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Souris : 48
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 48

48 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, puis des injections dans l'abdomen deux fois par semaine et des gavages cinq fois par semaine jusqu'à ce que la tumeur atteigne le volume limite ou pendant quarante-cinq jours, avant d'être tuées par dislocation cervicale pour analyse. L'objectif est de tester si l'inhibition d'un facteur récemment identifié freine la croissance tumorale, en association avec une immunothérapie du cancer du rein. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution et que le recours à l'animal reste "indispensable" pour reproduire la formation des vaisseaux et les mécanismes immunitaires.

Objectifs

L’efficacité des thérapies ciblées et des immunothérapies dans le traitement des cancers est actuellement très variable d’un patient à l’autre, et laisse encore de nombreux patients dans une impasse thérapeutique. Comprendre la raison de ces variabilités pourrait mettre en lumière une nouvelle thérapie pertinente. Récemment, la présence d’un nouveau facteur impliqué dans la croissance tumorale a été mise en évidence. Ce facteur est surexprimé dans de nombreux cancers, dont le cancer du rein. Il est induit lors de différents traitements. Sa présence expliquerait en partie les résistances lors des rechutes suite à ces traitements. L’objectif de ce projet est donc de vérifier si l’inhibition de ce facteur diminue également la croissance tumorale.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettrait dans l’avenir de développer des stratégies thérapeutiques nouvelles et complétant les traitements de référence connus afin d’améliorer la prise en charge des patients. Cette démarche fondamentale et translationnelle permettra d’améliorer l’efficacité des médicaments par l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques. Un transfert vers la clinique avec de nouvelles voies thérapeutiques incluant des combinaisons innovantes de médicaments serait l'accomplissement de ce projet.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection sous cutané de cellules tumorales. Ils seront traités ensuite 2 fois par semaine en intrapéritonéale et 5 fois par semaine par gavage jusqu’à ce que la tumeur atteigne 1000m3 ou pendant 45 jours si le volume limite de la tumeur n'est pas atteint. Ils seront ensuite mis à mort par dislocation cervicale.

Impact sur les animaux

Les animaux recevront une injection sous-cutanée, des injections intrapéritonéales (14 au maximum) et des gavages (35 au maximum). Chacun de ces gestes peut occasionner une douleur légère.

Devenir

A la fin de la procédure les animaux seront mis à mort pour pouvoir analyser les tumeurs

Remplacement

Il n‘existe pas de méthodes alternatives ni substitutives à l‘utilisation de souris pour notre objectif. Des études ont été réalisé in vitro, il s’agit maintenant de confirmer nos résultats prometteurs en utilisant des animaux intègres dont la complexité des mécanismes physiologiques tel que la formation des vaisseaux sanguins et les mécanismes immunitaires pouvant interagir avec le traitement ne peut être reproduite artificiellement Le recours à l’animal reste donc indispensable.

Réduction

Avant de passer au modèle in vivo, toutes nos expériences ont été préalablement validées in vitro. Cette expérience n’a jamais été réalisée. Les effectifs ont été choisis afin d’obtenir des résultats significatifs avec le nombre de souris minimum. Nous réduisons le nombre de groupe de souris en n’utilisant qu’une seule dose d’anticorps déterminée par une étude précédente.

Raffinement

Pour limiter la douleur que notre procédure expérimentale pourrait induire, nous avons établi une grille d’observation visant à définir les points limites précoces à partir desquels l’expérience sera arrêtée, et qui indique les mesures que nous prendrons à l’apparition des premiers signes de douleur ou de perte de poids. D’autre part, en plus de la visite quotidienne du personnel de l’animalerie, un suivi sanitaire deux fois par semaine sera réalisé par les membres de l’équipe

Choix des espèces

Les modèles murins sont les modèles les plus répandus pour étudier l’effet des drogues sur la croissance tumorale. En effet, la souris constitue un modèle classique pour la validation de l’activité pro/anti-tumorale de protéines et de composés pharmacologiques dans le cadre d’un modèle intégré. De plus, cette espèce animale est un modèle expérimental que nous connaissons parfaitement et qui est couramment utilisé par la communauté scientifique. Nous utiliserons des animaux âgés de 6 à 8 semaines. Une fois les groupes expérimentaux réalisés, les animaux seront acclimatés durant une semaine avant de réaliser les différents traitements, ce qui implique de débuter les expériences sur des animaux âgés de 7 à 9 semaines (utilisation de souris jeunes mais ayant déjà atteints leur maturité sexuelle et ayant une courbe de poids stable).

Neurophysiologie du chant

(NTS-FR-153084v1 – 21/07/2023)
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Autres oiseaux : 750
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 750

750 diamants mandarins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Placés en isolement acoustique, ils subissent chacun une chirurgie intracérébrale de trois à sept heures pour recevoir des injections, des électrodes ou des lésions du cerveau, puis sont tués pour l'analyse de leur cerveau. Le porteur présente le chant de ces oiseaux comme un modèle du langage humain et justifie les enregistrements électrophysiologiques par le fait qu'ils sont impossibles chez l'humain. Il indique que l'IRM n'offre pas la résolution recherchée et que les oiseaux sont maintenus au contact de congénères pour limiter les effets de l'isolement.

Objectifs

Le chant des oiseaux chanteurs est un comportement social acquis par imitation d'un tuteur et faisant appel à des processus sensorimoteurs. L'apprentissage du chant des oiseaux se déroule en deux phases : une phase de mémorisation du chant du tuteur, dite phase sensorielle, précède une phase de pratique du chant, dite sensorimotrice, au cours de laquelle une forme de babillage va progressivement laisser place à des éléments vocaux produits précisément, appelés « syllabes ». Une fois adultes, les oiseaux produisent des chants dit cristallisés qui possèdent les caractéristiques acoustiques et l'organisation syntaxique propres à leur espèce. Chez certaines espèces comme le diamant mandarin (Taeniopygia guttata), le chant ne varie que très peu une fois l'âge adulte atteint. Un diamant mandarin apprend de plus son chant rapidement, en trois mois environ, permettant un suivi des mécanismes impliqués tout au long du développement du chant. Un oiseau chanteur adulte doit s'entendre pour maintenir la stabilité de son chant et peut le modifier quand le retour auditif est perturbé ou absent. Le chant présente donc des points communs avec la parole chez l'humain : structure acoustique et organisation syntaxique qui varient d'une espèce à l'autre, nécessité d'un apprentissage par imitation des congénères et nécessité d'un retour auditif venant du propre chant de l'oiseau. Comme la parole chez l'humain, le comportement de chant des oiseaux chanteurs est sous le contrôle d'un vaste réseau de structures cérébrales interconnectées dénommé « système du chant » et spécialisé dans l'apprentissage, la production et la perception du chant. Pour l'ensemble de ces raisons, les oiseaux chanteurs sont un modèle de choix dans l'étude des bases neurobiologiques du langage.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche fondamentale bénéficera en premier à la communauté spécialisée dans le domaine de recherche de la neuroéthologie du chant des oiseaux. Il apportera aussi des connaissances essentielles pour mieux comprendre les potentiels déficits observés dans la parole humaine. En effet, de nombreusess études ont mis en avant les analogies du comportement de chant des oiseaux chanteurs et du langage humain. Ces analogies ont été identifiées d'un point de vue comportemental (l'acquisition du chant et du langage mettant en jeu les mêmes étapes) et neurobiologiques (analogies moléculaires et cellulaires). Par ailleurs, des lésions ou perturbations des structures cérébrales dédiées au comportement de chant induisent des déficits comportementaux semblables à ceux observés chez les humains, tels que des bégaiements ou des retards d'apprentissage. Nombre de ces déficits chez les oiseaux chanteurs rappellent les troubles de la parole observés chez les humains atteints de pathologies neurodégénératives touchant les ganglions de la base (maladie de Parkinson ou de Huntington par exemple). Enfin, les méthodologies d'étude et d'analyse déployées permettront des avancées technologiques en lien avec le traitement de grand jeu de données (big data) et pourront nourrir des projets de recherche computationnelle et de modélisation future.

Procédures

Les oiseaux seront placés en isolement social et seront soumis à diverses procédures chirurgicales intracérébrales. Chaque oiseau ne subira qu'un seul type d'intervention chirurgicale et qu'une seule fois. Suivant l'opération chirurgicale, effectuée sous anesthésie générale, la durée varie de 3 à 7h.

Impact sur les animaux

Ce projet impliquera de placer une partie des oiseaux utilisés pour les expériences en isolement dans des caissons d'isolation acoustique individuels afin d'enregistrer leurs vocalisations. Certains oiseaux subiront par ailleurs des chirurgies intracérébrales (sous anesthésie générale) afin de réaliser des injections, de poser des électrodes d'enregistrement ou des électrodes de stimulation électrique. Ces opérations sont susceptibles de générer de la douleur pendant les premières heures qui suivent la chirurgie.

Devenir

A l'issue des différentes procédures, tous les oiseaux ayant subi une opération chirurgicale seront euthanasiés. La collecte du cerveau à la fin de chacune de ces procédures est essentielle afin de 1/pouvoir identifier les projections entre les structures cérébrales d'intérêt, 2/ pouvoir identifier les points d'insertion des électrodes d'enregistrement ou de stimulation électrique, 3/pour caractériser l'étendue de la lésion cérébrale

Remplacement

Le but de nos recherches est de déterminer les mécanismes neurobiologiques mis en jeu dans l’apprentissage, la production et la perception de vocalisations. Pour cela, les oiseaux constituent un remarquable modèle d’étude, leurs vocalisations présentant des points communs avec la parole humaine et un ensemble de structures cérébrales étant dédié à la perception, la production et au contrôle des vocalisations. Les technologies actuelles (IRM) ne permettent pas d'avoir un niveau de résolution suffisamment fin pour analyser l'activité de neurones à des échelles temporelles de l'ordre de la milliseconde. Mener ces expériences reposant notamment sur des enregistrements électrophysiologiques de l’activité neuronale et des stimulations intracérébrales, qui ne sont pas possibles chez le sujet humain (sauf dans certaines conditions particulières), permet d’avancer dans la compréhension des processus neurobiologiques en général et dans le comportement vocal des oiseaux en particulier

Réduction

Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux à utiliser et d’adapter le protocole expérimental, nous conduirons les expériences sur un seul oiseau à la fois. Cela nous permettra de traiter les éventuelles difficultés les unes après les autres. Par ailleurs, cela nous permettra de ne collecter que le nombre de données nécessaires pour obtenir suffisamment de puissance statistique.

Raffinement

Avant toute procédure chirugicale, les oiseaux reçoivent une administration d'un analgésique. La chirurgie s'opère sous anesthésie générale. Lorsqu’un oiseau aura subi une opération chirurgicale, celui-ci sera maintenu seul dans une cage jusqu’à récupération (que nous estimons à 48h) mais de façon à ce qu’il puisse voir et entendre ses congénères. Des oiseaux stressés ou en souffrance ne vocalisant pas, ils seront contrôlés au quotidien. Un antalgique sera administré lors de l’opération chirurgicale et tant que l’oiseau montre des signes de douleur (inactivité, absence de vocalisations, posture prostrée). Les oiseaux seront régulièrement mis au contact de congénères pendant toute la durée des expériences afin de pallier les effets liés à l'isolement. Des points limites précoces ainsi que des procédures d'arrêt d'expériences ont été définies en fonction des observations faites quotidiennement sur les animaux.

Choix des espèces

Pour comprendre les processus sous-tendant le contrôle vocal, les oiseaux chanteurs constituent un modèle de choix. Ils présentent des capacités remarquables de modulation et de contrôle de leurs vocalisations. Ils possèdent un ensemble de structures cérébrales spécialisées dans ce comportement. Plusieurs parallèles avec l'apprentissage vocal chez l’humain existent (période sensible pour l'apprentissage, répertoire de gestes moteurs vocaux). Notons que si cette capacité d'apprentissage vocal est fréquente chez les oiseaux, elle est beaucoup plus rare chez les mammifères, et, en l'état actuel des connaissances, absente chez les invertébrés. Nous nous proposons d’étudier en particulier les diamants mandarins (Taeniopygia guttata). Ces oiseaux apprennent à produire des chants relativement rapidement, permettant de réaliser un suivi longitudinal de l'acquisition du chant. De plus, la stabilité de leur chant d'adulte permet de conduire des protocoles comportementaux efficaces pour induire de la plasticité vocale. Ces oiseaux s’adaptent parfaitement à la vie en captivité. Enfin, le réseau de structures cérébrales mis en jeu dans leur comportement vocal est très précisément connu et décrit dans la littérature, permettant une comparaison fiable des données et une mise en perspective des résultats obtenus. Tous les animaux utilisés dans cette étude seront âgés d'au moins 15 jours, mais toutes les procédures chirurgicales seront effectuées qu'après leur 40ème jour minimum. A cet âge, les diamants mandarins sont sortis de leur nid et indépendant. Ils commencent à pratiquer leur chant à cet âge là, ce qui nous intéresse tout particulièrement dans cette étude.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1992
Souffrances
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 1992

1 992 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de vecteurs viraux sous anesthésie, subissent un stress de contention d'une heure que le porteur déclare ne pas pouvoir limiter, et passent des tests évaluant leurs capacités motrices et sensorielles avant la mise à mort pour prélever leurs structures cérébrales. L'objectif est de valider in vivo une approche censée protéger les neurones dans la maladie de Huntington, déjà testée sur cellules. Le porteur affirme que la souris est un modèle approprié du fait de sa similitude avec le cerveau humain.

Objectifs

La maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative rare d'origine génétique (18 000 personnes atteintes en France et environ 300 000 dans le monde). Elle se caractérise par l'apparition de symptômes moteurs et psychiques, conduisant à une dégradation de l'état général des patients (amaigrissement, fonte musculaire, fatigue, douleurs et déformations articulaires, puis inexorablement à la mort). Aujourd'hui, il n'existe pas de traitement efficace pour prévenir ou retarder l'évolution de cette maladie. L'objectif de ce projet est d'étudier in vivo une approche thérapeutique validée in vitro contre la maladie de Huntington. Cette approche thérapeutique vise à protéger les neurones contre des perturbations métaboliques.

Bénéfices attendus

Actuellement, aucun traitement n'est efficace pour prévenir ou retarder la progression de la maladie de Huntington. L'objectif du projet est d'étudier une nouvelle approche thérapeutique axée sur une perturbation métabolique, qui pourrait retarder la progression de la maladie. Un outil a récemment été développé pour tester cette approche sur des cellules et valider son effet bénéfique. Ces résultats prometteurs doivent maintenant être validés sur des animaux en vue de proposer de nouveaux traitements aux patients atteints de cette maladie.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés une seule fois pendant 5 minutes le temps d'injecter les vecteurs viraux (durée de l'injection 30 secondes). Les souris seront soumises à un stress de contention de 1heure pour induire une perturbation métabolique. Les souris participeront également à des tests comportementaux afin d'évaluer leurs capacités motrices et sensorielles impactées par le modèle de la maladie de Huntington. Ces tests dureront de 1 à 30 minutes et ne seront effectués qu'une seule fois.

Impact sur les animaux

Nous pouvons identifier un seul effet indésirable attendu sur les animaux: l'induction du stress de contention d'une heure. Ce stress est modéré et nous ne pouvons pas le limiter. Immédiatement après le stress, les animaux seront soit mises à mort pour des études métaboliques, soit utilisés pour des tests comportementaux. Nous n'attendons pas d'effets indésirables pour les tests comportementaux, ni pour les injections avec les vecteurs viraux.

Devenir

Tous les animaux seront mises à mort à la fin de chaque procédure afin de récupérer les structures cérébrales d'intérêt. Les animaux ne peuvent donc pas être réutilisés.

Remplacement

Nous avons identifié in vitro une approche thérapeutique de la maladie de Huntington qui vise à protéger les neurones des perturbations métaboliques, et nous devons maintenant valider ces résultats in vivo. La souris est un modèle approprié pour l'étude in vivo de l'organisation du cerveau, compte tenu de sa similitude avec celle de l'homme et de l'existence chez cette espèce de données préalables sur le fonctionnement des voies métaboliques.

Réduction

Plusieurs mesures sont appliquées pour réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet. Grâce à une approche statistique, le nombre d'animaux sera limité au minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet.

Raffinement

- Les animaux seront élevés dans des conditions répondant aux critères relatifs aux soins et à l’hébergement des animaux de l’Annexe II du 1er février 2013 de l’arrêté fixant les conditions d’agrément, limitant ainsi les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement. Ainsi, les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé avec accès ad libitum à l’eau et à la nourriture et présence d’enrichissements dans les cages. Les conditions d'hébergement vont être identiques et homogènes pour tous les groupes (y compris les mettre dans la même pièce). - L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des procedures. Des échelles de cotation de la souffrance basées sur des signes indicatifs de gêne et de douleur seront utilisées afin d’évaluer l’état général de chaque animal et de définir les points limites, permettant ainsi de prendre le plus rapidement possible les mesures nécessaires pour préserver le bien-être de l’animal.

Choix des espèces

Compte tenu de la similitude de son anatomie avec celle de l'homme, la souris est un modèle de choix pour l'étude de la maladie de Huntington. L'étude se concentre sur les réseaux matures, ce qui implique le stade adulte des individus. L'objectif du projet est de tester une nouvelle approche thérapeutique pour retarder la progression de la maladie. Les injections seront effectuées à l'âge de 4 à 8 semaines, un stade précoce avant le développement de la maladie, et après 3 à 4 mois, nous effectuerons des tests comportementaux pour suivre l'évolution de cette pathologie.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
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 modéré à sévère. Certaines reçoivent une injection à un jour de vie, puis les animaux passent sept tests comportementaux, dont un test de peur conditionnée avec choc électrique et des tests de mémoire spatiale, avant d'être tués pour prélever leurs structures cérébrales. L'objectif est de comprendre comment une carence en oméga-3 pendant le développement modifie les réseaux de neurones, à l'aide de souris transgéniques convertissant les oméga-6 en oméga-3. Le porteur qualifie le recours à l'animal de "nécessité" expérimentale et affirme n'avoir trouvé aucune méthode de substitution dans les bases de données.

Objectifs

Le but général de ce projet est de comprendre l'impact de manipulations des lipides oméga-3 et oméga-6 sur le développement de réseaux de neurones et l'activité d'autres cellules du cerveau. Pour ce faire, nous utiliserons deux modèles de souris transgéniques permettant la conversion des oméga-6 en oméga-3 dans toutes les cellules pour le premier modèle ou spécifiquement dans les neurones ou les microglies du cerveau pour le deuxième modèle.

Bénéfices attendus

Ces études permettront de comprendre comment le statut cérébral en omégas influence le développement de sous-réseaux neuronaux et les fonctions cognitives associées.

Procédures

Certains animaux subiront 1 injection unique en sous-cutané d'une molécule à 1 jour post partum. L'injection ne dure que de 3 à 5 secondes. A la fin des expériences, les animaux seront mis à mort, préalablement injectés avec une solution analgésique puis une solution anesthésique. Les injections d'analgésique et anesthésique ne dure que de 3 à 5 secondes. Les animaux seront soumis à sept tests comportementaux, d'une durée de 5 à 15 min, à la fréquence d'un test tous les deux jours, visant à mesurer les comportements émotionnels et la mémoire spatiale.

Impact sur les animaux

L’injection de la molécule à 1 jour post partum peut induire un ralentissement du développement de la descendance avec pour conséquence un poids diminué par rapport aux animaux non traités à cette molécule, poids qui est retrouvé à l'âge adulte. Le temps d’injecter toute la portée, les petits sont séparés de leur mère pendant un cours moment et sont manipulés par l’Homme, ce qui peut créer un léger stress. Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes et n’induisent pas de stress majeur induisant une altération de l’état général des animaux. Le test de peur conditionnée n'induit pas de généralisation de comportement de peur chez l'animal, indiquant seulement un niveau d'inconfort lié au choc modéré. Aucun signe de perte de poids ou d'altération général de la santé de l'animal n'est induit avec ce choc.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules nécessaires pour les études cellulaires et moléculaires.

Remplacement

L’étude des régimes alimentaires nécessite l’utilisation d’animaux vivants. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que sur des animaux vivants et vigiles. L’objectif général du projet vise à étudier les conséquences d’une carence nutritionnelle en omega-3 sur le fonctionnement du neurone et de la microglie chez la souris pendant le développement. Pour se faire, nous utilisons des tests in vivo, et dans ce contexte, bien que certaines études soient développées sur des modèles cellulaires pour traiter les aspects neurobiologiques, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles, et qu’aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour ces expériences, les animaux qui passeront les tests comportementaux serviront également à récupérer les cellules ou structures centrales nécessaires pour les analyses biochimiques, évitant donc de générer une nouvelle cohorte. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d'utiliser tous les animaux générés durant cette étude et de ne pas euthanasier des animaux pour rien.

Raffinement

Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur, la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupe sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire.

Choix des espèces

L’objectif général du projet vise à étudier les conséquences d’une carence en oméga 3 pendant le développement sur la mise en place du système nerveux central. Pour ce faire, nous utilisons des modèles souris. Une partie de nos hypothèses ont été formulées sur la base de données obtenues in vitro. Cependant dans la cadre d’une étude faisant le lien entre la nutrition et le cerveau, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Enfin, les modèles génétiques que nous voulons utiliser pour nos études ont été construits chez la souris. Les animaux reçoivent un régime alimentaire (carencé ou équilibré en omega 3) durant toute la durée de leur développement périnatal (gestation et allaitement). Nous nous intéressons à l'effet d'une approche transgénique permettant de convertir les oméga 6 en oméga 3 sur cette altération nutritionnelle durant le développement sur l'inflammation microgliale et la mise en place de l'architecture neuronale à la fin du développement post natal à 3 semaines (au sevrage) mais également l'impact de cette carence durant la période périnatale et la période de l'adolescence sur le jeune adulte (10 semaines).

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système urogénital
Xénopes : 92
Souffrances
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▲ 92
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Devenir
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 92

92 xénopes femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque femelle subit une ou plusieurs ovariectomies partielles par laparotomie sous anesthésie, jusqu'à trois fois avec six mois de repos entre chaque, avant d'être tuée une fois ses ovaires entièrement prélevés, le tout étalé sur cinq ans. Les ovocytes prélevés servent à étudier in vitro les mécanismes de la division méiotique, une recherche fondamentale sur le cycle cellulaire. Le porteur affirme qu'aucune cellule ne se différencie en ovocyte in vitro et que l'animal ne peut donc pas être remplacé.

Objectifs

Le développement, la croissance et la reproduction des organismes vivants sont assurés par la division de leurs cellules. Les cellules somatiques en prolifération se divisent par la mitose. Les cellules germinales mâles et femelles, ovocytes et spermatozoïdes, se divisent par une division particulière, la méiose, qui consiste en la succession de deux divisions, la méiose I et la méiose II, sans duplication de l’information génétique. Ce processus réduit de moitié l’information génétique parentale et permet de former un nouvel individu à la fécondation par la fusion des gamètes mâle et femelle. Chez la femelle, la formation d’un ovocyte fécondable se fait dans l’ovaire lors de l’ovogénèse. Les ovocytes prolifèrent, débutent la méiose puis se bloquent en début de méiose I (Prophase I). Ils subissent alors une phase de croissance pour accumuler les acteurs développement embryonnaire et acquérir la capacité à reprendre la méiose. Au moment de l'ovulation, les ovocytes qui ont finalisé leur croissance, les stades VI chez le xénope, reprennent la méiose en réponse à une hormone, la progestérone. Ils progressent alors jusqu’en métaphase de méiose II (métaphase II) et se bloquent à ce stade pour attendre la fécondation chez les vertébrés. La progression de la prophase à la métaphase II est la dernière étape de l’ovogénèse et est fondamentale pour la reproduction sexuée. Le but de ce projet est d’élucider les mécanismes moléculaires qui régulent la méiose femelle et qui permettent donc la formation d'embryon viable après fécondation. Pour cela, nous utilisons comme modèle expérimental l’ovocyte d’un amphibien, le xénope. Les régulations méiotiques sont conservées avec les mammifères. Les ovaires de cette espèce contiennent des milliers d'ovocytes à tous les stades de l'ovogénèse. Ils sont collectés par laparotomie puis mis en culture pour analyser la méiose femelle in vitro. Notre projet est ainsi au cœur du domaine de la reproduction sexuée, du cycle cellulaire et de la fertilité chez les vertébrés. Pour ce projet, 92 animaux seront utilisés dans le respect de la règle des 3Rs.

Bénéfices attendus

L'ovocyte est un modèle de référence pour l'étude de la division cellulaire. Les découvertes de ce projet bénéficieront à la communauté scientifique internationale qui étudie la reproduction sexuée sur le court-terme. Les régulations de la méiose femelle sont conservées entre vertébrés, y compris chez les mammifères. La dérégulation des complexes Cdk1 et des Cyclines est associée à des problèmes de stérilité chez la femme. En ce sens, notre recherche pourrait avoir des retombées dans le domaine de la procréation médicalement assistée en élucidant les mécanismes de formation d’un ovocyte parfaitement fonctionnel sans lequel il n'y a pas de reproduction. A plus long terme, notre projet bénéficiera également à la communauté scientifique internationale qui travaille sur le contrôle de la division cellulaire. En effet, la méiose femelle partage des acteurs et des mécanismes communs avec ceux de la mitose, le mode de division qui assure le renouvellement des tissus et des organes. Si dérégulées, la kinase Cdk1 et les Cyclines conduisent à une prolifération cellulaire anarchique à l’origine de processus cancéreux dans l'espèce humaine. Notre recherche pourrait ainsi avoir des retombées dans le domaine du cycle cellulaire et révéler des mécanismes insoupçonnés de contrôle de la division méiotique et mitotique.

Procédures

Le prélèvement de lobes ovariens (laparotomie) est effectuée par une opération chirurgicale de quelques minutes, maitrisée depuis plus de 20 ans. Elle est réalisée sous anesthésie générale. Un animal est opéré toutes les semaines (43/an). Les ovaires de Xénope ayant la capacité de régénérer les ovocytes, les femelles peuvent être opérées jusqu'à 3 fois, avec une période de repos de 6 mois entre chaque chirurgie. Un total de 92 animaux sera utilisé sur 5 ans.

Impact sur les animaux

Chaque xénope sera soumis à une ovariectomie partielle sous anesthésie générale pour une durée totale de 30 minutes. L’anesthésie n’a que peu d’effets indésirables et les animaux sont surveillés pendant toute la procédure. Pendant l'ovariectomie, les risques d’infection sont très faibles. Les instruments utilisés sont stériles et à usage unique. La chirurgie pouvant induire de la douleur post-opératoire de quelques jours, l’animal est isolé dans un aquarium et surveillé quotidiennement, y compris le week-end, pour s’assurer de son bien-être et de sa bonne cicatrisation pendant 14 jorus. Si l’animal montre des signes de souffrance (difficultés à nager ou à manger, comportement d’évitement) ou une mauvaise cicatrisation (nécrose, gonflement, hyperinflammation), il sera mis à mort.

Devenir

Les animaux sont mis à mort une fois que la totalité des ovaires est prélevée.

Remplacement

Notre équipe de recherche fondamentale étudie la méiose de l’ovocyte de vertébré en utilisant comme modèle expérimental, Xenopus laevis. Cette étude est élargie à celle plus générale des mécanismes de contrôle du cycle cellulaire des eucaryotes. Notre matériel de base est donc l’ovocyte. Chez les vertébrés, les ovocytes reprennent la méiose au moment de l’ovulation et se divisent dans le tractus génital de la femelle, ce qui les rend difficile d'accès. Enfin, aucune cellule ne se différencie en ovocyte in vitro. Nous sommes donc amenés à prélever et à cultiver in vitro des ovocytes de Xénope de la prophase à la métaphase II pour étudier les différents stades de la méiose femelle. L’animal ne peut donc pas être remplacé dans le cadre de notre projet et requière l’utilisation d’animaux vivants.

Réduction

Dans le respect de la règle des 3Rs et afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, l'ovariectomie partielle (laparotomie) est planifiée chaque semaine et coordonnée avec l’ensemble des membres de l’équipe. Une veille bibliographique hebdomadaire est également conduite pour ne pas reproduire des expériences déjà réalisées. Les femelles Xénope peuvent être opérées plusieurs fois en respectant une phase de repos de 6 mois entre chaque chirurgie pour que l'ovaire renouvelle son stock d’ovocytes bloqués en prophase, et cela pendant plusieurs années. Cela permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d’animaux a été réduit au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs du projet et un total de 92 animaux sera utilisé sur 5 ans.

Raffinement

A leur arrivée, les animaux sont acclimatés à leur nouvel environnement pendant 2 semaines. Les femelles sont surveillées tous les jours, week-end inclus, et sont maintenues dans des conditions d'hébergement parfaitement adaptées à leur bien-être (cycles jour/nuit de 12h, 19°C, eau déchlorée, filtrée et renouvelée en totalité deux fois par semaine). Leur milieu est enrichi dans les aquariums par la présence de nénuphars en plastique et de gouttières de PVC de taille différente et adaptées à la taille des animaux, ce qui leur permet de s'isoler et de se cacher. La procédure expérimentale se déroule sous anesthésie générale et l’euthanasie. elles sont pratiquées au sein de l’animalerie dans une pièce dédiée à l'expérimentation afin de ne pas stresser les animaux hébergés. L'état de santé des animaux est surveillé pour intervenir dès le moindre signe de souffrance. Une grille de score et l'utilisation de points limites adaptés (mauvaix état de la peau, desquamation, amaigrissement excessif, défauts de nage, blessure) sont prévus afin de prendre en compte d'éventuels effets inattendus et de décider de la mise à mort de l'animal.

Choix des espèces

L’ovocyte de Xénope est un modèle employé depuis des décennies pour analyser les mécanismes biochimiques qui régulent le cycle cellulaire et la division. Chaque ovaire contient des milliers d’ovocytes. Les ovocytes collectés sont de très grande taille (1.2 mm de diamètre) et sont manipulés individuellement pour réaliser des expériences de gain et de perte de fonction par micro-injection. Ils sont très riches en protéines pour des approches de biochimie sur cellule unique ou large échelle. Ce modèle est donc particulièrement adapté à notre thématique de recherche. De plus, les résultats ne peuvent être obtenus qu’à partir d’ovocytes bloqués en prophase qui sont localisés dans l'ovaire. Seules les femelles adultes ayant atteint leur maturité sexuelle (2 ans) sont utilisées afin d’obtenir les ovocytes bloqués en prophase de stade VI, seuls capables de réaliser la méiose femelle in vitro.

  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Équidés : 46
Souffrances
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▲ 46
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Devenir
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 46
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Gardées en vie puis réutilisées pour d'autres protocoles après examen vétérinaire, 46 ponettes vont être inséminées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, pour vérifier qu'une semence dont la charge bactérienne est réduite par centrifugation, sans antibiotiques, reste aussi fertile. Chacune reçoit une injection pour déclencher l'ovulation, une insémination par le col de l'utérus et six échographies par voie rectale. Après le diagnostic de gestation à 14 jours, 13 juments du groupe sans antibiotique reçoivent une injection de prostaglandines F2 alpha avant de rejoindre le lot témoin, sans que le porteur précise ce que devient leur gestation. Il écrit que la manipulation "peut engendrer du stress", puis que les ponettes, habituées, vivent les procédures "sans stress".

Objectifs

L’antibiorésistance, en partie due à l’usage intensif des antibiotiques tant en médecine vétérinaire qu’en médecine humaine est devenue un véritable challenge de santé publique et une utilisation raisonnée des antibiotiques après identification de l’agent et de sa sensibilité aux substances envisagées est désormais recommandée. L’insémination artificielle, qui est largement répandue chez le cheval est un domaine où les antibiotiques sont largement utilisés en dehors de ces recommandations avec l’adjonction (quasi) systématique d’antibiotiques dans les dilueurs de semence. Après l’insémination, la plus grande partie du volume de semence déposé dans la lumière de l’utérus reflue vers l’extérieur. En conséquence, non seulement le tractus génital de la jument mais également l’environnement extérieur sont exposés aux antibiotiques à des doses sub-thérapeutiques favorables au développement d’antibiorésistances. La centrifugation du sperme dans une substance colloïde en simple couche permet de sélectionner les spermatozoïdes de qualité supérieure mais s’est également montrée efficace en laboratoire pour diminuer fortement la charge bactérienne dans les doses d’insémination. L'objectif du projet est de réaliser l’étape finale de validation de la technique qui passe par un test de fertilité des juments après insémination par de la semence équine traitée et qui permettra de démontrer l’absence d’impact négatif in vivo et donc de promouvoir cette technique comme alternative aux antibiotiques dans les milieux de dilution du sperme équin.

Bénéfices attendus

Les résultats de l’étude pilote menée sur des porcs montrent qu’il n’y avait pas de différence dans les taux de mise-bas entre le groupe controle et le groupe dont la semence a été centrifugée, ce qui indique l’absence d’effet délétère du traitement sur la semence porcine . En conséquence, les résultats attendus de notre test de fertilité sont les suivants : • Pas de différence de taux de gestation entre le groupe controle et le groupe dont la semence a été centrifugée • Pas de différence du nombre d’infections utérines post-insémination • Pas d’impact sur le taux de gestation lors du cycle suivant Ils devraient permettre de démontrer in vivo que la centrifugation peut être recommandée comme alternative à l’addition d’antibiotiques dans les dileurs de sperme équin. Alors que l’utilisation des antibiotiques dans les dilueurs est exigée dans certains pays, les résultats de cette étude fourniront les arguments scientifiques qui pourront servir de base aux actions visant à faire changer ces réglementations.

Procédures

Chaque ponette aura une injection (10 secondes) pour induire l'ovulation. Puis une insemination artificelle (30 secondes). L'echographie est un acte qui ce deroule en 2 à 3mn. Ce geste d'imagerie sera repeté 6 fois par animal.

Impact sur les animaux

La manipulation peut engendrer du stress. Les échographies sont réalisées par introduction de la sonde dans le rectum : une gêne temporaire est donc occasionnée. L’injection pour induire l’ovulation génère une douleur transitoire au site d’injection. Lors du cathétérisme du col, l’introduction du catheter d’insémination au niveau du col peut induire une gêne temporaire..

Devenir

Tout les animaux sont gardés en vie et réutilisé pour d'autres protocoles après examens vétérinaires.

Remplacement

L’objectif de ce projet étant d’évaluer la fertilité des femelles après insémination, nous ne pouvons pas REMPLACER l’utilisation des ponettes par un autre modèle.

Réduction

L’étude sera réalisée en 2023 sur 46 ponettes réparties de la manière suivante: 23 ponettes avec milieu sans antibiotique et 23 avec milieu contenant des antibiotiques. Puis 13 du lots avec milieu sans antibiotique, qui, après le diagnostic de gestation à 14 jours, rentreront dans le lot témoin après injection de prostaglandines F2 alpha, cloprostenol. Un test de puissance a permis de déterminer que 23 juments par groupe permettraient de comparer les fertilités des jument.

Raffinement

Les étalons et les juments sont logées en bâtiment conventionnel sur aire paillée avec accès au pâturage, en visibilité et contact des congénères pour rendre le plus agréable possible leur séjour durant les expérimentations. Les ponettes voient plusieurs fois par jours les animaliers et les expérimentateurs qui surveillent de près leur comportement et en particulier les signes de stress ou d’inconfort (oreilles en arrière, naseaux dilatés, etc). L’enrichissement du milieu est assuré par des brosses, des jeux, des bouts de bois à ronger. Les animaliers ont suivi une formation à la manipulation éthologique des animaux (méthode Pat Parelli) : les animaux sont habitués aux différentes procédures et les vivent sans stress. Une étude pilote chez le porc a démontré l’absence d’effets néfastes (colloïde) de cette méthode de préparation des doses sur la fertilité.

Choix des espèces

Le but de l’expérience est de s’affranchir de l’antibioterapie sur les inséminations artificielles réalisées chez les équins, donc impossible de choisir un autre modèle pour répondre à la question Les animaux utilisés seront tous pubères, puisqu'il faut qu'ils soient capables de se reproduire.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Rats : 40
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 40
Devenir
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 -
 -
 40

40 rats Lewis mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont irradiés à la mandibule, subissent une extraction de molaire puis une ablation d'os pathologique, avec pose d'une mini-pompe à analgésiques et plusieurs scanners sous anesthésie sur cinq mois, leurs incisives étant recoupées à chaque anesthésie car le rongement devient douloureux. Le protocole reproduit une complication de la radiothérapie des cancers ORL pour tester un biomatériau censé favoriser la reformation osseuse. Le porteur indique qu'il n'est pas possible de se passer d'animaux avant d'envisager un essai chez l'humain, et présente le modèle comme fiable et déjà publié.

Objectifs

Evaluer l'efficacité d'un biomatériau composite innovant sur la formation osseuse dans le cadre du traitement d'ostéoradionécrose mandibulaire. Ce projet vise à répondre à une véritable problématique clinique à savoir le traitement de l'ostéoradionécrose mandibulaire, complication sévère du traitement par radiothérapie pour cancer ORL. Les cancers ORL sont au 5ème rang des cancers en France, et 70% d'entre eux seront traités par radiothérapie. Cette complication grève lourdement le pronostic fonctionnel des patients (douleurs, difficultés à l'alimentation) et augmente la consommation de soins (antibiotiques, soins locaux, consultations, chirurgies).

Bénéfices attendus

Première preuve in vivo de l'efficacité de ce biomatériau composite innovant dans le traitement de l'ostéoradionécrose. Perfectionnement du modèle animal d'ostéradionécrose chez le rongeur.

Procédures

Les interventions suivantes seront effectuées : - irradiation (sous anesthésie générale, durée estimée inférieure à 60 min) - implantation de mini-pompe pour diffusion d'antalgiques (au cours de chaque anesthésie générale, durée estimée inférieure à 30 min) - chirurgie d'extraction de molaire (sous anesthésie générale, avec prélèvement sanguin, durée estimée inférieure à 30 min) - chirurgie d'exérèse d'os mandibulaire pathologique (sous anesthésie générale, avec prélèvement sanguin, durée estimée inférieure à 30 min) - scanners à J28, M2, M3, M4, M5 (sous anesthésie générale, durée estimée inférieure à 15 min) - prélèvement sanguin et mise à mort (sous anesthésie générale, durée estimée inférieure à 10 min)

Impact sur les animaux

Douleurs, difficultés à l'alimentation, difficulté au rongeage.

Devenir

Mise à mort nécessaire pour examen histologique (évaluation biointégration, biodégradation, formation osseuse, présence d'ostéoradionécrose).

Remplacement

Il n'est pas possible de se passer d'animaux pour ce projet. En effet, avant de pouvoir mettre en place les premiers essais cliniques chez l'Homme, il est nécessaire de vérifier l'efficacité du nouveau biomatériau dans une étude préalable sur modèle animal.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire a été réduit par une analyse statistique optimale établie en fonction des résultats attendus, ainsi que le choix de modèles animaux et de protocoles déjà validés dans la littérature.

Raffinement

Le bien-être animal sera raffiné par une optimisation de la gestion de la douleur (pompes à morphine). Les animaux seront surveillés avec attention (comportement, prise alimentaire) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience. Les difficultés à l'alimentation seront surveillées et la prise alimentaire sera facilitée par les antalgiques et un accès ad libidum à l'eau et à de l'alimentation molle (croquettes ramollies). Elle sera supplémentée par des compléments hypernutritifs en cas de perte de poids. Les cages seront de taille adaptée à la règlementation à savoir un compartiment minimal de 800cm² par animal. Le change sera effectué 2 fois par semaine. Un enrichissement environnemental dans les compartiments sera réalisé avec mise en place de cachettes, de papier, coton pour réaliser des nids. Les incisives seront recoupées lors de chaque anesthésie générale pour compenser le fait que le rongeage sera potentiellement douloureux. Des points limites seront respectés pour éviter toute souffrance excessive. L'ensemble du personnel est qualifié et compétent en matière d'expérimentation animale, et l'animalerie possède l'agrément et le plateau technique nécessaires. A noter que les animaux ne pourront pas être réutilisés car une analyse de la régénération osseuse au microscope est nécessaire (autopsie).

Choix des espèces

Modèle animal d'ostéoradionécrose mandibulaire (irradiation et extraction de molaire) déjà utilisé par l'équipe porteuse du projet pour tester l'efficacité d'un autre biomatériau. Modèle animal fiable et robuste pour cette pathologie (déjà publié dans la littérature). Rats Lewis (LEW/OrlR) mâles de 400 grammes sexuellement matures pour plus de robustesse et pour faciliter la chirurgie (mandibule plus grande).

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Rats : 96
Souffrances
▲ 8
▲ 46
▲ -
▲ 42
Devenir
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 -
 -
 96

96 rats Fischer vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures dont la souffrance déclarée va de légère à sévère, huit étant opérés puis tués sans réveil. Ils reçoivent des implants osseux vascularisés maintenus huit semaines sous la peau, puis transférés dans un défaut creusé dans la mandibule ou le fémur, avec un suivi allant jusqu'à douze semaines avant la mise à mort pour analyse. L'objectif est de mettre au point un lambeau bi-tissulaire évitant les prélèvements osseux lourds pratiqués aujourd'hui en chirurgie reconstructrice humaine. Le porteur affirme qu'aucune méthode sans animaux n'est possible, les bioréacteurs in vitro n'étant selon lui pas assez avancés, et conclut à la "nécessité" du rat comme bioréacteur in vivo.

Objectifs

Les pertes de substances pluritissulaires ostéo-cutanées ou ostéo-muqueuses suite à un traumatisme, une chirurgie cancérologique ou une infection représente un défi pour la chirurgie reconstructrice du fait des différents types de tissus à reconstruire et régénérer. Ces pertes de substance peuvent être accompagnées de séquelles fonctionnelles, sensorielles, sensitives, ou esthétiques non négligeables avec des conséquences multiples pour la victime (intégrité physique et morale affectée). Ceci étant d’autant plus vrai pour les pathologies maxillo-faciales.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de développer un modèle de lambeau chez le rat, ce lambeau se voudra bi tissulaire (osseux et cutané) et autorisera des reconstructions complexes de la mandibule en s’affranchissant de prélèvements séquellaires. En effet, les reconstructions actuelles passent par des prélèvements osseux conséquents (autogreffe osseuse nécessitant un apport de tissus mous secondaire ou alors des prélèvements libres ostéocutanés tels que une fibula avec une palette cutanée). Ces prélèvements sont lourds, responsables de douleurs, boiterie, troubles neurologiques, instabilité de cheville. Ce projet associe reconstruction osseuse par ingénierie tissulaire osseuse (impression 3D avec ensemencement cellulaire et reconstruction des parties molles par lambeau perforant (prélèvement uniquement de peau et de son pédicule vasculaire respectant les structures nobles telles que les muscles, nerfs et os). Cette construction néoformée permettra de reconstruire en un seul temps opératoire des pertes de substances complexes bi tissulaires sans séquelle sur la zone donneuse.

Procédures

Expérimentation animale préliminaire (14 rats, deux semaines) Expérimentation animale avec réalisation d’une construction osseuse vascularisée avec implants mis en place 8 semaines (4 groupes de 8 rats et 6 rats permettant le prélèvement de moelle). Le geste de mise en place d’un implant ayant pour durée 20 minutes. Pour la preuve de concept de réparation de substance ostéo-cutanée mandibulaire, une construction osseuse vascularisée pendant 8 semaines, puis transférée dans un défaut mandibulaire de taille critique lors d’une intervention chirurgicale de 2 heures. La consolidation de la réparation sera évaluée à une durée allant jusqu'à 8 semaines post transfert. De la même façon, l’extension de nos procédés de reconstruction aux membres inférieurs passera par une expérimentation en région fémorale avec mobilisation d’un lambeau bitissulaire ostéo-cutané pédiculé. Les implants seront ensemencés par de la moelle osseuse totale et de la RhBMP2 30ug/mL. Après une implantation pendant 8 semaines, les lambeaux seront transférés en région fémorale après création d’un défect osseux, et monitorés pendant 12 semaines.

Impact sur les animaux

Les conséquences de ces études sur les animaux seront potentiellement les suivantes : - Douleur faible lors de la première expérimentation (dissection du lambeau perforant) et deuxième (mise en place de l’implant autour du pédicule in situ) - Pas de limitation de mobilité attendue, ni de stress particulier - Les éventuels effets dureront 2 semaines lors de la première procédure, 8 semaines pour la moitié de chaque groupe dans la deuxième procédure et deux semaines supplémentaires pour l’autre moitié de chaque groupe. Concernant la chirurgie maxillo-faciale, une gêne à l'alimentation pourrait être observée et sera strictement monitorée. Concernant la chirurgie des membres inférieurs, une gêne à la mobilisation et des douleurs peuvent être attendues et seront strictement monitorées.

Devenir

L’euthanasie des animaux est nécessaire afin d’analyser les implants mis en place autour du pédicule vasculaire du lambeau.

Remplacement

L’utilisation de rongeurs reste nécessaire afin de valider les propriétés des matériaux avant d’envisager des expériences sur de plus gros animaux et l’ultime but : l’utilisation chez l’homme. Aucune méthode alternative à l’utilisation d’animaux n’est possible; les systèmes de bioréacteurs in vitro n'étant pas assez avancés pour réaliser le projet. Seul un modèle animal vivant permet de nos jours la génération d'une construction osteo-cutanée transplantable selon les principes du bioréacteur in vivo.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, l’utilisation de rat Fischer mâles permet un prélèvement de moelle osseuse plus important sans devoir prélever sur tous les rats. Une analyse statistique a été réalisée afin de déterminer le nombre minimal de rats nécessaire pour obtenir un effet statistique : afin d’obtenir une puissance statistique pertinente (P = 95%, alpha 1%), le nombre d’animaux pour les procédures 1 et 2 a été évalué à à 14 et 8 par groupe (4 groupes soit 32 rats). Un animal supplémentaire par groupe est requis afin de pallier les possibles complications expérimentales. 3 groupes de 10 rats avec 6 rats pour le matériel médullaire seront nécessaires pour la procédure 4 afin d'atteindre une puissance statistique suffisante.

Raffinement

Les animaux seront maintenus dans un cycle jour/nuit un cycle jour/nuit saisonnier (e.g., 12h/12h/ été, 8h/14h hivers) avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Le nombre d’animaux par cage est de 2 pour limiter le stress de la surpopulation ou de l’isolement. Des tunnels pour les rats seront placées dans la cage pour permettre aux animaux de s’enfouir et se cacher. Chaque protocole a été choisi pour répondre à une question précise, par sa reproductibilité afin de réduire la variabilité expérimentale et par conséquent le nombre d’animaux utilisés par expérience. Le protocole sera interrompu le plus tôt possible en accord avec des points limites définis et réalisés sur le plus petit nombre d’animaux possible suffisant pour obtenir une différence statistiquement significative. La fréquence des inspections sera faite tous les jours pour ce protocole. S’ajoute à cette observation une surveillance réalisée par les animaliers lors de l’entretien des animaux. La prise en charge de la douleur des animaux sera réalisée par injection en sous cutanée de lidocaïne et de buprénorphine dès l’anesthésie et ceci avant le geste opératoire (injection répétée toutes les huit heures pour la buprénorphine pendant deux jours si besoin). Des AINS seront administrés de manière systématique pendant au moins deux jours.

Choix des espèces

Le rat permet une première approche in vivo avant de tester les hypothèses confirmées avec ce modèle sur des animaux plus similaires à l’Homme, puis chez l’Homme. C’est un modèle de référence pour la recherche fondamentale dans le cadre d’implantation allogénique afin de se concentrer sur l’effet propre des biomatériaux évitant toute réponse immunitaire non désirée et permet de sélectionner les méthodes efficaces de réparation au sein d’un grand nombre de conditions expérimentales. Les études seront réalisées avec des rats adultes, c'est-à-dire, âgés de 10 semaines (300g), ce qui correspond au modèle validé et développé depuis plusieurs années dans notre laboratoire et dans la littérature.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 3620
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 320
▲ 3300
Devenir
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 -
 -
 3620

3 620 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Génétiquement modifiées, elles développent une colite provoquée par un produit ajouté à l'eau de boisson, subissent un jeûne puis un gavage et une injection de toxine bactérienne, avant la mort pour analyse du foie. Le porteur indique des diarrhées parfois sanglantes et une déshydratation, et précise qu'aucun antidouleur n'est donné pour ne pas modifier la maladie observée. Il étudie les atteintes du foie liées à la colite et juge la souris "nécessaire" comme modèle intégré.

Objectifs

Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICIs) sont des pathologies touchant plus de 2 millions de personnes en Europe, et elles sont caractérisées par une inflammation chronique du tractus gastro-intestinal. Bien que l’étiologie de ces pathologies soit encore mal caractérisée, il semblerait qu’elles soient multi factorielles (implication de facteurs génétiques, environnementaux et du microbiote). Les MICIs s’accompagnent de manifestations extra-intestinales touchant notamment le foie. Ce projet a pour but de mieux comprendre les altérations hépatiques qui se développent lors de la colite et plus particulièrement de tester le rôle des différents types cellulaires présents dans le foie dans la survenue de ces altérations. Les résultats obtenus pourront contribuer à identifier de nouveaux gènes candidats ainsi qu'à définir de nouvelles approches thérapeutiques afin de limiter les conséquences extra-intestinales de la colite. En utilisant des souris génétiquement modifiées, nous étudierons particulièrement le rôle de l’inflammation médiée par les hépatocytes, les cellules endothéliales et les cellules de Kupffer dans la survenue des conséquences extra-intestinales de la colite.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra d’identifier quels sont les acteurs cellulaires responsables des manifestations hépatiques lors de la colite dans un modèle murin. La colite induite par le dextran sulphate de sodium (DSS) dans notre modèle murin étant similaire à la pathologie humaine, les résultats de cette étude apporteront à plus long terme de nouvelles opportunités pour le développement de stratégies thérapeutiques pour l'Homme visant à limiter les effets de la colite sur le foie ainsi que les diverses complications associées à cette pathologie.

Procédures

Les animaux seront soumis à un traitement dans l'eau de boisson en continu pendant 7 jours au maximum induisant une colite expérimentale. Les animaux seront également soumis à un test de perméabilité intestinale 5 jours après le début du traitement. Pour cela, les animaux seront mis à jeun pendant 5h, puis gavés (1 fois, sur animal vigile) avec une solution détectable par spectrophotométrie puis un faible volume de sang sera prélevé prélevés 4 heures après gavage à la veine caudale (entaille sur la queue) à l'aide d'un capilaire hépariné (1 fois sur animal vigile, 1 min). Enfin, les animaux seront injectés par voie intrapéritonéale avec des toxines bactériennes (une seule injection par animal de 100ng sur animal vigile). L'ensemble des animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire.

Impact sur les animaux

La colite expérimentale induite chez les animaux entraîne une perte de poids modérée en fonction de la durée du traitement. De plus, la colite expérimentale induit une perte de consistance des selles, ainsi que diarrhées, parfois sanglantes pour les formes les plus graves. Les diarrhées causées par le traitement peuvent également induire une déshydratation chez l'animal. Pour notre étude, le traitement n'excèdera pas 7 jours et entraîne une perte de poids inférieure à 20% du poids initial. Le suivi de poids effectué pour chaque animal peut occasionner un stress physique dû au contact entre animal et expérimentateur, notamment lors de la contention. Les souris seront mises à jeun lors du test de perméabilité intestinale afin de ne pas interférer avec la solution de gavage possédant une molécule qui se dégrade facilement. La mise à jeun ainsi que le gavage peut entrainer respectivement la faim de l'animal et un certain stress. La dose de toxine bactérienne injectée est très inférieure aux doses léthales pour la durée de la procédure (16 heures) et n'induit qu'une réaction inflammatoire. Les injections de toxine bactérienne peuvent engendrer des douleurs abdominales au niveau du site d'injection.

Devenir

L'analyse des phénomènes inflammatoires et métaboliques impliquant divers types cellulaires hépatiques lors de la colite nécessite l'euthanasie de l'ensemble des animaux à l'issue des procédures permettant une analyse approfondie.

Remplacement

Comme nous étudions des phénomènes inflammatoires et métaboliques affectant plusieurs organes, nous avons besoin d’utiliser un modèle intégré, tel que la souris. Cette étape est essentielle pour la compréhension du processus biologique étudié. L’évaluation de gènes candidats nécessite l’utilisation de modèles murins génétiquement modifiés.

Réduction

Au total, 3620 animaux sont impliqués dans ce projet. Pour chaque condition expérimentale des calculs de puissance seront effectués afin de déterminer la taille minimale des effectifs (mâles et femelles) nécessaires pour obtenir des résultats interprêtables et significatifs. Pour l'analyse statistique, divers tests seront employés afin de comparer les différents groupes entre eux. Dans la mesure du possible, les groupes expérimentaux partageant un même groupe contrôle seront analysés en parallèle afin de limiter le nombre d’animaux requis pour l'étude, permettant une réduction importante du nombre d'animaux requis pour l'étude. D’autre part, comme nous analysons plusieurs organes, nous récolterons un maximum d’organes au moment de la dissection afin de limiter le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux sont acclimatés à l’animalerie pendant deux semaines et sont habitués à être manipulés afin de réduire leur stress. De plus, les animaux issus des mêmes portées sont regroupés par 5 maximum. Au sein de leur habitacle, les souris disposent d'enrichissement fabriqué en papier, développé pour ressembler à des fines tiges d'herbes, favorisant la nidification et diminuant ainsi leur stress. Cet enrichissement est accompagné de petites maisonnettes cartonées pour les souris mâles diminuant les risques de conflits au sein de l'habitacle. Un suivi journalier est réalisé dès le premier jour du traitement au dextran sulphate de sodium (DSS) et permettra de surveiller l’évolution de l’induction de la maladie ainsi qu'une éventuelle atteinte des points limites. Comme nous étudions les effets de l’inflammation de l’intestin sur le foie, nous ne pouvons pas utiliser de traitements analgésiques qui sont susceptibles de modifier le phénotype observé.

Choix des espèces

Les modèles murins utilisés sont pertinents car la souris est la seule espèce de mammifère dans laquelle des invalidations géniques ciblées et spécifiques de certains tissus et cellules peuvent être réalisées dans l’état actuel des connaissances techniques et scientifiques. D’autre part, la physiologie de la souris est proche de celle de l’homme et elles sont faciles à manipuler. Pour notre étude, nous aurons recours a des lignées génétiquement modifiées et qui permet notamment l'exploration fonctionnelle approfondie de processus biologiques complexes. L'utilisation de lignées transgéniques pour ce projet est nécessaire car elles permettent d'étudier spécifiquement l'implication de divers partenaires protéiques, moléculaires et cellulaires impliqués dans la colite. L'étude d'un systéme immunitaire mature nécessite d'avoir recours à des souris adultes (entre 12 et 15 semaines) pour l'ensemble des expérimentations.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 1310
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1310
▲ -
Devenir
 -
 -
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 1310

1 310 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des femelles gestantes reçoivent chaque matin pendant six jours une injection d'alcool, et le cerveau de leur descendance est examiné par imagerie sous anesthésie sans analgésie, à trois semaines puis à six mois, avant la mort pour prélèvement du cerveau. Le porteur décrit un stress modéré et passager chez les mères et reconnaît que les nuisances fines chez les petits ne sont pas connues. Il vise à comprendre les effets de l'alcoolisation fœtale et affirme qu'un cerveau entier et en fonctionnement ne se reproduit ni in vitro ni in silico.

Objectifs

L'exposition prénatale à l'alcool (éthanol-EtOH) peut modifier les trajectoires de développement du cerveau et des déficits cognitifs, de la mémoire et du comportement. Ces symptômes induits par la consommation d'alcool de la mère pendant la grossesse sont regroupés sous le terme de troubles du spectre de l'alcoolisation fœtale (TSAF). Les TSAF sont la principale cause de retard mental non génétique dans le monde occidental. En France, 7 000 à 10 000 enfants naissent chaque année avec un TSAF, repésentant un coût sociétal estimé à 10 milliards d'euros par an. Bien que des efforts considérables aient été faits pour mieux comprendre les effets de l'exposition à l'alcool sur le développement, des questions restent en suspens. Ce projet à pour objectif de mieux comprendre les effets de l'alcool sur le développement et le fonctionnement du cerveau.

Bénéfices attendus

En comprenant mieux les effets de l'alcool sur le développement du cerveau, ce projet pourriat permettre d'envisager des traitements à plus long terme chez les enfants souffrants de troubles du spectre de l'alcoolisation fœtale .

Procédures

L'alcoolisation des mères gestantes est réalisé en fin de gestation. Pratiquement, une injection sous cutanée d'éthanol ou de solution saline (contrôle) est administrée chaque matin à des femelles gestantes pendant 6 jours de suite. Celle-ci est réalisée sous la peau dans la base du cou durant une seconde, chez des animaux vigiles. la durée de l'acte est de moins d'une minute. Le volume d’alcool injecté est quotidiennement calculé selon le poids de chaque souris gestante. Afin de mieux comprendre l'impact de l'alcool sur les développement et la physiologie du cerveau, le cerveau des souriceaux issues des mères alcoolisées sont étudiés, sous anesthésie, par une technique d'imagerie biomédicale non invasive d'une durée de 1H30 maximum. Nous ne pouvons pas réaliser l'injection d'une molécule d’analgésie car cela interfère avec les paramètres d’imagerie. Cette procédure d'imagerie est réalisée qu'une seule fois aux stades P21 et 6 mois.

Impact sur les animaux

L'injection d'alcool chez les mères par une simple piqure provoque un stress modéré et passager. Les effets de l'acool sont égalements passsagers et ne durent qu'une dizaine de minutes. L'etude du cerveau par imagerie biomédicale chez les souriceaux et réalisé sous anesthésie générale et n'induit donc aucun effet indésirable chez les animaux. Concernant les souriceaux issus de mères alcoolisées, aucun effet indésirable (stress, perte de poids, alimentation) n'est percevable ou mesurable. Aux doses utilisées, les nuisances subtiles ne sont pas connues. C’est au niveau du cerveau que nous nous attendons éventuellement à des modifications très fines qui pourraient être révélées par imagerie.

Devenir

Pour l'ensemble des analyses, tous les animaux seront euthanasiés par des procédures adéquates et réalisées par du personnel compétent. Les prélèvements de cerveaux, réalisés après euthanasie des souris, permettront d'étudier de manière approfondie plusieurs mécanismes physiologiques qui sont importants pour le développement du cerveau. L'ensemble des études permettra de mieux comprendre les effets de l'alcoolisation sur la physiologie cérébale de la descendance et de trouver des pistes thérapeutiques pour la protection du cerveau en développement suite à l'alcoolisation maternelle.

Remplacement

Notre étude s’intéresse à des caractéristiques du cerveau en activité, entier et fonctionnel, qu’il est par conséquent impossible de reproduire ex vivo (i.e., en-dehors de l'organisme), in vitro (i.e., en milieu artificiel) ou in silico (i.e., par des modèles informatiques).

Réduction

Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique

Raffinement

Les mères et les souriceaux sont hébergés dans des cages enrichies en essuie-tout pour qu’elles puissent y faire leur nid. Une surveillance visuelle quotidienne et un suivi clinique (3 fois par semaine) seront réalisés dans le calme pour limiter au maximum le stress des animaux. Pendant les protocoles nécessaires pour étudier le cerveau, les animaux seront anesthésiés et surveillés. Nous ne pouvons pas réaliser l'injection d'une molécule d’analgésie car cela interfère avec les paramètres d’imagerie. Les animaux sont suivis avec une grille d'évaluation du score clinique. Des points limites prédictifs bien définis permettent d'éviter toute souffrance animale. Si l’un de ces points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires.

Choix des espèces

Le modèle souris est modèle de choix pour ces études car il possède beaucoup de caratéristiques communes avec le développement humain. Le cerveau des souris présente également de nombreuses caratéristiques communes avec la physiologie du cerveau humain. Les stades de développement choisis dans cette étude chez la souris à E17/E19 correspondent au stade gestationnel de 20 semaines chez l'humain, à P0 au stade gestationnel de 23 semaines chez l'humain, à P21 à l'âge de 15 ans chez l'humain et à P180 à l'âge de 35 ans chez l'homme. L'étude de l'exposition périnatale à l'alcool sur l'animal nouveau-né et au cours du développement cérébral jusqu'à l'âge adulte est nécessaire pour optimiser la recherche de nouveaux outils thérapeutiques. Les âges de développement choisis dans cette étude chez la souris correspondent à différents stades de développement chez l'homme (foetus, adolescent, adulte).

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Rats : 12
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 12
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 12

12 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur crée des plaies dans le dos pour y implanter sous la peau quatre échantillons d'une matrice d'œsophage d'origine porcine, avant de les tuer à sept ou vingt-huit jours pour analyser la réaction des tissus. Le porteur décrit une chirurgie de quinze à vingt minutes avec traitement antidouleur et des démangeaisons possibles à la plaie. Il teste la tolérance d'un futur substitut d'œsophage et affirme que la réaction immunitaire ne s'apprécie que sur un être vivant.

Objectifs

Les chirurgies pour la reconstruction de l’œsophage suite à l’ablation de l’organe chez des patients atteints de pathologies ou victimes de traumatisme sont reconnues unanimement comme très insatisfaisantes par la communauté médicale. En effet, les complications post-opératoires sont nombreuses. C’est pourquoi, le développement d’une matrice biologique œsophagienne présente de nombreux avantages afin de répondre aux besoins cliniques actuels. La disponibilité des greffons œsophagiens humains étant limitée, le porcin est le modèle animal choisi afin de développer notre matrice. Avant son implantation chez l’homme, cette matrice biologique œsophagienne doit être testée pour vérifier sa capacité à s’intégrer sans être rejetée et sans dégrader son environnement. Ces données doivent être étayées par des données scientifiques qui ne peuvent pas être obtenues in-vitro, c’est-à-dire en dehors de l’organisme vivant. C’est pourquoi, il est nécessaire d’exposer la matrice à un mammifère vivant afin d’évaluer son acceptation dans un environnement physiologique. Il sera possible d’évaluer ces critères selon des méthodes ex-vivo en laboratoires, permettant d’étudier la structure des tissus d’un point de vue microscopique. L’objectif principal de cette étude est de tester l’hypothèse selon laquelle une matrice œsophagienne décellularisée engendre une réaction inflammatoire compatible avec son environnement physiologique.

Bénéfices attendus

Ce projet doit permettre de montrer que l’utilisation d’une matrice biologique en tant que substitut d’œsophage est acceptable en termes de tolérance en regard de la thérapie actuelle, lourde et source de complications post-opératoires, ayant pour conséquence une mauvaise qualité de vie pour les patients.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure chirurgicale suivante : - création des plaies cutanées au niveau de la zone dorsale - implantation des matériaux en sous-cutané. Les animaux recevront un nombre de 4 échantillons, espacés de minimum 1 cm, selon les recommandations de la norme ISO 10993-6. Cette norme spécifie les méthodes d'essai pour l'évaluation des effets locaux après une implantation de biomatériaux destinés à être utilisés dans des dispositifs médicaux - fermeture des plaies. Le temps de chirurgie est estimé à 15-20mn par animal. A cela, ajouter le temps d’anesthésie et de réveil de l’animal (ce temps est variable selon les individus). Pour gérer une éventuelle douleur, nous utiliserons un dérivé morphinique, la buprénorphine durant les 48 heures après l’opération. Le groupe 1 sera euthanasié après 7 jours d’implantation, et le groupe 2 sera euthanasié après 28 jours.

Impact sur les animaux

L’expérimentation implique la réalisation de la plaie , la pose de la matrice dans la poche, refermée avec une suture. La réaction à la chirurgie pourra provoquer des démangeaisons au niveau de la plaie cutanée.

Devenir

A l’issue de la procédure, les animaux sont réveillés et suivis cliniquement. Les animaux sont euthanasiés à 7 jours (Groupe 1) et 28 jours (Groupe 2) pour explanter la peau en vue des analyses de la réaction inflammatoire et de la cicatrisation.

Remplacement

Des tests in-vitro, c’est-à-dire en dehors de l’organisme vivant, ont été réalisés préalablement sur les matrices biologiques d’origine porcine, selon la norme ISO 10993-5 concernant l’évaluation biologique des dispositifs médicaux. Néanmoins, en raison des interactions complexes entre l'hôte et la matrice, ces systèmes ne peuvent pas reproduire de façon fidèle les conditions d’intégration ou de rejet de la matrice. La confirmation de la bonne intégration de la matrice étant indispensable avant son implantation chez l’homme, il est donc nécessaire de disposer de modèles animaux pour évaluer la réaction immunitaire qui ne peut être appréciée que sur l’être vivant, disposant d’un système immunitaire compétent Cette évaluation est faite sur des échantillons biologiques extraits de l’animal, après sa mise à mort.

Réduction

Cette étude comportera 12 rats (dont 2 en cas de mort prématurée lors du déroulé de l’étude) répartis en 2 groupes, G1 (7 jours d’implantation) et G2 (28 jours d’implantation). Chaque rat recevra 4 échantillons, ce qui fera n=12 échantillons/temps pour chaque condition selon les recommandations de la norme ISO 10993-6. En effet, la norme précise l’utilisation d’au moins trois animaux pour chaque matrice et suffisamment de sites pour obtenir un total de 10 échantillons d'essai et de 10 échantillons de contrôle pour chaque matrice et chaque période d'implantation. Le nombre de rats fixé comprend des animaux supplémentaires dans le but de conserver un nombre d’animaux et d’échantillons suffisant à l’issue du protocole, dans le cas d’éventuelles complications. Cela permettra à l'étude de s'aligner sur l'approche 3R (replace, reduce, refine) de l'expérimentation animale, réduisant ainsi le nombre d'animaux et le nombre de procédures d'expérimentation animale, en tenant compte de la recommandation ISO 10993-6.

Raffinement

- Un personnel qualifié sera mobilisé autour des animaux avant, après et pendant les interventions. Le chirurgien est chevronné. - Tous les individus seront acclimatés à leur environnement 7 jours avant l’intervention. Cela permet de réduire le stress des animaux le jour de l’implantation. - Les conditions expérimentales ne provoquent pas de contraintes pouvant affecter le bien-être des animaux : pas de diminution de la qualité de l’environnement de l’animal, pas de diminution de la socialisation, accès normal à l’eau et à l’aliment et respect des comportements normaux. - L’hébergement est réalisé en cages ventilées. Ces cages sont stérilisées. L’environnement de l’animal est adapté. S’il y a nécessité d’isoler les animaux, ce que nous éviterons au maximum, l’environnement des animaux sera enrichi (maison). - Pendant l'opération, les cages seront amenées les unes après les autres dans la salle de chirurgie qui est séparée de la zone d'hébergement des animaux afin d'éviter toute source de stress par contact visuel, olfactif et sonore des animaux opérés et des animaux à opérer. - Des protocoles précis de prémédications permettant la diminution de la douleur, l’anesthésie de l’animal et de sa mise à mort sont mis en place. Un traitement anti-douleur avant, pendant et après l’opération est mise en place à l’aide d’une injection de buprénorphine sous la peau de l’animal. - Pour gérer une éventuelle douleur, nous utiliserons un dérivé morphinique en sous cutané, durant les 48 heures après l’opération.

Choix des espèces

Cette étude ne peut en effet être réalisée directement chez le patient mais permet d’évaluer la capacité de l’étude à être transposable à une implantation chez l’homme car elle est réalisée chez le mammifère. L’utilisation du rat permet de répondre à un certain nombre de questions et d’être prédictif des résultats chez l’homme En effet, le modèle animal cherche à répliquer l’environnement biologique ainsi que la réponse biologique. Les réactions immunitaires et inflammatoires du rat sont similaires et transposables à l’homme. Ces données sont validées dans la littérature faisant du rat l’espèce de choix pour cette étude. Les rats seront âgés de 10 semaines et pèseront environ 250gr. Tous les rats auront le même âge pour une meilleure comparaison des résultats mais également pour que la taille de la plaie soit proportionnelle à la taille des rats. Des rats âgés de 10 semaines sont choisis afin qu'ils aient atteint une taille adulte pour diminuer les risques à la suite de l’anesthésie et pour faciliter l'intervention chirurgicale. De plus, le stade de développement devra permettre une cicatrisation optimale grâce à la qualité des tissus.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 1320
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 840
▲ 480
Devenir
 -
 -
 -
 1320

1 320 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Rendus progressivement aveugles par une dégénérescence de la rétine, ils reçoivent un implant sous la rétine et, pour une partie, une ouverture du crâne afin de mesurer l'activité visuelle du cerveau, parfois sur des études suivies jusqu'à un an. Le porteur signale un risque de déchirure de la rétine, de cataracte et une hémorragie cérébrale dans un cas sur quatre lors du retrait de l'os du crâne. Il teste des prototypes d'implants rétiniens et juge l'animal "indispensable" pour évaluer la vision restaurée.

Objectifs

Les implants sous-rétiniens sont une source d’espoir pour les patients atteints de déficiences visuelles évolutives, telles les rétinites pigmentaires ou les formes sèches de la dégénérescence maculaire liée à l’âge, pour lesquelles il n'existe pas actuellement de traitements efficaces. Ce projet a pour but d’évaluer les performances de prototypes d’implants rétiniens sur des rongeurs.

Bénéfices attendus

La restauration visuelle par rétine artificielle est un espoir de traitement pour les patients atteints de cécité due à des maladies dégénératives des photorécepteurs de la rétine. L’implant sous rétinien, dont le but est de remplacer la fonction de ces cellules perdues, permettra d'activer les voies et les aires visuelles supérieures et in fine redonner la vue. Dans ce projet, l’efficacité des implants photoacoustiques sera mise en évidence par des mesures de l’activité des aires visuelles cérébrales. La finalité de ce projet est de montrer, lors de stimulations lumineuses, des variations de l’activité neuronale provoquées par l’implant et d’évaluer ainsi l’acuité visuelle retrouvée.

Procédures

CHIRURGIE : Pose d’un implant rétinien, sous anesthésie générale et analgésie. Durée de l’intervention : 10 minutes. Sur certains rats implantés, une craniotomie ou la création d’une fenêtre crâniale chronique sera réalisée afin de pouvoir mesurer l’activité électrique du cerveau. Craniotomie, 1 fois par animal, sous anesthésie générale et analgésie. Durée de l’intervention : 40 mn. Création d’une fenêtre crâniale chronique (pour des études longitudinales), sous anesthésie générale, 1 fois par animal. Durée de l’intervention : 1h30. ETUDES/OBSERVATIONS : Observation du fond de l’œil et de la structure de la rétine par des techniques optiques d’observation, sous anesthésie générale et analgésie. Durée : moins de 5 minutes par observation. Deux à quatre fois par animal. Mesure de l’activité électrique du cerveau (transmission de l’information visuelle) par enregistrement des potentiels évoqués visuels, sous anesthésie générale et analgésie. Durée 1h30, 1 fois par animal, expérimentation terminale. Mesure de l’activité cérébrale (transmission de l’information visuelle) par imagerie ultrasonore, sous anesthésie générale et analgésie. Durée 1h30. En cas de craniotomie préalable : 1 fois par animal, expérimentation terminale. En cas d’étude longitudinale : jusqu’à 12 fois par animal sur une période de 12 mois.

Impact sur les animaux

Risque faible d’une mauvaise réaction à l’anesthésie Lors de la pose de l’implant rétinien, il existe un petit risque de déchirement du tissu rétinien et d’une petite hémorragie localisée. Dans les jours qui suivent la pose, une cataracte ou une inflammation localisée du tissu rétinien peut apparaître. Cette dernière se résorbe généralement sous 15 jours. Ces complications restent cependant assez rares (moins de 5 pourcents) Pour la création de fenêtre crâniale (chirurgie), le risque principal est l’hémorragie cérébrale lors du retrait de l’os crânien (25 pourcent des cas). Lors de la pose d’une fenêtre chronique, il peut y avoir perte de cette dernière dans les mois post-chirurgie. Pour les rats avec une fenêtre chronique, risque de blessures entre congénères s’ils ne sont pas isolés.

Devenir

Des prélèvements et analyses des yeux et des implants sont nécessaires post-mortem. L’ensemble des animaux sera euthanasié en fin de période de maintien (21 jours pour les études aigües, 3 mois ou 1 an pour les études chroniques).

Remplacement

Dans ce projet, l’évaluation des réactions inflammatoires (biocompatibilité des matériaux à moyen terme) et la restauration de la vision au niveau de la rétine ainsi que la transmission de l’information visuelle au cerveau ne peuvent pas être réalisées par des expérimentations ex vivo. Les mécanismes physiologiques (dépolarisations corticales) et variations de flux sanguin au niveau du cortex visuel, ne peuvent être observés que sur un cerveau en fonctionnement. Ainsi l’acuité visuelle restaurée ne peut être évaluée que par des tests chez l’animal in vivo. L’utilisation de l’animal est donc indispensable.

Réduction

Basé sur l’expertise du laboratoire et sur des projets proches, le nombre total d’animaux, 1220 rats, a été estimé pour obtenir un nombre minimum de résultats significatifs tenant compte des éventuelles pertes dues à des complications chirurgicales, à une mauvaise réaction à l’anesthésie durant les procédures expérimentales. La rédaction d’un protocole précis ainsi que la bonne maîtrise des outils de chirurgie et d’imagerie par les expérimentateurs correspondants permet de minimiser les pertes.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en portoir ventilé dans des cages de stabulation avec enrichissement, alimentation et abreuvement à volonté. Nous utilisons de la litière de peuplier dépoussiérée de 2 mm. Les animaux sont examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Des étiquettes de suivi post-opératoire seront visibles sur les cages afin d’avoir une surveillance accrue. Ces étiquettes indiquent que les animaux ont eu une chirurgie ainsi que toutes les procédures effectuées. Les points limites adaptés à chaque procédure ont été établis. Lors des procédures, les animaux bénéficieront si nécessaire d’une anesthésie. Les chirurgies seront dans le respect de l’asepsie. Les paramètres physiologiques du rat opéré seront visibles à l’aide d’un système montrant l’oxygénation du sang, la température rectale et la fréquence cardiaque. Des analgésiques adaptés seront utilisés en préopératoire et post-opératoire. Après toute intervention chirurgicale, une dose de glucose sera injectée en intra-péritonéal et une gelée post-opératoire sera mise dans la cage. Les animaux ayant une fenêtre crâniale chronique seront isolés pour éviter toute dégradation du dispositif entre congénères. Un enrichissement supplémentaire sera placé dans la cage.

Choix des espèces

Nous utilisons un modèle de rat ayant une dégénérescence des cellules rétiniennes qui le rend progressivement aveugle. Cette dégénérescence est comparable aux rétinites pigmentaires constatées chez l’Homme. Nous utiliserons des rats âgés de 9 à 11 mois au début des procédures, âge à laquelle leur rétinite pigmentaire sera suffisamment avancée pour notre étude de restauration visuelle avec des implants rétiniens. Au-delà de 12 mois, la rétine dégénérée des rats est très fine et fragile, ce qui augmente le risque de complications chirurgicales suite à l’implantation de l’implant. Les rats sains (à la vue normale) utilisés seront quant à eux âgés d’au moins 8 semaines, âge auquel la rétine de l’animal est mature et peut donc servir de contrôle pertinent par rapport à une rétine dégénérée.