être évaluée à l'aide de différent tests non invasifs (mesure de l'équilibre avec le système Rotarod (durée: 5 minutes maximum, répétée 2 fois avec 15 minutes de repos entre 2 essais ; analyse de leur démarche lors d'une marche spontanée à l’aide d’un test de distribution pondérale cinétique (KWB) (durée approximative: 5 minutes), mesure de leur force musculaire grâce à un dynamomètre relié à une grille (durée totale approximative: 5 minutes, 3 mesures consécutives séparées par 1 min de repos, expérience répétée une fois après 15 min de repos), test de suspension sur une grille inversée (durée dépendante des capacités de l'animal: de quelques secondes à 30 minutes), course sur tapis roulant (durée dépendante des capacités de l'animal: de quelques minutes à 45 minutes) (EU1/2). Des tests de tolérance au glucose (GTT) et à l'insuline (ITT) pourront également être réalisés (prélèvements de sang durant les GTT/ITT pour la mesure de la glycémie à 8 temps donnés espacés de 15 minutes minimum (8 x 5 secondes) suite à un gavage au glucose (moins de 15 secondes par souris) pour la GTT ou une injection intra-péritonéale d'insuline (moins de 15 secondes par souris) pour l'ITT (EU1/2). L'ensemble de ces tests pourront être répétés jusqu'à 4 fois dans la vie de l'animal, avec une période minimale de 6 semaines entre deux tests.

Impact sur les animaux

Plusieurs nuisances ou effets indésirables sont attendus au cours de ce projet : 1. stress des animaux au moment de leur réception (une période d’acclimatation d’au moins une semaine sera respectée); 2. L’isolement des souris pour la calorimétrie indirecte (48h au total, acclimatation puis mesure) est une source de stress. Les animaux gardent toutefois un contact visuel avec leurs congénères dans les cages voisines et sont rapidement remis dans leur cage d’origine.; 3. stress au moment des manipulations pour les tests de caractérisation de la fonction musculaire et métabolique (habituation des animaux aux expérimentateurs ainsi qu'aux dispositifs expérimentaux); 4. Des gavages répétés quotidiennement peuvent induire une irritation de l'oesophage et des injections intra-péritonéales ou sous-cutanées répétées quotidiennement une douleur au niveau du point d'injection (les sites d'injection seront changés chaque jour) 5. la mise à jeun des animaux représente une source de stress (le temps de jeûne sera limité à 6 heures). 6. les prises de sang à la queue sont source d'inconfort (prélèvement d'un volume restreint de sang (80ul) espacé de 15 jours au minimum)

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de collecter leurs tissus et de procéder à des analyses métaboliques, biochimiques ou d'expression de gènes. Ces études permettront de mieux comprendre les mécanismes tissulaires et cellulaires mis en jeu dans les phénomènes observés.

Remplacement

Ce projet vise à mieux comprendre la physiopathologie de la sarcopénie liée à l'âge et des désordres métaboliques qui lui sont associés, ainsi que leur potentielle amélioration par des stratégies de supplémentation en métabolites-cibles. Ceci nécessite de prendre en compte l'action systémique des métabolites-cibles administrés, ainsi que la contribution relative des différents organes métaboliques au phénotype, ce qui ne peut être réalisé que par une approche intégrée in vivo. Lorsque possible, une partie de l’étude sera réalisée sur des lignées immortalisées de cellules musculaires humaines afin de répondre à des questions plus ciblées ne nécessitant pas une approche intégrée.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaire pour répondre aux différentes problématiques scientifiques exposées dans ce projet a été déterminé en se basant à la fois sur les données bibliographiques actuelles et sur des études préliminaires déjà réalisées par le porteur du projet. Compte tenu de la variabilité des capacités physiques et des paramètres métaboliques généralement observée au sein d’un groupe homogène, des groupes de 10 animaux seront formés afin de pouvoir mettre en évidence des différences statistiques. Ce nombre d’animaux est classiquement utilisé dans la littérature pour réaliser ce type d'études, en particulier dans un contexte de vieillissement, où la variabilité inter-individuelle tend à augmenter avec l'âge. Dans un souci de réduction, le projet a été designé de façon à réaliser plusieurs expériences sur les mêmes groupes d'animaux dès lors qu’elles ne sont pas susceptibles d’interférer les unes avec les autres. De plus, une veille bibliographique sera effectuée afin d'éviter de refaire des expérimentations déjà réalisées par d'autres équipes de recherche sur les mêmes molécules. Les tissus et organes prélevés seront utilisés non seulement pour l’analyse du métabolome (par spectrométrie de masse) mais aussi pour des analyses transcriptomiques, protéomiques et biochimiques. Nous avons en effet mis au point des conditions de préparation des tissus (lyophilisation, pulvérisation) qui nous permettront, à partir de la même poudre, de faire plusieurs analyses en parallèle. Ceci permet d’optimiser et de réduire le nombre d’animaux utilisés dans notre projet.

Raffinement

Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, en respectant les points limites préalablement définis. Lors du transport des animaux, l’enrichissement de leur cage sera multiplié afin de les occuper pendant le trajet (coton salivaire et bouts de bois à ronger en plus du matériel de nidification). Les animaux seront protégés en permanence des intempéries, des rayons du soleil ou des écarts de température. Leur exposition au bruit et aux vibrations sera limitée au maximum et les souris ne seront jamais transférées en présence d’espèces différentes – hors rongeurs – dans le même véhicule. Lors de leur arrivée à la zootechnie, les animaux seront placés en pièce d'acclimatation. Ils seront pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne seront jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Le caractère grégaire des souris sera maintenu puisque les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire pour cause de bagarres). Les cages seront passées en revue deux fois par semaine pour repérer les blessures éventuelles, un comportement anormal (isolement, pas de reflexe de fuite lorsque l'on vient attraper l'animal), maigreur, problème de dentition, et pesés au moins une fois par semaine. Les tests fonctionnels seront réalisés suite à une habituation des animaux aux expérimentateurs ainsi qu'aux dispositifs expérimentaux utilisés, afin de réduire le stress engendré et améliorer la reproductibilité des résultats. De plus, en ce qui concerne la stratégie de supplémentation en métabolites-cibles, une approche physiologique non invasive via leur eau de boisson/nourriture sera privilégiée afin d'améliorer le bien-être animal et réduire le stress lié aux expérimentations. Chaque étude est discutée avec l’ensemble de l’équipe de recherche afin de garantir la pertinence de chaque expérience.

Choix des espèces

Nous avons décidé de travailler sur la souris car cette espèce est un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques et sa cinétique de vieillissement est elle aussi bien documentée. De plus, dans la mesure où nous travaillons sur la problématique du vieillissement, la souris nous permet de réduire le temps d'expérimentation car elle a une espérance de vie plus courte (1 à 3 ans) en comparaison au rat (2 à 3.5 ans) ou au cobaye (4 à 8 ans). Pour cette étude, nous utiliserons des souris de différents âges : 3-6 mois pour les souris « jeunes», 10-14 mois pour les souris adultes d'âge moyen et 18-24 mois pour les souris « âgées » afin de caractériser la contribution d'un déficit en métabolites-cibles dans la mise en place de la sarcopénie et des désordres métaboliques qui lui sont associés au cours du vieillissement.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 7230
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 3330
▲ 3900
Devenir
 -
 -
 -
 7230

7 230 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, plus de la moitié en sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales par injection ou chirurgie, puis des traitements et un suivi par imagerie, développant tumeurs, métastases ou ascites pouvant affecter leur survie. Le porteur teste l'effet anticancéreux de molécules nouvelles ou repositionnées dans le développement préclinique de médicaments, présenté comme "indispensable" avant tout essai chez l'humain. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit un organisme entier permettant le développement de cancers et de métastases.

Objectifs

Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament, indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement préclinique fait en particulier appel à l’expérimentation animale, qui est une étape indispensable à la connaissance d’un futur médicament avant de l’administrer à l’homme. Au cours du développement préclinique, un grand nombre d’études sont effectuées afin de qualifier le candidat médicament sur le plan de la pharmacocinétique, de la toxicologie ou encore de l’efficacité. Ces études sont constitutives d’une partie du dossier de demande d’autorisation de mise sur le marché (AMM) du futur médicament et sont donc indispensables. Le cancer affecte des millions de personnes chaque année. Cette pathologie a donc des impacts sociaux et économiques majeurs sur les patients et le système de santé. Les thérapies actuellement disponibles pour traiter le cancer ont une efficacité limitée pour certaines indications comme par exemple le cancer du pancréas et les effets secondaires des traitements limitent considérablement leur utilisation. Il y a donc un besoin urgent de trouver de nouvelles molécules efficaces ayant un effet anti-cancéreux démontré. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet.

Bénéfices attendus

Des thérapeutiques efficaces et/ou aux effets secondaires limités sont manquants dans le traitement ou la prévention de cancers. Avec ces modèles, il est possible de mesurer les effets anti-cancer relatifs de nouvelles molécules ou de molécules en repositionnement. Les retombées attendues incluent le screening in vivo de molécules efficaces, l’étude si besoin de leur mécanisme d’action et l’évaluation des meilleurs candidats avant une éventuelle utilisation en clinique chez l’homme. Ce projet en général se focalise sur l’étude et la validation, dans un contexte physiopathologique pertinent, de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques ou de molécules déjà approuvées pour une autre indication pouvant avoir un effet sur e développement des cancers.

Procédures

Les animaux recevront une greffe de cellules tumorales (soit par injection, soit par chirurgie). Au cours de l’expérience, les animaux recevront des traitements pour tester leur efficacité sur le développement du cancer. En fonction de la lignée de cellules cancéreuses injectées (luciférase), le système d’imagerie non invasive in vivo IVIS Spectrum sera utilisé une à deux fois par semaine pour une vingtaine de minutes par animal, après une anesthésie. Tous les animaux seront manipulés et observés plusieurs fois par semaine pour déterminer les scores des points limites.

Impact sur les animaux

Du fait de l’implantation de cellules cancéreuses, en fonction de l’origine des cellules cancéreuses et de la voie d’administration, l’animal va développer des métastases, des tumeurs solides ou liquides (cancer du sang) associés ou non à des ascites (accumulation de liquide dans l'abdomen), pouvant affecter sa survie (pour la procédure classée sévère). Nous n'attendons pas de nuisance liée à l'administration des traitements (doses non toxiques) ou de l'analgésique (cas des procédures chirurgicales) en dehors de celle induite par la piqure. De plus, les prélèvements de sang éventuels se feront en phase terminale sous anesthésie générale.

Devenir

Euthanasie pour récupérer les tumeurs, ascites liquides (accumulation de liquide dans l'abdomen) et différents organes pour analyses

Remplacement

Ce projet se focalise sur un modèle intégré nécessitant l’utilisation d’un modèle animal. Ce système est indispensable pour reproduire la physiologie d’un organisme entier permettant le développement de cancer liquide/solide et la dissémination de métastases. Il n'existe pas de modèle cellulaire reproduisant ces procédures expérimentales. Ce projet nécessite l’utilisation d’animaux pour pouvoir tester l’effet de traitements dans un contexte physiologique.

Réduction

Pour les expérimentations, il a été prévu un nombre suffisant d’animaux en accord avec la littérature existante ou nos expériences précédentes, pour garder une puissance statistique dans le traitement des résultats et pour avoir le nombre de contrôles internes suffisant, afin de pouvoir conclure sur l’efficacité du traitement (test non paramétrique). Ce protocole ne sera mis en place qu’avec des molécules thérapeutiques qui auront montré une efficacité lors d’études précédentes afin de limiter l’utilisation des animaux.

Raffinement

Les animaux seront sous surveillance rapprochée avec surveillance plus fréquente lorsqu’une croissance tumorale rapide est attendue, si les tumeurs approchent du point final ou si l’état de l’animal se détériore. Lorsque la tumeur est externe, sa taille sera mesurée 2fois par semaine avec habituation à la contention et à l’apposition du pied à coulisse. Un diamètre maximal de 20mm est considéré, sous réserve d’euthanasier pour raison éthique. L’état et l’emplacement de la tumeur seront également inspectés régulièrement. De plus, la procédure non invasive IVIS sera utilisée pour suivre la croissance tumorale de toute lignée cancéreuse exprimant le gène de la luciférase. Les animaux trouvés dans des conditions moribondes et les animaux montrant une douleur sévère et montrant des signes de détresse seront mis à mort immédiatement. Les points limites sont définis selon les Directives de l’OCDE: perte de poids supérieure ou égale à 20%, distension abdominale avec prise de poids ne pouvant excéder +50%, hypothermie, absence prolongée de réponse volontaire à un stimulus externe, problèmes ambulatoires empêchant l’animal d’accéder à la nourriture ou à l’eau, difficulté à respirer, automutilation, blessure/ulcération de la peau. Avec certaines tumeurs, la masse corporelle n’est pas un indicateur idéal et dans ce cas l’atrophie musculaire ou l’émaciation seront les points limites considérés. Un tableau de suivi a été mis en place permettant de définir les points limites adaptés. Il y aura 5-6 souris par cage selon le poids de l’animal, avec nourriture et eau à disposition et enrichissement du milieu. Toutes les procédures induisant une douleur seront réalisées sous anesthésie (chirurgie) durant toute la procédure expérimentale. Les procédures de chirurgie seront effectuées par une personne habilitée et formée. Les animaux recevront un analgésique administré en phase pré- et post-opératoire. Afin d’optimiser l'expérience, les animaux seront randomisés selon la croissance tumorale ou selon le poids des animaux ; en plus de la tumeur/ des métastases/ de l’ascite, certains organes comme le foie, la rate et les poumons seront récupérés à la fin de l’étude et analysés. Les animaux sont sociabilisés (habitués à la présence des expérimentateurs) avant le début de l’étude.

Choix des espèces

Les souris sont des modèles d’études très développés et caractérisés, du fait de leurs tailles et leurs spécificités, ils permettent l’étude et le suivi du développement tumoral d’un point de vue morphologique, histologique et moléculaire. Ils sont communément utilisés pour les études en cancérologie en accord avec les recommandations internationales et la littérature. Différentes souches de souris pourront être utilisées. Des animaux immunodéficients sont classiquement utilisés pour ce type d’étude, ce qui permet l’implantation de cellules tumorales humaines sans rejet. Il s’agit d’un modèle non dommageable à l’état basal. Si les cellules greffées sont d’origine murine, des animaux immunocompétents seront utilisés. Ce sont des modèles de laboratoire bien connus avec suffisamment de données historiques. Ces projets permettront le suivi de l’impact de traitements sur la formation de cancer solide/liquide ou la dissémination de métastases après greffe de cellules cancéreuses chez la souris. Les animaux seront âgés de 5 à 8 semaines au moment de l’injection des cellules tumorales, à un stade de jeune adulte où le pouvoir prolifératif des cellules reste important sans avoir à toucher au développement normal de l’animal.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Cochons : 50
Souffrances
▲ -
▲ 20
▲ 30
▲ -
Devenir
 -
 -
 20
 30

50 miniporcs vont être utilisés, une partie tués et 20 réutilisés, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Ils subissent une IRM et une injection intracérébrale sous anesthésie générale de six heures, avec prélèvement de liquide céphalorachidien sans réveil pour les animaux autopsiés et prélèvements sanguins sur animal vigile. Le porteur veut valider l'administration intracérébrale chez le miniporc pour évaluer la sécurité de thérapies du système nerveux central, en remplacement du primate non-humain. Il présente le miniporc comme proche de l'humain sur le plan phylogénétique et affirme qu'aucune alternative non animale ne permet cette validation.

Objectifs

L’objectif de ce projet est la mise point et validation du modèle d’administration intracérébrale chez le miniporc. Ce modèle sera validé grâce à l’injection d’un produit de contraste et d’un élément d’essai (dont la biodistribution sera évaluée) et via une évaluation histopathologique complète afin de confirmer que la procédure d’administration intracérébrale sera compatible avec une étude de toxicologie générale. Une fois validé ce modèle sera utilié dans l'évaluation préclinique et permettra de répondre aux exigences réglementaires dans le cadre de l’évaluation de la sécurité des produits pharmaceutiques utilisant des stratégies thérapeutiques innovantes du système nerveux central qui seront injectées par voie intracérébrale chez l’homme. De plus, un atlas morphologique du cerveau du miniporc sera développé en utilisant l’imagerie par résonance magnétique (IRM), ce qui permettra notamment de faciliter le ciblage cérébral dans le cadre d’étude préclinique évaluant les effets neurotoxiques d’un médicament administré par voie intracérébrale.

Bénéfices attendus

La validation du modèle d’administration intracérébrale chez le miniporc permettra d'évaluer la sécurité de futurs thérapies administrés par voie intracérébrale et contribuera à améliorer la sécurité des patients d'essais clinqiues. De plus, la validation pourra contribuer à la mise sur le marché de nouvelles thérapies sûres pour les patients atteints de pathologies du système nerveux central (exemple : maladies de Parkinson et Alzheimer).

Procédures

Pour les procédures 1 et 2, l’imagerie IRM et l’injections intracérébrale (1 occasion, d’une durée d’envion 6 heures) seront réalisée sous anesthésie générale volatile (après intubation endotrachéale) avec surveillance anesthésique et analgésie périopératoire (induction anesthésique via une injection intramusculaire) et antibiothérapie pour l’injections intracérébrale. Pour la procédure 3, l’imagerie IRM (1 occasion, d’une durée d’envion 2 heures) sera réalisée sous anesthésie générale volatile (après intubation endotrachéale) avec surveillance anesthésique. La procédure d’injection intracérébrale sera réalisée sous anesthésie générale volatile avec surveillance anesthésique et une antalgie suffisante. Des prélèvements de liquide céphalo-rachidien (LCR) seront réalisés en fin de procédure (avant mise à mort, d’une durée d’environ quelques minutes), sur animaux anesthésiés (sans réveil). Des prélèvements sanguins seront réalisés à raison de 3 temps (prédose, durant la phase d’observation et à la mise à mort). Dès que possible, les prélèvements sanguins seront réalisés sur animal anesthésié à l’occasion des prélèvements de LCR. Pour les autres occasions, les prélèvements sanguins seront de courte durée (quelques minutes).

Impact sur les animaux

Les procédures d’administration intracérébrale sont pratiquées sur animaux anesthésiés qui seront mis à jeun la veille de la procédure. Lors du réveil anesthésique une désorientation/perte d’équilibre et une hypothermie peuvent être observées temporairement. En cas d’hypothermie, une prise en charge par lampe chauffante (et/ou coussin chauffant) sera mise en place. Des évènements anesthésiques liés à l’anesthésie volatile peuvent survenir (apnée). Des signes locaux (œdème) peuvent être observés au niveau cutané ainsi que des ulcères cornées liés à la durée de l'anesthésie. Pour les prélèvements sanguins (PS) qui seront réalisés sur animaux vigiles, ceux-ci pourraient être associés à des sensations désagréables de ponction mais seulement pendant une courte durée et des hématomes post-prélèvement. Les signes cliniques suivant pourraient être observés en cas de réaction exagérée au produit pharmaceutique de référence : • Troubles de la coordination des mouvements • Diminution de l’appétit • Somnolence • Vomissement • Diarrhée. Ces signes cliniques devraient être seulement transitoires et seront surveillés.

Devenir

Procédure 1 et 2 : Les animaux seront autopsiés à la fin de la procédure afin d’évaluer l’impact de la procédure d’administration intracérébrale d’un point de vue histopathologique et biodistribution. Ceci afin de valider le modèle, dans le contexte des études réglementaires de toxicologie. Procédure 3 : A la fin de la procédure, l’animal sera replacé en étude après une période de repos ou en stock. L’acquisition d’images IRM du cerveau n’étant ni invasive ni impactante pour les animaux, ceux-ci peuvent être réutilisés pour d’autres études.

Remplacement

Actuellement, il n’existe pas d’alternative non animale permettant d’évaluer la sécurité et la toxicité, notamment systémique et neurocomportementale des futurs candidats médicaments dans le cadre du développement de thérapies innovantes, telle que la thérapie génique. Il n’existe pas non plus d’alternative non animale pour valider que la technique d’administration intracérébrale aboutit à une exposition de l’animal au produit pharmaceutique de référence et que celle-ci est bien tolérée (analyse histopathologique). Le miniporc est un modèle animal pertinent car il est proche de l'Homme d’un point de vue phylogénétique et transcriptomique, permettant le développement de candidats médicaments et/ou de formulations innovantes dans les études de toxicologie.

Réduction

Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis pour pouvoir conclure à la validation de la technique (pharmacocinétique et la biodistribution du produit réference). De plus, dans les études réglementaires de toxicologie 3 animaux par groupe sont généralement utilisés. Au total, 50 animaux seront utilisés dans ce projet : 6 animaux pour l’étude pilote, 24 animaux pour l’étude principale et 20 animaux pour l’atlas cérébral. La Procédure No. 1, sur un nombre limité d’animaux, va permettre de mettre au point et valider la technique d’administration intracérébrale et avant le démarrage de la Procédure No. 2, qui a pour but de déterminer la toxicité d’un candidat médicament sur un nombre plus important d’animaux.

Raffinement

Le produit de contraste sera injecté à une seule occasion et à une dose pour laquelle aucun effet toxique n’est attendu. Le volume injecté est maitrisé et a été déterminé pour ne pas être associé à une mauvaise tolérance. Des points limites basés sur les examens neurologiques, l’état clinique et la perte de poids sont définis. Les animaux auront une période d’acclimatation aux conditions environnementales avant le début du projet. Un entrainement pour la pesée corporelle et des interactions positives avec le personnel seront mis en place. Pour limiter le stress des animaux lors des injections et prélèvements, les animaux seront manipulés régulièrement par les personnes en charge des procédures expérimentales (contention, suivi du poids). Des récompenses alimentaires seront distribuées après les actes contraignants (tel que les prélèvements de sang sans anesthésie et les contentions).Une protection mécanique préventive des yeux et des soins locaux (ocrygel) seront mise en place en pré-opératoire afin de réduire le risque d’ulcéres cornéens du à la durée de la procédure chirurgicale. L’injection intracérébrale sera réalisée sous anesthésie générale volatile (après intubation endotrachéale) avec surveillance anesthésique. Une analgésie et antibiothérapie préventive sera mise en place avant et après administration du produit de contraste et élément d’essai. Des mesures de prévention de l’hypothermie seront appliquées pendant l’anesthésie et au réveil. En raison du potentiel impact de l’administration intracérébrale, une évaluation neurocomportementale sera réalisée duant le pretest et à deux occasions après adminisration (+4h et +24h post-procédure). La mise à mort sera considérée pour les signes cliniques suivants : • convulsions ne rétrocédant pas spontanément ou à l'administration d'anti-convulsivants ou convulsions répétées dans la même journée • Incapacité prolongée de l'animal à se déplacer ou pertes d'équilibres durables impactant la qualité de vie de l'animal • perte d'appétit ne rétrocédant pas aux mesures de soutien • perte de poids supérieur à 20% • infection des plaies chirurgicales ne rétrocédant pas aux soins.

Choix des espèces

Les études réglementaires de toxicologie doivent se faire chez une espèce pertinente pour l’évaluation de la sécurité des futurs candidats médicaments. De nombreuses nouvelles stratégies thérapeutiques actuelles du système nerveux central (SNC) sont basées sur des produits biologiques ou de thérapie génique (oligonucléotide) qui nécessitent une homologie phylogénétique ou transcriptomique importante avec l’Homme afin d’évaluer les propriétés pharmacodynamiques du produit mais également les potentiels effets toxiques. Par conséquent, l’utilisation d’un modèle non-rongeur est nécessaire dans ces études. Actuellement, le primate non-humain est la principale espèce « non-rongeur » utilisée pour évaluer les effets neurotoxiques d’un médicament administré par voie intracérébrale. L’objectif est donc de développer et valider l’administration intracérébrale chez l’espèce miniporc en remplacement du primate. La validation du modèle d’administration intracérébrale ne nécessite pas de pré-requis d’âge et se fera sur jeunes adultes/adultes comme pour les études de toxicologie réglementaire.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Hamsters dorés : 210
Souffrances
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▲ 210
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Devenir
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 210

210 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque groupe de six est infecté par un variant du SARS-CoV-2 par voie intranasale sous anesthésie, puis mis à mort à 21 jours par ponction cardiaque terminale pour prélever le sérum, avec une perte de poids attendue les premiers jours. Le porteur veut produire des sérums de référence associés à un variant connu, impossibles à obtenir chez l'humain, et prévoit 35 variants sur cinq ans. Sur le remplacement, il affirme qu'en l'absence de sérums humains exploitables il est nécessaire de passer par le hamster, présenté comme le modèle de choix pour le COVID-19.

Objectifs

Le SARS-CoV-2 continue d'évoluer et d'échapper aux réponses des anticorps produits suite à la vaccination ou à une infection passée. Il devient de plus en plus important de comprendre les relations antigéniques entre les variants et de pouvoir tester les échappements possibles des nouveaux variants aux vaccins et aux anticorps utilisés pour le traitement des malades. Or, Il est actuellement impossible d’avoir des sérums humains pour lesquels le variant à l’origine de la production des anticorps serait connu et ce, du fait des campagnes de vaccination et surtout des vagues successives de variants qui ont touchées à plusieurs reprises la population. En conséquence, et en l’absence de solution de substitution, il est nécessaire de passer par le modèle animal qui est le hamster pour le COVID-19. Malgré le facteur limitant associé à la petite taille des animaux qui limite les volumes de sang collectés, ce projet permettra de produire des quantités de sérum suffisantes pour répondre aux besoins de la communauté scientifique. Par ailleurs, la collecte d’autres organes permettra d’obtenir du matériel nécessaire à la mise au point de nouvelles méthodes diagnostic. Ainsi, dès l’identification d’un nouveau variant d’intérêt par les pouvoirs publics (en fonction du nombre de personnes infectées), un groupe de 6 hamsters sera infecté avec ce variant par voie intra-nasale, puis les animaux seront mis à mort après 21 jours. Une prise de sang terminale sera effectuée pour collecter du sérum utilisé pour la caractérisation antigénique de chaque variant. Cela consiste à évaluer pour chaque nouveau variant la protection conférée par les anticorps produits après une infection par les anciens variants. En se basant sur la fréquence d’apparition annuelle de variant, et en prenant en compte les variants actuellement disponibles au laboratoire, on estime que 35 variants seront testés au cours des 5 années du projet.

Bénéfices attendus

La caractérisation des sérums issus de chaque infection par un nouveau variant va permettre de comprendre les relations antigéniques entre ces variants et de pouvoir tester les échappements possibles des nouveaux variants aux vaccins et aux anticorps monoclonaux.

Procédures

Les hamsters seront infectés une seule fois par voie intra-nasale (40μl - animaux anesthésiés - durée = 15 secondes environ). Durant l'anesthésie, les hamsters seront identifiés à l'aide d'une puce implantée sous la peau, entre les omoplates (5 secondes). Une prise de sang intracardiaque sous anesthésie profonde (+ traitement anti-douleur) est effectuée sur tous les hamsters (durée 3 minutes).

Impact sur les animaux

Une perte de poids, progressive et s’étalant sur une période allant jusqu'à 6 jours après l'infection, est attendue chez les hamsters infectés avec du SARS-CoV2. Hormis cette perte de poids, il n’y a pas de symptômes cliniques attendus durant la période d’infection. L’infection n’aboutit jamais à des décès non désirés. 7 jours après l'infection, les animaux commencent à reprendre du poids.

Devenir

Mise à mort pour ponction totale de sang et collecte d'organes.

Remplacement

Il est actuellement impossible d’avoir des sérums humains pour lesquels le variant à l’origine de la production des anticorps serait connu du fait des campagnes de vaccination et surtout des vagues successives de variants qui ont touchées à plusieurs reprises la population. En conséquence, et en l’absence de solution de substitution, il est nécessaire de passer par le modèle animal qui est le hamster pour le COVID-19. Les sérums produits seront issus d’une infection unique des hamsters par un variant bien identifié.

Réduction

35 variants seront testés au cours des 5 années du projet, soit un total de 210 hamsters (35 x 6). Le nombre de hamsters pour chaque variant testé a été déterminé de façon à obtenir les volumes nécessaires de sérum pour pouvoir mener à bien les techniques qui permettront la caractérisation antigénique pour chaque variant. Aucune analyse statistique n’est réalisée. Par ailleurs, une collecte d’autres organes sera effectuée sur l’ensemble de ces hamsters afin de disposer de matériel de référence qui sera utilisé dans le cadre d'un autre projet.

Raffinement

Les hamsters seront hébergés en cage de 2 individus avec un enrichissement composé de nombreux tunnels, abris (afin de satisfaire leur besoin de cachette), cellulose, et de bâtonnets de bois à ronger. Un contrôle de leur état de santé sera assuré tous les jours. Des points limites précis et suffisamment précoces pour leur éviter toute souffrance prolongée et inutile ont par ailleurs été définis.

Choix des espèces

Les études scientifiques menées sur le SARS-CoV-2 ont maintenant largement démontré que le hamster doré était un modèle expérimental qui présentait une forte sensibilité au virus (atteintes respiratoires, perte de poids) ainsi qu'une forte réceptivité (multiplication du virus dans les poumons). Le hamster est donc un modèle d’infection de choix. De précédentes expérimentations ont permis de caractériser la réceptivité et la sensibilité des hamsters adultes vis-à-vis des souches SARS-CoV-2 utilisées au laboratoire. Des hamsters adultes de 6 semaines à réception seront utilisés

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 2560
Souffrances
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Devenir
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 2560

2 560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales quotidiennes ou d'anticorps plusieurs fois par semaine, ainsi qu'une greffe de cellules de carcinome sous la peau, et développent des tumeurs cutanées pouvant gêner le déplacement et provoquer douleurs, vocalisations et agressivité. Le porteur teste des molécules ciblant l'immunité innée pour freiner la progression tumorale chez les patients atteints d'épidermolyse bulleuse dystrophique. Il indique avoir développé des modèles in vitro mais affirme qu'ils ne reproduisent pas la complexité de l'organe, d'où le recours aux souris.

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’évaluer l’impact de certaines drogues ciblant l’immunité innée dans la progression tumorale des patients atteints d’épidermolyse bulleuse dystrophique récessive qui est une maladie génétique rare de la peau caractérisée par la formation de cloques, de plaies chroniques, et un risque accru de développer des cancers de la peau. Nos résultats obtenus in vitro montrent que les molécules auxquelles nous nous intéressons et qui régulent l’immunité innée favorisent le développement tumoral. Nous voulons maintenant transposer nos résultats in vivo chez la souris pour tester différentes drogues inhibitrices de l’action de ces molécules d’intérêt en prenant pour hypothèse qu’elles diminueront de la progression tumorale.

Bénéfices attendus

Notre étude, si elle est concluante, ouvrira des perspectives thérapeutiques pour traiter l’épidermolyse bulleuse en particulier et également permettra d’acquérir de nouvelles connaissances fondamentales sur le rôle de certains molécules immunitaires dans le développement des tumeurs dans d’autre maladies.

Procédures

- Injections intrapéritonéale : 20 secondes x nombre d’injection (quotidien pour les inhibiteurs, 3 fois par semaine pour les anticorps) par animal. - Injection intradermique sous anesthésie : 30 secondes par animal - Manipulation pour prise de poids : 15 secondes par animal

Impact sur les animaux

Les signes cliniques attendus des animaux développant des tumeurs sont des problèmes de déplacements et des signes de douleurs (vocalisation, agressivité). Les effets indésirables définis comme toutes atteintes à une ou plusieurs des 5 libertés fondamentales définissant le bien-être des animaux placés sous la responsabilité de l’être humain, sont les suivantes : - Une altération du déplacement (faisant référence à une atteinte à la liberté fondamentale numéro 5 : liberté d’expression d’un comportement normal de son espèce). En effet, les animaux auront des tumeurs au niveau de la peau du dos, ce qui peux entrainer des problèmes de déplacements. – Des signes de douleurs (faisant référence à une atteinte à la liberté fondamentale numéro 4 : absence de douleur, de lésions et de maladie). En effet, l’apparition de tumeurs cutanées peut être à l’origine de douleurs, caractérisées par un comportement agressif de l’animal, des vocalisations, un manque de toilettage ou encore un dos vouté. - Des rougeurs peuvent apparaitre au niveau du site des IP (faisant référence à une atteinte à la liberté fondamentale numéro 4).

Devenir

Une fois les animaux mis a mort, les tumeurs primaires seront prélevés pour analyse post mortem. Les critères d’analyses des échantillons utilisés seront l’évaluation i) de la taille des papillomes/carcinomes ; ii) de la présence de neutrophiles/NETs dans les papillomes/carcinomes ; iii) de la fibrose tumorale. De plus, nous ne considérons pas comme un échec qu’un traitement n’aboutissent pas à un changement du nombre/taille des papillomes/carcinomes puisque la compréhension de ce critère nécessite l’analyse histologique/biochimique des échantillons à la fin de l’expérience.

Remplacement

Nos recherches ont décrit les cultures in vitro comme une méthode de remplacement pour l’étude du développement tumoral métastatique. Nous avons déjà développé des modèles in vitro permettant de vérifier le rôle des Neutrophil Extracellular Traps sur les capacités tumorales de carcinomes squameux de patients atteints d’epidermolyse bulleuse dystrophique récessive. Ces cultures ne récapitulent pas la complexité de l’organe (notamment les relations entre les cellules tumorales et les neutrophiles et les fibroblastes), nous avons donc recours aux animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux est choisi pour détecter toute différence significative sur le volume tumoral avec un nombre de souris minimum. Les tests statistiques nous permettant de calculer le nombre de sujets nécessaires pour comparer les valeurs moyennes des groupes expérimentaux ont été réalisés via des tests de prévision statistique. De plus, les résultats obtenus au laboratoire in vitro permettent de réduire le nombre d’animaux. De même, les résultats déjà publiés avec ce modèle nous permettent de connaitre la cinétique de développement de la maladie. Toutes ces données nous ont permis de générer une analyse statistique prévisionnelle permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les souris Nude sont considérées comme une souche génétiquement altérée a phénotype potentiellement dommageable contenu de leur fragilité. Ainsi ces souris seront hébergées en condition SOPF (Specific Opportunist Pathogen Free) et cages individuelles ventilées. Les signes cliniques attendus des animaux développant des tumeurs sont des problèmes de déplacements et des signes de douleurs. L’implantation des cellules tumorales se fera sur un tapis chauffant, sans incision sous anesthésie générale. Afin d’évaluer le bien-être animal au mieux et de manière objective, nous avons établi des fiches d’évaluation du bien-être animal adaptées à cette procédure. L’état des animaux sera évalué 3 fois par semaine grâce à ces fiches d’évaluations et un score limite entrainera la mise à mort immédiate de l’animal. De plus, les résultats obtenus avec ce même modèle nous permettent de connaitre la cinétique de développement de la maladie et justifient les procédures proposées.

Choix des espèces

Nous souhaitons étudier le rôle des Neutrophil Extracellular Traps dans le développement de cellules de carcinomes squameux de patients atteints d’epidermolyse bulleuse dystrophique récessive. Le modèle murin est un excellent modèle pour élucider ces mécanismes car il présente de grandes similitudes génétiques et physiologiques avec l’espèce humaine. En outre, les modèles de tumeur primaire chez la souris sont couramment utilisés par la communauté scientifique, et nous ont déjà permis de dévoiler ; 1) le rôle des fibroblastes dans l’invasion tumorale 2) le rôle des Neutrophil Extracellular Traps dans le réveil des cellules tumorales ; 3) le rôle des Neutrophil Extracellular Traps dans la résistance aux chimiothérapies. De plus, le modèle d’implantation des cellules de carcinomes dans le derme de la souris a déjà été utilisé pour étudier le développement des carcinomes. Les injections de cellules de carcinomes squameux de patients atteints d’epidermolyse bulleuse dystrophique récessive seront réalisées sur des souris âgées d’au moins 8 semaines ce qui représentent l’âge adulte chez la souris. En effet, nous nous intéressons au développement des cancers de la peau chez l’adulte et non chez l’enfant. Les prélèvements des tumeurs sur les souris se feront au maximum 56 jours après injection des cellules tumorales (ou lorsque le point limite sera atteint).

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
Souris : 286
Souffrances
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▲ 61
▲ 225
Devenir
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 286

286 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, la plupart en sévère. Elles portent une mutation qui déclenche une arthrite spontanée proche de l'arthrite humaine, avec gonflement douloureux des articulations, et reçoivent des antibiotiques dès la naissance, avec prélèvements d'urine, de sang à la joue, de lait maternel, gavages de sucres et isolement de 24 heures en cage métabolique. Le porteur veut établir un lien entre antibiotiques précoces et développement de l'arthrite, avec des retombées possibles sur la prescription chez l'enfant. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun système ne permet d'étudier l'arthrite hors du modèle animal, décrit comme "irremplaçable".

Objectifs

Les rhumatismes inflammatoires correspondent à une inflammation articulaire, appelée arthrite, dans le cadre de maladies générales de l'organisme avec un risque de handicap et une baisse de la qualité de vie. Les mécanismes aboutissant aux rhumatismes inflammatoires restent mal connus. Le corps humain est l'hôte d'une communauté microbienne, dont la plus importante est le microbiote qui réside dans les intestins. Les micro-organismes présents sont capables d’interagir avec différentes cellules immunitaires, qui agissent comme des sentinelles. Des études antérieures ont montré que les traitements antibiotiques étaient associés au développement de l'arthrite chez les enfants. Néanmoins, la méthodologie de ces études ne permet pas d’établir un lien causal, et les mécanismes par lesquels ces médicaments influencent la physiopathologie de l'arthrite restent inexplorés. D'autres études ont observé que la translocation de fragments de bactéries, présentes dans l'intestin, vers le système sanguin de l'organisme était augmentée chez les souris arthritiques. Un plus grand nombre de fragments de bactéries ont également été retrouvés dans le sang de patients atteints d'arthrite. Sachant que l'un des mécanismes d'action des traitements antibiotiques est la destruction des bactéries de l’intestin, cela provoque une augmentation de fragments bactériens dans l’intestin. Nous formulons alors l'hypothèse que le traitement antibiotique peut être responsable d'une augmentation significative de fragments bactériens libres capables de pénétrer dans l’organisme et d'augmenter la sévérité de l'arthrite. Ainsi, dans cette étude, nous étudierons le rôle des antibiotiques dans la physiopathologie de l'arthrite. L'exploration complexe du lien entre le tube digestif et l'arthrite inflammatoire nécessite d’être réalisée sur des animaux puisqu’à ce jour aucun système cellulaire in vitro ne permet de reproduire ces interactions complexes. Nous utiliserons un modèle murin transgénique qui développe spontanément une arthrite ressemblant à l'arthrite humaine. Seront étudiés les effets de différents types d'antibiotiques sur la translocation de fragments de bactéries, l'activation immunitaire et le développement de l'arthrite.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'établir un lien mécanistique entre le traitement antibiotique à un jeune âge et le développement ultérieur d'une arthrite inflammatoire. Les résultats pourraient influencer l'utilisation des antibiotiques chez les enfants, et éventuellement guider le choix des molécules à utiliser dans les populations à risque de développer une arthrite.

Procédures

L'urine sera collectée une fois par semaine chez les mères (enceintes et allaitantes) et les nouveau-nés après le sevrage, soit après contention avec la main du manipulateur et placement d'un tube collecteur au niveau de l'urètre ; soit en isolant la souris quelques instants dans une cage séparée pour une courte durée si nécessaire (moins de 30 minutes), l'urine présente dans la cage sera alors aspirée à l'aide d'une pipette. Afin de mieux comprendre l’effet des antibiotiques sur la perméabilité intestinale, nous réaliserons, une fois par semaine (S5-S10), le gavage de deux sucres, suivi d’une collecte d’urine de 24h. Les souris ne seront pas endormies pour la réalisation di gavage. La récolte des urines pour cette analyse sera fait à l’aide des cages métaboliques, des unités de détention délimitées de tous côtés, avec des surfaces partiellement grillagées ou non perforées pour les animaux de laboratoire qui permettent de recueillir les excréments et l'urine. Une fois par semaine, les selles sont récoltés en isolant les souris quelques instants dans une cage séparée (moins de 30 minutes). Des échantillons de sang sont prélevés sur la mandibule (sous-maxillaire) une fois par semaine. Il s'agit de piquer, à l'aide d'une aiguille fine, une zone de la joue de la souris connue pour avoir une veine facilement accessible. Cela permet de récupérer facilement 2 à 3 gouttes de sang, avec une cicatrisation rapide et un traumatisme limité pour la souris. La souris pourra être endormie à l'aide d'un anesthésique gazeux, afin de réduire le stress et l'inconfort de la procédure. Conformément aux recommandations actuelles, le volume prélevé sera inférieur à 7,5 % du volume sanguin total de l'animal. Le lait maternel peut être prélevé pour l'analyse post-traitement (S2), conformément aux procédures existantes dans la littérature. Les souris seront endormies comme décrit ci-dessus et placées sur le dos afin d'avoir accès à leur estomac et à leurs mamelles. Les souris peuvent être endormies à l'isoflurane (anesthésie gazeuse) si la procédure est inconfortable pour elles. Les mamelles seront massées pour stimuler la sortie du lait, qui sera récupéré à l’aide d’une pipette. Seule la moitié des mamelles sont utilisées, afin de laisser suffisamment de lait à la mère pour nourrir ses petits. Une biopsie peut être prélevée sur les nouveau-nés dès leur naissance, afin d'effectuer une étude génétique de la souris, pour s'assurer que la mutation génétique est toujours présente.

Impact sur les animaux

Ce projet de recherche a comme effet indésirable attendu l’augmentation de la sévérité de l’arthrite provoquant la douleur chez les souris selon les traitements reçus et leurs durées. L’arthrite évoluera par une augmentation du gonflement des articulations (principalement des pattes arrières) plus ou moins rapide et forte, pouvant devenir douloureuse lors de la marche. L’analyse de la perméabilité intestinale peut provoquer un inconfort supplémentaire, car le les souris seront mises à jeun, gavées et maintenues isolées (cages métaboliques) pendant 24h. Cependant, le stress additionnel provoqué par ces procédures n’augmente pas la sévérite de l’arthrite ni la mortalité des souris.

Devenir

Pour les souris en élevage, après 160 jours de vie, l’arthrite sera bien installée. Ainsi, prolonger leur durée de vie ou leur donner de nouvelles portées, risque de les rendre plus douloureuses. Pour éviter ce risque de diminution du bien-être, les souris seront euthanasiées à partir de 160 jours de vie. Concernant les souris nées sous différents traitements antibiotiques, les souris seront euthanasiées à 12 semaines de vie maximum. Les mères ayant mi-bas pourront être réintroduit dans la procédure d’élevage pour avoir une nouvelle portée, à partir de 160 jours de vie, elles seront euthanasiées.

Remplacement

Aujourd’hui, il n’existe pas de système permettant d’évaluer l’arthrite en dehors du modèle animal. En effet l’arthrite apparait selon des facteurs génétiques, environnementaux et hormonaux qui ne sont pas clairement connus et difficiles à reproduire en dehors du modèle animal. De plus, l’arthrite du modèle animal est très proche de celle retrouvée chez l’homme. Il n’existe pas non plus de modèle permettant de comprendre l’effet systémique des antibiotiques sur la sévérité. Notre modèle cherche à comprendre l’implication et l’interaction entre le système digestif et l’apparition ou le développement de l’arthrite. Il n’existe pas de méthode alternative pour comprendre l’interaction entre plusieurs organes différents. Pour cela, le modèle animal ne peut pas être remplacé.

Réduction

Le nombre d'animaux que nous estimons nécessaire repose sur notre expérience de la conception d’études de ce type et sur notre volonté à utiliser le moins d’animaux possible tout en nous permettant d’avoir assez de résultats pour réaliser une interprétation fiable des données. Ainsi, le nombre de souris est réduit au strict minimum pour obtenir des résultats pertinents statistiquement. Ce nombre tient compte du nombre nécessaire de contrôles. Il tient également compte de la nécessité de reproduire les résultats, afin de pouvoir identifier et exclure des artéfacts expérimentaux et ainsi éviter des erreurs d’interprétation.

Raffinement

Chaque souris aura à sa disposition du coton et/ou un abri dans sa cage pour se former un nid. Des morceaux de bois pourront être donnés à des souris isolées ou en faible effectif afin de permettre le jeu et l’exploration d’objet. Les souris seront hébergées en groupe de 6 individus maximum dans des cages sur des portoirs ventilés. Une exception existe, où les souris pourront être isolées durant leur gestation et selon les traitements. Dans ce cas, une surveillance accrue et davantage de coton et bois seront donnés à la souris isolée. En cas de souffrance d’un animal, une grille de score a été établie pour juger de l’intensité de la douleur. Ainsi, en fonction du score, des dispositions seront prises pour améliorer le bien-être. Cela peut aller de l’augmentation de l’enrichissement (coton, tunnel, buchettes), au dépôt de nourriture et d’eau dans la cage, à l’augmentation de la surveillance, arrêt de la procédure ou euthanasie de l’animal si le score de douleur est jugé trop important.

Choix des espèces

La souris est un mammifère dont la physiologie et le système immunitaire sont très proches de ceux de l'homme, et il existe des lignées avec des modifications conduisant à une inactivation des gènes, ce qui permet de reproduire des maladies et étudier les mécanismes sous-jacents. Les résultats expérimentaux obtenus chez la souris ont donc de fortes chances d'être transposés à l'homme. Le modèle murin d'arthrite inflammatoire chronique spontanée utilisé dans ce projet est très proche de l'arthrite observée chez l'homme. Il s'agit d'une souris chez laquelle est invalidé un gène qui empêche l'activation d'un récepteur impliqué dans l'inflammation, appelé récepteur de l'interleukine 1 (IL1). Par conséquent, ce récepteur est constamment stimulé, ce qui entraîne une suractivation de l'inflammation et la sécrétion de substances inflammatoires, tel que le l'interleukin-1. Dans le cas de ces souris, l'inflammation est présente dans les articulations, ce qui provoque leur inflammation. Dans la précédente demande d’autorisation de projets, nous avons remarqué que plus les souris recevaient des antibiotiques à un âge jeune, plus l’arthrite devenait précoce et sévère avec le temps. C’est pourquoi dans ce projet, nous donnerons des antibiotiques à des souris dès la naissance pour étudier le phénomène d’apparition de l’arthrite et les mécanismes biologiques impliqués chez l’enfant et au cours du temps. Ce projet permettra de mieux comprendre l’arthrite juvénile idiopathique (AJI) observée chez l’homme.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
Souris : 231
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 171
▲ 60
Devenir
 -
 -
 -
 231

231 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Une colite est induite par du dextran sulfate de sodium dans l'eau de boisson, avec douleur, perte de poids et prostration, puis les souris passent une batterie de tests comportementaux dont un test de nage forcée, certaines recevant un gavage d'antibiotiques et une transplantation fécale. Le porteur veut mesurer l'effet de traitements du microbiote sur les symptômes comportementaux de la maladie et indique que ces bénéfices sont à long terme. Sur le remplacement, il affirme que les alternatives sans animaux ne permettent pas l'étude comportementale.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’étudier l’impact de stratégies thérapeutiques de modulation de l’écologie microbienne intestinale en développement dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) sur un plan comportemental. Le projet a recours à un modèle murin de référence de MICI : colite au dextran sulfate de sodium (DSS). Cette molécule soluble dans l’eau de boisson des animaux entraine une inflammation de la muqueuse intestinale, reproduisant ainsi les lésions existantes dans la maladie humaine et ses caractéristiques physiopathologiques. Les animaux seront étudiés sur un plan comportemental avec une batterie de tests successifs pour évaluer leur état d’anxiété, leur état de dépression, leur réaction au stress et leur capacité de socialisation. Ces tests seront menés de manière séquentielle pour tous les groupes d’animaux. Enfin, l’administration de thérapeutique sera réalisée et l’évaluation sera faite par une nouvelle séquence de tests comportementaux, afin de montrer un avantage ou non de la thérapeutique sur les aspects comportementaux de la colite au DSS. Ceci répondra à des questions de physiopathologie des symptômes psycho-comportementaux des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, et d‘étudier la réponse de ces symptômes aux stratégies thérapeutiques. Etant donné les expériences nécessaires à la mise en place du projet, un nombre minimal de souris a été fixé permettant une bonne analyse des résultats. Le nombre d’animaux a été réduit au maximum sans entraver l’interprétation des résultats et leur significativité au plan statistique. Ainsi, un maximum de souris sera nécessaire pour une étude scientifique pertinente. Chaque animal bénéficiera d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. Par ailleurs, ils seront hébergés en groupes dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification, bâtonnets à ronger). Enfin, l'eau et la nourriture sont mises à disposition en permanence.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d’améliorer les connaissances sur le modèle de colite au DSS, notamment à court terme sur la faisabilité d’un modèle consistant en une répétition de cycles d’exposition. Le projet consiste en une étude pré-clinique de test d’hypothèse thérapeutique afin d’obtenir des données qui permettront des études en population humaine pour apporter une réponse thérapeutique aux symptômes extra digestifsneuro-comportementaux des MICI. Ces bénéfices du projet sont à long terme.

Procédures

Induction d'une colite inflammatoire par boisson au DSS (exposition de 5 jours par inductions) : - Procédure expérimentale 1 pilote : 6 groupes de 6 souris (un groupe par dosage), une seule induction, mise à morts d'une souris par cage (cages de 3) pour étude histologique et biologique à J5, J10 et J12. - Procédure expérimentale 2 : 6 souris, 2 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. - Procédure expérimentale 3 : 9 souris, 3 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. - Procédure expérimentale 4 : 45 souris, 3 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. - Procédure expérimentale 5 : 90 souris, 2 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. Prélèvement sanguin par ponction de la veine mandibulaire avant les mises à mort pour dosage des différents marqueurs inflammatoires dans la procédure expérimentale 1 (36 souris concernées). Test comportementaux léger : 90 souris dans la procédure expérimentale 4, passés à 6 reprises, lors des pics inflammatoire et en fin de rémission pour chaque cycle. Test de la nage forcée : 30 souris dans la procédure expérimentale 4. Gavage antibiotique pour déplétion du microbiote intestinal pendant 3 jours consécutifs, puis gavage pour transplantation fécale le 4ème jour : 45 souris dans la procédure expérimentale 5, entre les 2 cycles d'induction.

Impact sur les animaux

Colite au DSS : douleur, perte de poids, prostration, stress pendant la durée d’exposition au DSS dans l’eau de boisson. Tests comportementaux : stress pendant une période réduite de quelques heures après le test.

Devenir

Mise à mort de toutes les souris à l’issue de chaque procédure pour étude et comparaison histologique et biologique de l'intestin.

Remplacement

Notre projet porte sur l’étude comportementale d’un modèle de colite inflammatoire. Les alternatives expérimentales aux animaux vivants ne permettent pas l’étude comportementale.

Réduction

Le nombre d’animaux destiné au projet a été calculé afin de garantir une puissance nécessaire et suffisante d’analyse statistique. Le nombre d’animaux pour la PE1 et PE2 a été réduit au minimum pour permettre de construire de manière adapté le protocole final. Les PE3 et 4 nécessite un nombre plus important d’animaux du fait de la variabilité importante et inhérente aux analyses comportementales. Les tests statistiques comportent des analyses descriptives et des analyses de comparaisons. Du fait du faible nombre de données les analyses seront menées par des tests non paramétriques.

Raffinement

Les nuisances pour les animaux seront prévenues par une surveillance accrue lors de l’exposition au DSS sur le plan du comportement, du stress, de la douleur et du poids. Afin de limiter le stress lié aux tests comportementaux, les animaux seront habitués aux procédures et au matériel de manière progressive. Concernant le gavage de la PE5, celui-ci sera réalisé par un expérimentateur entrainé. Les cages d’hébergements seront enrichies (nid et bâton à ronger).

Choix des espèces

La souris est l’espèce référencée pour le modèle au DSS. Elle répond aux compétences de l’animalerie où l’expérimentation va être menée. Cette espèce est bien référencée sur les études comportementales et la littérature existante permettra une analyse de qualité. Les animaux seront achetés à l’âge de 6 semaines, et seront utilisé dans le projet à l’âge de 8 semaines. L’âge adulte correspond aux données de la littérature en termes de modèle DSS et d’étude comportementale.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 354
Souffrances
▲ -
▲ 52
▲ -
▲ 302
Devenir
 -
 -
 -
 354

354 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à sévère. Elles subissent une ligature et ponction caecale, chirurgie qualifiée de sévère qui provoque un choc septique, puis selon les séries une échocardiographie, la pose d'un cathéter carotidien, une injection de Bleu Evans ou une étude de survie sur cinq jours. Le porteur décrit une douleur traitée par buprénorphine et des séries écourtées à 18 heures pour limiter la souffrance, la série de survie étant suivie chaque jour avec mise à mort possible au point limite. Il affirme que le choc septique ne peut être modélisé in vitro et revendique un modèle proche des situations cliniques humaines, le plus utilisé dans la littérature.

Objectifs

La présente demande est un avenant au projet autorisé en cours. Le choc septique est défini comme la forme la plus sévère d’une infection caractérisée par une dysfonction multiple d’organes pouvant conduire au décès du patient. Le choc septique est un problème majeur de santé publique, responsable de 15% des admissions et de 40% de mortalité en réanimation. Le choc septique est associé à une dysfonction du système cardiovasculaire et immunitaire. En effet, afin de combattre l’infection, l’organisme active une série de phénomènes au niveau vasculaire notamment pour permettre l’arrivée des globules blancs sur le site inflammatoire. L’activation excessive de ces mécanismes conduit entre autre à un phénomène d’hypotension (chute de la pression dans les vaisseaux) menant à un défaut d'apport en oxygène aux organes. La présence des récepteurs β3-adrénergiques (β3-ARs) au niveau vasculaire, dont la concentration croît durant une infection (inversement aux β1, β2-ARs), pourrait jouer un rôle dans l'hypotension. La vasodilatation excessive, responsable de l'hypotension, est contrée par l’organisme grâce à une modulation de la vitesse et de la force de contraction du cœur. L'utilisation de ligands β-adrénergiques, des β1-bloquants, permet ainsi de moduler la fonction cardiovasculaire dérégulée pendant l’état de choc septique via le système nerveux. En effet, il a été prouvé que l’administration de β1-bloquants lors du choc septique améliorait expérimentalement la réactivité vasculaire à un vasoconstricteur de vaisseaux de gros et petits calibres. Parallèlement, la quantité de sang éjectée par le cœur, était améliorée alors que les animaux présentaient la même fonction cardiaque et le même volume de fluide perfusé témoignant peut-être d’une moindre fuite liquidienne au niveau vasculaire induite par le choc septique. Les β1-ARs étant très peu présents dans les vaisseaux, notre hypothèse est que, durant le choc septique, la modulation des β3-ARs au niveau vasculaire modifie la vasoréactivité. L'hypothèse de ce travail est qu'en agissant sur les β3-ARs, les fonctions vasculaires et cardiaques des patients septiques pourraient être améliorées.

Bénéfices attendus

En mettant en évidence un effet de la modulation des β3-ARs sur la perte de la vasoréactivité dans le choc septique, il est attendu un bénéfice sur la prise en charge clinique du choc septique. En effet, un traitement modulant les β3-ARs pourrait améliorer la chute de la contraction vasculaire et diminuer la vasodilatation excessive conduisant à l’hypotension lors du choc septique.

Procédures

Les animaux (n=354) seront soumis à une procédure chirurgicale pendant 15 minutes, la ligature et ponction caecale, de type sévère conduisant à un état de choc septique. C’est 18 heures après cette intervention que les analyses in vivo et ex vivo (procédure 2) débuteront pour les animaux de la première série (n=178). Les animaux de la première série seront soumis à une évaluation hémodynamique par échocardiographie pendant 15 minutes et par l'implantation d'un cathéter carotidien pour une durée d'environ 15 minutes sous anesthésie. La mise à mort des animaux sera effectuée à la fin de la procédure de cathétérisme carotidien et permettra le prélèvement des organes et du sang permettant les analyses ex vivo (myographie, rapport poids humide/sec pulmonaire) et biochimiques. Les animaux de la deuxième série (n=110) traités pendant 24 heures seront soumis à une étude de survie sur 5 jours. Les animaux de la troisième série (n=66) recevront une injection de Bleu Evans (procédure de 10 minutes) dix-huit heures après la chirurgie CLP pendant une heure avant d'être mis à mort.

Impact sur les animaux

La ligature et ponction caecale, notre modèle, est une procédure chirurgicale sévère qui induit un choc septique chez l'animal. Cette procédure va induire une douleur chez l'animal qui sera traitée grâce à l'administration d'un analgésique, la buprénorphine à la posologie de 0,2mg/kg une heure avant la chirurgie, 3 heures après la chirurgie puis 1 fois/jour. Le stress et la douleur engendrés chez les animaux de la première et troisième séries sont limités dans le temps avec des analyses in vivo et des prélèvements suite à la mise à mort 18h après la chirurgie. Une observation de l'état général des animaux de la deuxième série sera réalisée chaque jour et dans le cas où un point limite est atteint, la mise à mort de l'animal pourra être décidée.

Devenir

A la fin du projet, tous les animaux (n=354) seront mis à mort à la suite des procédures pour réaliser le prélèvement des organes.

Remplacement

Tout d'abord, ce modèle est choisi par rapport à sa proximité avec les situations cliniques humaines. En effet, on ne peut pas modéliser le choc septique avec d’autres types de modèles, par exemple in vitro, puisqu’on étudie plusieurs fonctions biologiques et leurs interactions : fonction cardiaque, fonction vasculaire, et le métabolisme. De plus, il n’existe pour l’heure nulle autre expérimentation que le modèle animal afin de remplacer l’utilisation des souris pour les procédures expérimentales prévues dans ce projet (ligature et ponction caecale, échocardiographie, cathéter carotidien, perméabilité vasculaire). Enfin, ce modèle est le plus utilisé dans la littérature (modèle de choc septique multi-microbiens) et il est maîtrisé par le laboratoire.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux, les mâles et les femelles seront utilisés. Dix animaux par groupe (séries 1 et 2) et six animaux par groupe (série 3) sont nécessaires afin de ne pas compromettre les objectifs du projet. Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé par une approche statistique.

Raffinement

Pour le raffinement, les animaux ne seront pas manipulés dans la même pièce que celle où ils sont hébergés. Les souris sont hébergées à 5 maximum par cage individuellement ventilées de 500 cm². Elles auront de l'eau et de la nourriture à volonté. L’enrichissement du milieu se fera avec des petits abris, des tunnels, du sizzle pad ou des bâtons à ronger. Les gestes chirurgicaux sont maîtrisés par le personnel de l’étude permettant ainsi une manipulation plus rapide conduisant à un réveil et à une récupération plus rapide en post-opératoire. Plusieurs types de mesures seront effectués sur un même animal en traitant la douleur induite par injection sous-cutanée d’analgésique (buprénorphine) une heure avant, 3 heures après la chirurgie puis 1 fois par jour. Les chirurgies se feront sous anesthésie gazeuse (isoflurane). Enfin, la durée de l’étude est courte (18 heures) pour la première et troisième séries d'animaux en post-opératoire afin de limiter les souffrances. Une observation des animaux de la deuxième série sera réalisée chaque jour, et dans le cas où un point limite est atteint la mise à mort pourra être décidée.

Choix des espèces

La souris C57BL/6 est une espèce fréquemment retrouvée dans la littérature sur le choc septique. Nos résultats seront ainsi plus facilement comparables avec la littérature. Le modèle animal dont nous avons accès est un modèle de souris rare KO pour le β1-AR, ce qui est un avantage pour les expérimentations puisque les animaux sont déjà connus des expérimentateurs. Les évaluations hémodynamiques, vasculaires et inflammatoires de ces souris KO pour le β1-AR subissant la CLP ou non permettront de mettre en évidence des effets modulatoires des β3-ARs en l’absence du β1-AR. Des souris de 20g-30g seront utilisées pour comparer avec les autres résultats dans la littérature, qui utilisent cette gamme de poids. Ces souris auront entre 12 et 16 semaines et les mâles et les femelles seront utilisés.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Souris : 57
Souffrances
▲ 9
▲ -
▲ 42
▲ 6
Devenir
 -
 -
 -
 57

57 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant du sans réveil au sévère. Elles subissent une anesthésie et des actes chirurgicaux, incision et craniotomie sous cadre stéréotaxique, pour mettre au point un nouveau modèle d'AVC par injection de microparticules d'oxyde de fer couplées à de la thrombine. Le porteur présente ce modèle comme moins invasif et à réveil plus rapide que les modèles existants, dont il reconnaît la sévérité, certaines souris réveillées pouvant montrer un affaiblissement de la patte avant gauche. Ce projet ne teste aucune molécule, il se limite à la mise au point du modèle en vue d'essais futurs, et le porteur affirme que les méthodes sans animaux n'apporteraient pas le même niveau d'information.

Objectifs

L'AVC est une maladie qui survient de manière inattendue et a une issue désastreuse. Environ 15 millions de personnes connaîtront un épisode d'AVC chaque année dans le monde, dont 33 % avec une incapacité permanente, tandis que 40 % des cas entraîneront la mort. La thrombolyse avec l'activateur tissulaire du plasminogène recombinant intraveineux (rtPA) est le seul traitement médicamenteux approuvé pour les patients ayant subi un AVC ischémique aigu, mais son utilisation est limitée par une fenêtre thérapeutique étroite, une efficacité sélective et des complications hémorragiques. L'ambition principale de ce projet est de développer un nouveau modèle in vivo pour mimer l'AVC de manière moins invasive (réveil supposé plus rapide) et avec une technique plus simplifiée (moins d'entrainement) que les modèle qui existent aujourd'hui et qui s'avèrent sévères (modèles filament, thromboembolique par injection de thrombine dans l'artère cérébale moyenne). Après sa phase de développement, celui-ci serait bien moins invasif que le modèle reconnu (injection de microparticules d'oxydes de fer couplées à de la thrombine par voie veineuse avec l'application d'un aimant proche de la tête au lieu d'une injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne après incisions de la peau, du muscle masseter et craniotomie, (modèle développé en 2007) utilisé couramment au laboratoire) pour qu'à terme et dans un future projet, tester de nouvelles molécules ou améliorées afin d'optimiser l'efficacité thrombolytique du rtPA.

Bénéfices attendus

Le développement de ce nouveau modèle devrait permettre d'utiliser des animaux à des fins scientiques dans cette thématique d'intérêt publique majeure avec une sévérité nettement réduite de la procédure d'induction de l'AVC comparé à ceux qui existent aujourd'hui, reflétant au mieux à la physiopathologie de l'Homme et ainsi continuer d'optimiser les résultats des patients victimes d'un AVC traités par rtPA, augmenter la fenêtre de temps thérapeutique et donc le nombre de patients victimes d'un AVC qui peuvent bénéficier de ce traitement avec un impact sur le bien-être des animaux réduit. De plus, simplfier la technique d'induction d'AVC réduira le nombre d'animaux avec lequel nous devons nous entrainer pour obtenir des résultats reproductibles.

Procédures

Tous les animaux seront anesthésiés (en plus d'être analgésiés) et subiront des actes chirurgicaux. Les temps d'anesthésies sont inconnus par le fait que nous developpons un nouveau modèle chirurgical. Cependant, nous estimons qu'au delà de 3h d'anesthésie, nous ne réveillerons pas et mettrons à mort l'animal.

Impact sur les animaux

Pour le développement de ce nouveau modèle, les techniques, approches chirurgicales sont identiques à celles utilisées couramment dans nos études (souris dans cadre stéréotaxique, incision et craniotomie dans les premières étapes pour avoir une fenêtre d'observation des billes et du caillot formé). Seuls les temps d'anesthésies lors des observations seront variables selon ce que l'on observe dans l'instant (temps inconnus d'accumulation des billes au site d'occlusion par exemple). A partir de l'étape finale lors d'un essai d'un protocole avec la vérification d'un traitement de référence, les animaux pourraient commencer à être réveillés et certains pourraient montrer des signes d'affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) qui disparaît dans la première semaine après l'AVC.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort selon l'annexe IV figurant les méthodes réglementaires de la Directive 2010/63/UE, ce qui permettra de prélever leurs tissus.

Remplacement

Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des mécanismes d’action du tPA au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature mais aussi en fonction de la part d'inconnu avec laquelle nous souhaitons mettre au point un nouveau modèle animal. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de l'aisance des expérimentateurs et des observations/résultats récoltés à chaque étape du développement. Un nombre moyen pour chaque groupe, comprenant un pourcentage d'entrainement à ce nouveau modèle et de perte dans ce nombre (15%) a donc été défini. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des sous-étapes de techniques in vitro déjà validées pourront également compléter et vérifier le passage de la prochaine étape vivo.

Raffinement

Ce projet a pour objectif de raffiner et de rendre moins invasif avec un réveil supposé être plus rapide des modèles animaux d'ischémies existants et utilisés. De plus, simplifier la technique d'induction d'AVC réduira le nombre d'animaux avec lequel nous devons nous entrainer pour obtenir des résultats reproductibles. Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum et une période d'une semaine d'acclimation sera respectée. Des dômes de cellulose et des carrés de cotons ou du papier kraft seront placés dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux (acclimatation, observation, médication, réveil dans enceinte chauffée, croquettes mouillées) pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant tout le projet jusqu’à la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

La souris (mus musculus) est l’espèce de référence utilisée pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le traitement de l'accident vasculaire cérébrale. Les animaux utilisés seront âgés de 9 à 11 semaines (9 semaines à leur arrivée à l'animalerie, suivie d'une semaine d'acclimatation, et 11 semaines à la fin du protocole) et auront un poids de 35 g environ pour les SWISS. Nous réaliserons nos modèles sur des adultes afin de pouvoir pratiquer sur des animaux du même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Moutons : 28
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 28
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 28

28 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dans cette seconde partie de l'étude, elles subissent une ovariectomie sous anesthésie avec implant d'estradiol, des traitements intranasaux au sulfate de zinc et la pose d'une éponge intravaginale pendant douze jours, pour mesurer l'activation de neurones du bulbe olfactif par les odeurs de béliers. Le porteur signale des hématomes, douleurs et pertes de poids possibles après les interventions. Il justifie l'étude par l'"effet mâle" pratiqué en élevage et affirme qu'elle exige des "animaux entiers", les brebis étant euthanasiées pour prélever leurs tissus.

Objectifs

Chez les mammifères, les neurones exprimant la gonadolibérine (GnRH) ont un rôle déterminant dans le contrôle de la fonction de reproduction. En effet, ceux ci, permettent la stimulation des cellules de l'hypophyse et la sécrétion d'hormones gonadotropes (que sont les hormones lutéinisantes et folliculo-stimulantes). A leur tour, ces hormones vont agir sur les gonades (ovaires chez les femelles, testicules chez les mâles) pour stimuler la production de gamètes (ovules, spermatozoïdes) ainsi que la prodction d'hormones stéroidiennes (estradiol, progestérone), qui vont rétroagir au niveau central sur le cerveau formant ainsi une boucle de régulation. Il a été montré que, au niveau central, cette boucle de régulation est, chez les ovins, sensible à l'exposition aux odeurs des partenaires sexuels, permettant ainsi de stimuler également le comportement sexuel. Dans ce contexte, les neurones à GnRH de l'hypothalamus semblent être une cible de choix. Cependant, les neurones à GnRH sont également localisés dans le bulbe olfactif, et sont relativement peu étudiés dans le contexte des expositions olfactives de congénères. L'objectif de ce projet est donc de déterminer dans quelle mesure les neurones exprimant la GnRH et localisés dans le bulbe olfactif de la brebis sont stimulés par les odeurs de partenaires sexuels chez la brebis. Le projet se déroule dans 2 etablissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

Le présent projet vise à étudier l'activation des neurones à GnRH présents dans le bulbe olfactif de brebis suite à l'exposition aux odeurs de mâles. Celui ci apportera une meilleure compréhension de l'implication de ces neurones dans l'effet mâle et donnera lieu à d'autres expérimentations visant à décortiquer le circuit neuronal contrôlant l'effet mâle.

Procédures

Sous anesthésie générale, les brebis seront soumises à des ovariectomies avec pose d'implant d'estradiol sous cutané ainsi que des traitements intranasaux au sulfate de zinc ou solution saline, des injections d'antibiotiques et d'anti-inflammatoires non stéroidiens. La procédure complète nécessite une anesthésie générale d'environ 30 minutes. Ces interventions seront menées dans l'établissement n°1 (EU1). Les animaux seront soumis à 3 mises à jeun de 15h maximum, à la pose d'une éponge intravaginale (procédure d'une durée inférieure à une minute) qui restera en place pendant 12 jours, et à des déplacements de quelques minutes pour le transfert d'un batiment à un autre. Les batiments étant très proches les uns des autres, la durée estimée des déplacement sera inférieure à 15 minutes. Ces interventions seront menées dans l'établissement n°2 (EU2).

Impact sur les animaux

A la suite de ces interventions, des hématomes, douleurs, perte de poids, de mobilité peuvent cependant être observées. Les différentes injections nécessaires aux anesthésies et les différentes étapes de transport peuvent engendrer du stress pour les animaux. La pose des éponges intravaginales peut aussi constituer un acte désagréable pour les animaux.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés et les tissus seront récupérés pour des études immunohistochimiques ultérieures

Remplacement

L'effet mâle est une pratique qui est utilisée en élevage pour induire l'activation de la fonction de reproduction en dehors de la saison sexuelle chez les animaux d'élevage. L'étude de l'effet mâle et des processus neurologiques mis en jeux nécessite, de fait, l'utilisation d'animaux entier et ne peux être substitué par une approche alternative. Le modèle ovin a été choisi ici, car c'est un modèle pour lequel cet effet a été le plus caractérisé. Les résultats acquis par le présent projet viendront donc s'ajouter à la masse de connaissances sur le sujet afin de nourrir la compréhension du phénomène physiologique et préciser le rôle des neurones à GnRH du bulbe olfactif dans le contrôle de l'effet mâle.

Réduction

Notre protocole expérimental a été mis en place de sorte à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. Aussi, une partie des animaux utilisés dans le cadre de ce protocole sont des animaux issus d'un protocole précédent. A la lumière des études publiées dans le domaine et de notre expérience, il nous sera nécessaire de constituer des groupes de 9 animaux par type d'exposition afin d'obtenir une puissance statistique suffisante.

Raffinement

Nous raffinerons chaque procédure dans le but de réduire au maximum l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les animaux. Les animaux seront hébergés en groupes lors des procédures afin de réduire le stress au maximum. Aussi, la priorité sera mise sur l'habituation des animaux au maniements et aux différents déplacements nécessaires à l'étude. Ces habituations permettrons de réduire le stress au maximum et d'obtenir des résultats beaucoup plus propres (le moindre stress pouvant induire une activation neuronale pouvant biaiser les résultats finaux). Le comportement (notamment l'isolement du groupe) et l'apparence des brebis sera suivi avec attention et les animaux seront pesés pendant 3 jours après l'ovariectomie, en pretant attention à ce que je lpourcentage de perte de poids ne dépasse pas 15%. Ce suivi permettra d'évaluer le bien-être des animaux et de décider de l'euthanasie ou le soulagement de la douleur des animaux suivant le stade d'atteinte des points limites. Dans tout les cas, la décision sera prise avec l'appui d'un avis vétérinaire. En cas d'hémorragie post-opératoire (muqueuses pâles), l'naimal sera réanesthésié et nous rechercherons le site hémorragique pour procéder à la suture vasculaire.

Choix des espèces

L'effet mâle est une pratique qui est utilisée en élevage pour induire l'activation de la fonction de reproduction en dehors de la saison sexuelle chez les animaux d'élevage. L'étude de l'effet mâle et des processus neurologiques mis en jeux nécessite, de fait, l'utilisation d'animaux entiers et ne peux être substituée par une approche alternative. Le modèle ovin a été choisi ici, car c'est un modèle pour lequel cet effet a été le plus caractérisé. Les résultats acquis par le présent projet viendront donc s'ajouter à la masse de connaissances sur le sujet afin de nourrir la compréhension du phénomène physiologique. L'étude nécessite des animaux ayant une fonction de reproduction bien développée et mature, donc des animaux ayant passé le stade de la puberté. Ainsi les brebis auront atteint l'âge adulte.