Recherche fondamentale

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    • Oncologie
Souris : 852
Souffrances
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 852

852 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie subit des gavages, une autre deux chirurgies successives, une greffe de cellules tumorales dans le pancréas puis une injection dans la rate pour provoquer des métastases au foie. Le projet étudie le rôle de cellules immunitaires dans la progression d'un cancer du pancréas très agressif. Le porteur présente les organoïdes comme incapables de reproduire le processus métastatique et conclut à la nécessité du modèle vivant.

Objectifs

L’adénocarcinome canalaire pancréatique est un cancer très agressif, qui se propage fréquemment vers le foie. Chez de nombreux patients, des métastases hépatiques sont déjà présentes au moment du diagnostic. Il se développe à partir de lésions précancéreuses (appelées PanIN), mais les mécanismes qui conduisent à leur progression vers un cancer invasif et à la formation de métastases restent mal compris. Des études récentes montrent que le foie peut être modifié avant même l’arrivée des cellules tumorales, créant un environnement favorable aux métastases, appelé niche pré-métastatique. Les macrophages, cellules immunitaires importantes du microenvironnement tumoral, semblent jouer un rôle clé dans ces processus. Cependant, leur implication précise dans la progression de l'adénocarcinome canalaire pancréatique et dans l’apparition des métastases hépatiques n’est pas encore clairement établi. L’objectif principal de ce projet est d’étudier le rôle des macrophages dans la progression des lésions précancéreuses vers un cancer invasif et dans l’initiation des métastases hépatiques, en utilisant un modèle murin génétique. Plus spécifiquement, ce projet vise à : Étudier l’évolution des macrophages dans le pancréas au cours de la progression tumorale. Analyser le rôle des macrophages du foie dans la formation de la niche pré-métastatique. Évaluer l’impact de la modification des macrophages sur la croissance tumorale et la dissémination métastatique. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre le rôle des macrophages dans le développement du PDAC et des métastases hépatiques, et pourraient contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à la progression des lésions précancéreuses vers un cancer pancréatique invasif, en s’intéressant en particulier au rôle du microenvironnement tumoral. Il vise également à améliorer nos connaissances sur la formation des métastases de ce cancer, un problème majeur de santé publique. La présence de métastases empêche souvent les patients de bénéficier d’une chirurgie, qui reste actuellement le traitement curatif le plus efficace pour ce cancer. Mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la dissémination tumorale est donc essentiel. Ce projet analysera les changements qui affectent les macrophages au cours du développement tumoral et de la formation de la niche métastatique, ainsi que leur rôle dans ces processus. Les résultats pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Enfin, les données produites seront partagées en libre accès afin de soutenir d’autres travaux de recherche utilisant les mêmes modèles expérimentaux.

Procédures

Certains animaux auront 3 ou 4 gavages, durée 1 minute. D'autres animaux auront deux chirurgies successives : Injection de cellules tumorales dans le pancréas (greffe orthotopique, durée 10 minutes) puis injection dans la rate de cellules tumorales (10 jours plus tard) pour induire des métastases hépatiques (durée 10 minutes). Ces chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie adaptée.

Impact sur les animaux

Les gavages induiront un stress transitoire léger. Les souris modèles présenteront par la suite une fragilité liée à l’activation de l’oncogène après l’administration de tamoxifène. Le développement progressif de lésions PanIN puis d’un cancer pancréatique invasif (PDAC) peut entraîner une contrainte chronique modérée, se traduisant notamment par une perte de poids, une diminution de l’activité et une altération de l’état général. Dans le modèle orthotopique, induit par chirurgie, les souris subiront deux interventions chirurgicales. Un stress léger et transitoire pourra être ressenti avant l'anesthésie. Ces procédures en elles-mêmes peuvent provoquer une douleur temporaire, et une légère perte de poids. Par la suite, la croissance des tumeurs, en particulier au niveau du foie, peut également entraîner des douleurs et un amaigrissement progressif. L’intensité globale des nuisances est estimée comme modérée selon le stade de la maladie, le modèle utilisé et les points d'arrêt prévus.

Devenir

Tous les animaux inclus dans ce projet seront mis à mort à la fin des procédures. Dans le modèle génétique génétique, les souris seront mises à mort à différents stades de la progression tumorale afin de permettre l’analyse des tissus, notamment le pancréas, le foie, les poumons et la rate. Ces prélèvements sont nécessaires pour étudier le microenvironnement tumoral et pré-métastatique à l’aide de différentes techniques biologiques. La mise à mort de tous les animaux est indispensable pour permettre l’analyse des tissus.

Remplacement

Bien que des modèles in vitro avancés, tels que les organoïdes et tumoroïdes, existent pour étudier le cancer, ils ne permettent pas de reproduire correctement le processus métastatique, qui implique des interactions complexes entre plusieurs organes. Ce projet s’intéresse en particulier au rôle du système immunitaire, notamment des macrophages et des monocytes circulants, dans la progression du cancer pancréatique depuis les lésions précancéreuses jusqu’au PDAC invasif. L’étude de ces interactions nécessite un environnement physiologique complet et un suivi à long terme, qui ne peuvent pas être obtenus avec des modèles in vitro seuls. Des approches in vitro seront néanmoins utilisées en complément pour confirmer certains résultats obtenus chez l’animal, contribuant ainsi à réduire le nombre d’animaux utilisés. Cependant, elles ne peuvent pas remplacer entièrement l’expérimentation animale dans le cadre de ce projet.

Réduction

Le nombre de souris utilisées a été limité au strict minimum, en s’appuyant sur les données de la littérature et sur des calculs statistiques d’effectif. Après la mise à mort, de nombreuses cellules, y compris des populations rares, seront collectées afin d’étudier leur rôle dans les tumeurs pancréatiques et les métastases hépatiques à différents niveaux d’analyse (cellulaire, moléculaire et transcriptomique). Chaque animal permettra ainsi de produire un grand nombre de données, optimisant l’utilisation de chaque individu et contribuant à la réduction globale du nombre d’animaux nécessaires.

Raffinement

Les souris sont hébergées en groupes, dans la limite de cinq animaux par cage, afin d’éviter l’isolement, sauf en cas de nécessité liée à des comportements agressifs. Leur environnement est enrichi avec du matériel adapté (papier, abris en carton) pour réduire le stress. Les animaux sont surveillés quotidiennement par l’équipe de recherche et le personnel de l’animalerie afin d’assurer un suivi rigoureux de leur état de santé. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués pour limiter toute souffrance. Les procédures ont été adaptées pour réduire au maximum les nuisances. Des anesthésies locales ou générales sont utilisées lorsque nécessaire lors des injections, avec des aiguilles fines. Pour les prélèvements sanguins, des dispositifs permettant de contrôler précisément les volumes prélevés sont employés.

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus pertinent pour notre étude car il nous permet d'utiliser des modèles de tumeurs issus de lignées cellulaires murines ainsi qu'un modèle spontanné qui se rapprochent des pathologies humaines. Ses ressemblances en termes de physiologie nous permettent d'étudier le rôle du système immunitaire dans le processus tumoral dans sa globalité.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 448
Souffrances
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Devenir
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 448

Électrodes implantées dans le cerveau sous anesthésie de deux heures, puis maintien sous anesthésie pendant dix-huit heures d'enregistrements pendant l'arrêt de l'oxygénation du cerveau: 448 rats subissent des variantes de ce protocole d'anoxie et de réanimation. Le RNT en classe 98 en souffrance sévère, 50 en modérée et 300 sans réveil. Le projet cherche des marqueurs de la mort cellulaire et un corrélat neuronal des expériences de mort imminente, rapprochées des effets de drogues psychédéliques. Tous seront tués à l'issue pour l'étude histologique de leur cerveau.

Objectifs

Un arrêt de l’apport en oxygène au cerveau total et prolongé, consécutif à un arrêt cardiaque et/ou respiratoire, est souvent responsable de graves lésions neurologiques et demeure l’une des principales causes de décès. Les processus neuronaux à l’origine des lésions et ceux accompagnant la récupération des fonctions cérébrales lors d’une réanimation réussie restent aujourd’hui mal connus. L'élucidation de ces processus représente un enjeu majeur en neurosciences puisqu’elle pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des patients. Les récentes recherches sur des modèles animaux reproduisant les conditions d’une privation en oxygène au cerveau ont cependant permis des avancées dans notre compréhension des changements électriques du cortex cérébral qui surviennent successivement dans l'électroencéphalogramme (EEG) lors d’une privation d’oxygène : une première bouffée d'activités rapides, suivie d’un ralentissement et une atténuation des activités qui finissent par s’annuler et être remplacées par un EEG plat. Survient alors une onde de grande amplitude, qui marque l’arrêt d’activité des neurones du cortex et le début des processus de mort cellulaire. Si le cerveau est rapidement réoxygéné, les neurones récupèrent leur activité. Cette restauration des activités du cortex se traduit par la survenue d’une deuxième onde EEG appelée « onde de réanimation ». Les activités rapides au début de l’arrêt de l’apport en oxygène que l’on retrouve chez les patients ressemblent à celles observées au cours de l’éveil alors que les patients sont visiblement inconscients. Il a donc été suggéré qu’elles pourraient constituer un corrélat neuronal pour les expériences de mort imminente (EMI), qui sont souvent associées à de vives perceptions sensorielles et un sentiment de bien-être profond. Il a par ailleurs été montré de fortes similitudes entre les EMI et les effets hallucinatoires des drogues psychédéliques agissant sur un des grands systèmes de neuromodulation, le système à sérotonine. L’ensemble de ces observations nous a conduit à émettre l’hypothèse d’une participation du système à sérotonine aux EMI et aux changements séquentiels d’activité dans le cortex. MODIFICATION : Le protocole a été ajusté pour intégrer la stimulation et l'enregistrement des systèmes de communication chimique (neuromodulation). L'objectif est de mesurer leur influence sur l'activité cérébrale durant le cycle complet de l'anoxie-réoxygénation (avant, pendant et après l'arrêt de l'oxygène).

Bénéfices attendus

L'anoxie cérébrale globale consécutive à un arrêt cardio-respiratoire ou à un accident vasculaire cérébral, est une cause majeure de décès et 57 pourcent des patients conservent des déficits neurologiques permanents de degrés divers, principalement causés par des lésions ischémiques/anoxiques corticales. Ce projet permettra tout d’abord de mieux comprendre les mécanismes cérébraux conduisant à la mort cellulaire lors d’une anoxie cérébrale et ceux qui sous-tendent la récupération des activités et fonctions cérébrales lors d’une réanimation. Nous espérons trouver des nouveaux marqueurs électriques permettant de prédire la capacité du cerveau à récupérer après une anoxie. Dans ce contexte, nos travaux de recherche fondamentale devraient ainsi permettre à plus long terme une meilleure prise en charge des patients qui arrivent à l’hôpital après un arrêt cardiaque. Notre étude nous permettra également de faire progresser nos connaissances sur les mécanismes neuronaux à l’origine des sensations et perceptions qui accompagnent les expériences de mort imminente. Nous déterminerons plus particulièrement le rôle d’un des grands systèmes de neuromodulation cérébrale dans ces phénomènes qui demeurent pour le moment mystérieux.

Procédures

Une partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale (une fois par animal, durée environ 2h), avec une prise en charge anesthésique et analgésique adaptées, permettant la mise en place d’électrodes d’enregistrement au niveau de différentes régions cérébrales et la mise sous respiration artificielle. Les animaux seront maintenus sous anesthésie pendant (MODIFICATION : 18h supplémentaires maximum), pendant lesquelles des enregistrements intracérébraux seront réalisés puis ils seront euthanasiés par une méthode règlementaire. Une autre partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale avec une prise en charge anesthésique et analgésique adaptées (une fois par animal, durée environ 1h30) durant laquelle une injection intracérébrale de traceurs sera réalisée pour colorer certains neurones. Les animaux seront gardés en vie une semaine puis seront euthanasiés selon une méthode règlementaire. MODIFICATION : Enfin, la dernière partie des animaux sera soumise à une première procédure chirurgicale avec une prise en charge anesthésique et analgésique adaptées (une fois par animal, durée environ 2h) durant laquelle une à deux injections intracérébrales seront réalisées, et des dispositifs d’enregistrements ou de stimulation de l’activité cérébrale seront mis en place. Trois à quatre semaines après, une seconde procédure chirurgicale sera réalisée (une fois par animal, durée environ 2h), avec une prise en charge anesthésique et analgésique adaptées, permettant la mise en place d’électrodes d’enregistrement au niveau de différentes régions cérébrales, et la mise sous respiration artificielle. Les animaux seront maintenus sous anesthésie pendant 18h supplémentaires maximum, pendant lesquelles des enregistrements intracérébraux seront réalisés en parallèle des stimulations et enregistrements via les dispositifs préimplantés, puis ils seront euthanasiés par une méthode réglementaire.

Impact sur les animaux

Les interventions chirurgicales peuvent entraîner certains effets indésirables : un stress lié aux manipulations avant l'opération, de la douleur suite à l'acte chirurgical, ainsi qu'un risque rare de complications (saignements ou infections). L'anesthésie peut également impacter les fonctions vitales de l'animal, provoquant une baisse de la température corporelle (hypothermie), un ralentissement du cœur et de la respiration, ou encore une sécheresse oculaire. MODIFICATION : L’implant sur la tête des animaux pourra générer un inconfort et présentera un risque de perte et, ou, d’infection. une partie des animaux seront hébergés seuls pendant 4 semaines maximum, s’agissant d’animaux sociaux cela impliquera un stress.)

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures expérimentales afin de réaliser des études histologiques sur leur cerveau.

Remplacement

Nous prévoyons de tester une partie de nos hypothèses en réalisant sur ordinateur un modèle biophysique des neurones enregistrés ce qui permet de remplacer en partie les expériences chez l’animal. Cependant, ce projet de recherche fondamental, qui vise à comprendre les évènements électriques cérébraux survenant pendant l’arrêt de l’oxygénation cérébrale mais aussi lors de sa restauration, requiert de réaliser des enregistrements électrophysiologiques à différentes échelles (extracellulaires et intracellulaires) chez le rat pour être mené à son terme. En effet, ce type de préparation in vivo est la seule permettant de maintenir intacte les propriétés des neurones individuels et des réseaux neuronaux, condition absolument nécessaire à la survenue spontanée des évènements électriques cérébraux produits lors d’un arrêt transitoire de l’apport en oxygène au cerveau.

Réduction

Une stratégie expérimentale méthodique a été mise en place pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Nous combinerons également différents protocoles d’enregistrements cellulaires (différents tests sur l’activité et les propriétés des neurones à l’échelle unitaire, enregistrements de longue durée et si possible de plusieurs neurones/animal) au sein d’une même expérience, ce qui nous permettra de n’utiliser que les animaux nécessaires à l’obtention de résultats fiables et reproductibles. Enfin, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance (448 animaux au total) et il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.

Raffinement

Une période d’acclimatation d’une à deux semaines à la zone d’hébergement est respectée après la livraison des animaux. Avant chaque expérience, une phase d’acclimatation de 30 à 40 minutes est observée, durant laquelle les animaux, placés seuls dans leur cage dans la salle d’expérimentation, ne sont pas manipulés afin de limiter le stress. Les animaux bénéficient d’un accès à la nourriture et à l’eau à volonté, ainsi que d’un environnement enrichi. Lors des enregistrements de l’activité cérébrale des animaux anesthésiés, une attention particulière est portée à la réduction de l’inconfort, de la douleur et du stress grâce à une surveillance continue des paramètres physiologiques (activité cérébrale, fréquence cardiaque, température, pression artérielle, saturation en oxygène). Des protocoles d’intervention adaptés, incluant l’utilisation appropriée d’anesthésiques généraux ou locaux et de myorelaxants, sont appliqués. MODIFICATION : Pour les injections intracérébrales et les implantations de dispositifs d’enregistrement ou stimulation chez des animaux anesthésiés, un protocole d’intervention sera mis en place pour chaque indicateur de souffrance (modification de comportement, signes identifiables de douleur ou d’inconfort, perte de poids, difficultés d’alimentation). La chirurgie sera réalisée avec une prise en charge anesthésique et analgésique adaptée. La profondeur de narcose sera contrôlée tout au long de la chirurgie. La température de l’animal sera maintenue à partir de l’induction de l’anesthésie et jusqu’à son réveil complet (tapis chauffant puis chambre réveil chauffée à 37 degrés Celsius). Du gel oculaire sera appliqué pour prévenir toute sécheresse oculaire et du sérum physiologique sera injecté par voie sous-cutanée pour éviter toute déshydratation. Les zones d’incisions et de chirurgie seront préalablement aseptisées. Après la chirurgie, l’animal sera surveillé jusqu’à son réveil puis il sera transféré dans sa cage. Un suivi quotidien sera assuré en post-chirurgie pendant 3 jours minimum puis 2 fois par semaine jusqu’à la fin de procédure. Si la procédure nécessite un hébergement individuel, l’enrichissement sera complété et cet hébergement limité à 4 semaines. Des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale.

Choix des espèces

Les expériences seront réalisées chez des rats. Le rat constitue une espèce de choix pour les enregistrements intracellulaires in vivo en raison de leur taille et d’une très bonne cartographie anatomique de leur cerveau permettant un positionnement précis des électrodes d’enregistrement dans les différentes structures cérébrales. Nous utiliserons des rats adultes (âgés de deux à trois mois). Ces critères nous permettent d’effectuer nos expériences sur des rats ayant terminé leur développement cérébral. Les rats adultes fournissent une représentation plus fiable des conditions cérébrales observées chez les adultes humains. Etant donné que la plupart des cas d‘anoxie cérébrale (par arrêt cardiaque) touchent des adultes, étudier les dynamiques cérébrales survenant lors de l’arrêt et la reprise de l’oxygénation cérébrale sur des rats adultes permettra de mieux comprendre ses mécanismes et ses conséquences au sein de cette population.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 800
Souffrances
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Devenir
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 800

Les souris perdant plus de 20 % de leur poids en une semaine sont retirées et tuées. 800 souris vont être utilisées, dont 120 opérées sans réveil, l'ensemble classé entre souffrance modérée et sans réveil. Les chirurgies provoquent une ischémie de l'intestin, suivie ou non d'une reperfusion, avec injections et prélèvements de sang. Le projet étudie le rôle d'une hormone, le GLP-1, dans l'atteinte de la barrière intestinale, avec un brevet déjà déposé sur son usage possible comme biomarqueur.

Objectifs

L'intestin, au-delà de sa fonction d'absorption des nutriments, constitue une formidable barrière entre le milieu externe et le milieu interne. Une perturbation de cette fonction barrière, caractérisée par une altération de la perméabilité intestinale , est associée à des pathologies inflammatoires chroniques et aiguës telles que l'ischémie mésentérique aiguë (IMA). L'infarctus de l'intestin est une urgence médicale qui ne peut être diagnostiquée précocement. Il s'agit de l'évolution de l'IMA, provoquée par un apport sanguin insuffisant à l'intestin, entraînant la mort intestinale. Son taux de mortalité est de 60 à 90 % en raison de la gravité de la maladie et de l'échec d'un diagnostic rapide. Au cours des dernières années, d’importants efforts cliniques et précliniques ont été déployés pour trouver des biomarqueurs capables de prédire les dommages gastro-intestinaux avant qu’ils ne deviennent irréversibles et ne se propagent au reste du corps. Un diagnostic plus précoce de l'ischémie intestinale permettrait des interventions plus précoces, pouvant aboutir à : 1) éviter une intervention chirurgicale ; 2) moins de morbidité postopératoire et une survie améliorée si la chirurgie était indiquée. Cela aurait également un impact direct sur l'utilisation des ressources de santé postopératoires, tant au niveau des soins aux patients que de la prestation des services de santé. Identifier un biomarqueur spécifique de l’IMA, utilisable en cas d'urgence clinique, constituerait une avancée majeure. Nous avons récemment identifié un nouveau biomarqueur sérique pour l'IMA : le Glucagon-like peptide 1 (GLP-1). Bien que les peptides de type glucagon soient largement utilisés en clinique, ils ne sont toujours pas utilisés comme biomarqueurs en biologie clinique. Les objectifs du projet actuel sont de comprendre le rôle du GLP-1 dans la perturbation de la barrière intestinale au cours de l'IMA.

Bénéfices attendus

Ce travail devrait permettre de répondre aux questions suivantes : 1. Le GLP-1 endogène sécrété lors d’une perturbation de la fonction barrière intestinale a-t-il un rôle dans cette fonction barrière notamment sur les cellules souches intestinales. ? Si oui, est il bénéfique ou non. ? 2. La sécrétion de ce GLP-1 vient il protéger les organes à distance de par ses propriétés anti-inflammatoires ? 3. Les agonistes GLP-1, actuellement utilisés en clinique humaine, pourraient ils être utilisés ou non lors de perturbation de la fonction barrière ? Ce travail présenté ici est la partie préclinique d’un projet de plus grande envergure pour lequel un brevet a été déposé et qui consiste à déterminer si ce GLP-1 pourrait être un biomarqueur de l’ischémie mésentérique. Comprendre pourquoi ce GLP-1 est sécrété de façon précoce lors de l’ischémie reperfusion et son rôle potentiel dans cette pathologie permettrait éventuellement, de pouvoir traiter de façon précoce les patients afin de réduire les conséquences drastiques sur l’intestin, conduisant le plus souvent à la mort de l’individu.

Procédures

L’ensemble des procédures décrites dans ce projet repose principalement sur des procédures chirurgicales dont l’objectif est d’induire une perturbation de l'homéosatsie des cellules souches intestinales en réalisant des ischémies mésentériques suivies ou non d’une reperfusion. La durée minimale de la chirurgie est de 30 minutes lors d’une ischémie et 20 minutes si elle est suivie d’une reperfusion. Certaines procédures vont nécessiter des injections intra-péritonéales (IP), ou des prélèvements de microgoutte de sang pour mesurer la glycémie. Ces manipulations se font soit sous anesthésie locale (prélèvement sanguin) soit sur animaux vigiles (injections IP) et ne prennent que quelques secondes quand réalisées par un opérateur maitrisant les gestes techniques ce qui sera le cas.

Impact sur les animaux

Les expérimentations d’ischémie et ou ischémie/reperfusion de ce projet se feront sur des animaux anesthésiés et il n’y aura aucun réveil de l’animal. Les seules manipulations sur animaux non anesthésiés seront les injections intrapéritonéales des molécules pharmacologiques ou les prélèvements de microgouttes de sang par la queue. Nous serons plus particulièrement attentifs lors des traitements chroniques de 2 semaines car il est parfaitement écrit dans la littérature que les molécules pharmacologiques utilisées réduisent la prise alimentaire. Ainsi un suivi de la masse corporelle toutes les 48h sera réalisé. Si aucun effet négatif ne sont décrits dans la littérature concernant les effets de ces molécules pharmacologiques nous seront également vigilants à tous signes susceptibles de traduire un inconfort voir une souffrance des animaux.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.

Remplacement

Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu une sécrétion hormonale (GLP-1) dont les effets peuvent avoir lieu localement au niveau de l’intestin lui-même mais également au niveau d’autres organes distants. Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires et le nombre d’expériences réalisées sur chaque animal, nous avons adopté la stratégie suivante : - Réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à une analyse statistique robuste de cette expérience à l’aide de tests statistiques adéquats. En fonction de la distribution normale ou non des données, nous utiliserons des tests paramétriques ou non paramétriques sachant qu’il y a des variations individuelles des animaux, que ce soit dans les phases d’ischémie, de reperfusion ou bien lors de la mise en culture des cellules souches intestinales. L’utilisation de la dislocation cervicale réduit également considérablement la variabilité individuelle de tous les paramètres mesurés (Sanguins : cytokines, Perméabilité ; prélevement et Extraction de cellules souches intestinales...) engendrée par les difficultés de prélèvement chez les animaux ayant eu une ischémie.

Raffinement

Les animaux seront hébergés avec un enrichissement de leur milieu adapté comme des maisons leurs permettant de se cacher. Lors des traitements chroniques (2 semaines), ils bénéficieront d’un suivi de leur état général avec mesure de la masse corporelle toutes les 48h. Toutes les procédures expérimentales, les actes susceptibles d’entraîner une souffrance ou une douleur seront réalisés sous anesthésie générale (isoflurane 50mg/kg). En cas de perte de poids des animaux supérieure à 20% en 7 jours, ou tout autre signe suggérant une souffrance de l’animal (posture, absence de toilettage, craintif, etc) l’animal concerné sera retiré du projet (euthanasie par dislocation cervicale sous anesthésie à l’isoflurane). Aucun animal ayant subi une ischémie avec ou sans reperfusion ne sera réveillé et seront tous euthanasiés encore endormis. Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet.

Choix des espèces

La souris est utilisée car son métabolisme présente de nombreuses similarités avec celui de l’Homme, en particulier au niveau intestinal. Elle exprime les mêmes protéines. En particulier le GLP-1 suit le même comportement chez l’Homme et la Souris. De plus nous avons vérifié que ce GLP-1 était également sécrété lors des ischémies expérimentales réalisées chez l’Homme. Ce modèle est largement documenté dans la bibliographie scientifique. Dans ce projet, nous serons probablement amenés à travailler sur des lignées de souris OGM présentant une délétion spécifique du gène codant pour le glucagon, Elles sont issues du fond génétique C57BL6/J. Ces souris n’ont pas un phénotype dommageable, elles se portent et se comportent bien et ont un état de santé général identique à des souris C57BL6/J non génétiquement modifiées. Il est également probable que nous utiliserons une lignée de souris OGM exprimant le marqueur des cellules souches intestnales (LGR5) couplé à une GFP. Cela permet de récuper spécifiquement les cellules souches (après un passage au Facs).

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Souris : 480
Souffrances
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▲ 72
▲ 408
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Devenir
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 480

480 souris vont être utilisées dans ce second volet de l'étude, dont 408 rendues diabétiques, toutes tuées et leurs tissus prélevés. Des plaies cutanées leur sont infligées et suivies jusqu'à la fermeture de la peau, avec des anesthésies répétées et des incisions de la queue pour la glycémie. Le projet teste une solution d'acide hypochloreux sur la cicatrisation des plaies chroniques du pied diabétique. Le RNT invoque une "urgente nécessité" de nouveaux traitements, alors que le travail relève de la recherche fondamentale et fait suite à des résultats déjà obtenus sur cellules.

Objectifs

La thérapie locale des ulcères du pied repose principalement sur le débridement de la plaie et la protection des plaies à l’aide de pansements mais la cicatrisation reste longue et peut échouer. Il y a une urgente nécessité à trouver de nouveaux traitements et augmenter la compréhension du défaut de cicatrisation chez les diabétiques. Les études d’efficacité de molécule pro-cicatrisantes sont principalement effectuées sur des animaux sains avec quelques études sur des animaux pathologiques et exclusivement réalisées sur des plaies aiguës de type coupure. Toutefois, la peau d’un patient diabétique et d’un sujet sain sont différentes, de même qu’une plaie liée à la gravité par application de la pression du corps sur les pieds est très différente d’une coupure. Ce projet de recherche fondamentale a pour objectif de mieux comprendre l’impact de l’acide hypochloreux sur la détersion des plaies et son effet dans le retard de cicatrisation des plaies chroniques diabétiques. Ce projet se déroulera sur deux EU différentes.

Bénéfices attendus

Une meilleure compréhension de l’impact de l’acide hypochloreux dans le retard de cicatrisation des ulcères de modèles murins diabétiques permettra d’étoffer les connaissances concernant cette pathologie et les mécanismes d’action du traitement testé. Ainsi l’utilisation d’acide hypochloreux pour la prévention de l’infection des plaies chroniques amènera une nouvelle piste dans le traitement du pied diabétique.

Procédures

Les 160 souris diabétiques de type 1 recevront un total de 5 injections (durée 15 secondes, contention comprise) dans l’abdomen d’un produit provoquant une hyperglycémie chronique. Des plaies cutanées seront réalisées sur 408 animaux et leur cicatrisation sera soit arrêtée la première semaine, soit suivie jusqu’à la fermeture complète de la peau sur un maximum de 25 jours pour les souris diabétiques présentant un retard de cicatrisation. Il existera une répétition d’anesthésie gazeuse pour induire des plaies ainsi que pour le suivi de la cicatrisation. Enfin, toutes les souris seront soumises a des mesures de glycémie maximum nécessitant une incision de la queue (durée totale de 15 secondes), espacées de minimum 3 jours.

Impact sur les animaux

Les souris peuvent perdre du poids (principalement les souris diabétiques de type 1). Les animaux diabétiques présentent une polydipsie (consommation importante d’eau de boisson) et une polyurie (production importante d’urine). Les soins liés aux plaies peuvent être douloureux. Les anesthésies répétées, nécessaires pour les soins et le suivi de cicatrisation, peuvent affaiblir les animaux. Les souris seront hébergées individuellement durant la période de suivi de cicatrisation, ce qui peut créer un stress pour ces animaux sociaux.

Devenir

Mise à mort en fin d’expérimentations et prélèvement des tissus.

Remplacement

La cicatrisation est un processus naturel qui permet à la peau de se refermer. Le diabète conduit, entre autres, à des défauts de cicatrisation de la peau avec un allongement de la durée de fermeture pouvant conduire à une infection. Souhaitant étudier les impacts d’une solution d’acide hypochloreux sur la cicatrisation diabétiques, à la fois dans son action de détersion des plaies mais aussi d’impact moléculaires sur ce tissu lésé complexe, notre projet requiert une approche intégrée qui n’est rendue possible que par l’utilisation du modèle souris. De plus, ce projet souhaite étudier l’impact d’une solution d’acide hypochloreux sur la cicatrisation diabétique dans ces phases précoces ou intermédiaires, nécessitant le prélèvement de la peau lésée, impossible à réaliser sur un patient atteint de retard de cicatrisation, au risque d’empirer sa pathologie. Aucune méthode alternative ne peut se substituer à l’utilisation des animaux. Ce projet de recherche fait suite à des résultats obtenus sur cellules.

Réduction

Dans toutes les procédures, le nombre d’animaux par lot a été défini a minima afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Le projet de recherche utilise 2 modèles de souris diabétiques, sur lesquelles seront réalisées 2 types de plaie cutanée et le suivi de la cicatrisation avec ou sans acide hypochloreux. De par l’expertise de l’équipe et les études tissulaires post-expérimentations requises, 8 souris sont nécessaires par groupe pour la cicatrisation complètes et 6 souris par groupe pour les études sur peaux saines et les jours intermédiaires de cicatrisation. Les tests de toxicités de la procédures 1 seront réalisés séquentiellement, permettant une réduction du nombre d’animaux nécessaire. En effet, nous commenceront par tester la solution pure d’acide hypochloreux, si celle-ci ne provoque pas d’inflammation sur la peau saine, nous ne testeront pas les dilutions. D’un point de vue statistique, nous avons prévu d’utiliser des tests statistiques non paramétriques adaptés aux petits groupes et des analyses de variance suivi de post-tests pour évaluer les différences intra- ou inter-individuelles pour toutes les mesures.

Raffinement

Les souris seront suivies avec un soin particulier, elles seront observées tous les jours et pesées 1 fois par semaine. Les points limites sont clairement définis, afin de détecter précocement tout signe de souffrance. Un anti-douleur sera administré durant les premiers jours de cicatrisation afin de prendre en charge la douleur des animaux.

Choix des espèces

Les modèles murins, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, restent largement utilisés pour étudier l’intégrité fonctionnelle de la peau. Cette espèce possède une physiologie et une organisation cutanée proche de celle de l'Homme et permet d'étudier l’induction des plaies et les processus de cicatrisation, tout en complétant l'analyse jusqu'à une échelle cellulaire et moléculaire. Nous utiliserons des souris âgées minimum de 4 semaines pour débuter le modèle diabétique et pour que les souris soient sexuellement matures au moment de l’induction des plaies cutanées.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 800
Souffrances
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▲ 800
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Devenir
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 800

800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par un régime gras pendant douze semaines, elles reçoivent des injections quotidiennes sur la même durée, des échographies cardiaques hebdomadaires sous anesthésie et des tests de tolérance au glucose de deux heures. L'objectif est de préciser le rôle d'une enzyme dans la cardiomyopathie diabétique, les retombées pour les patients restant renvoyées au long terme. Le porteur affirme que seul le recours à un "organisme entier" permet de prévoir la réponse à la molécule testée.

Objectifs

L’insuffisance cardiaque (IC) est l’une des premières causes de mortalité/morbidité dans le monde. Le diabète est une complication majeure de l’IC, et l’augmentation épidémique actuelle de l’obésité et du diabète font que la cardiomyopathie de type diabétique devient un problème majeur de santé publique, pour lequel les solutions thérapeutiques sont très limitées. L’objectif de ce projet est de déterminer le rôle d’une enzyme spécifique dans le développement de la cardiomyopathie de type diabétique et également de tester de nouvelles thérapeutiques pour lutter contre cette pathologie. Le projet se déroule dans deux Etablissements Utilisateurs.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de comprendre le rôle d’une enzyme dans la progression de la cardiomyopathie diabétique, problématique majeure de santé publique, et permettra d'améliorer nos connaissances sur la progression de cette pathologie multifactorielle et complexe. A long terme, ce projet pourrait permettre d’améliorer les traitements existants et offrir de nouvelles options thérapeutiques pour les patients souffrant de cette pathologie, réduisant ainsi la morbi-mortalité associée.

Procédures

Les souris suivront plusieurs types d’interventions : alimentation modifiée enrichie en graisse pendant 12 semaines ; des examens hebdomadaires du cœur par échocardiographie (une fois par semaine, environ 10 min, sur animal anesthésié) ; des mesures de la composition corporelle (% masse grasse) réalisées en début et à la fin du protocole (sur animal vigile, 2 min par mesure) ; des injections journalières pendant 12 semaines (durée environ 10 secondes chacune, sur animal vigile) ; des exercices physiques adaptés, en début et en fin de protocole (quelques minutes par séance) ; un test de tolérance à l’insuline et au glucose en début, milieu et fin de protocole (intervention de 2h). L'ensemble des interventions auront lieu dans l'établissement utilisateur 1.

Impact sur les animaux

Certains régimes peuvent entraîner une prise de poids, une fatigue ou une réduction de mobilité. Des traitements peuvent provoquer une tension élevée ou une inflammation. Les signes de douleur ou d’inconfort seront surveillés, et des mesures seront prises pour soulager les animaux ou les retirer de l’étude si nécessaire. Les anesthésies nécessaires aux échocardiographies peuvent entraîner une récupération lente ou une hypothermie passagère.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en fin de protocole afin de permettre les prélèvements d’organes et leurs analyses, qui ne peuvent pas être réalisés sans mise à mort.

Remplacement

L’utilisation du modèle murin est indispensable pour étudier l’interaction entre les différents types cellulaires cardiaques, les systèmes vasculaire et immunitaire. Seul le recours à un organisme entier permet de prévoir la réponse thérapeutique à la molécule testée.

Réduction

Le nombre d’animaux a été limité au strict nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables tout en respectant la variabilité biologique et sans compromettre les résultats scientifiques attendus. Chaque animal sera utilisé pour mesurer un maximum de caractéristiques du développement de la pathologie (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires). Ceci permettra de limiter au maximum le nombre de souris utilisées au final.

Raffinement

Dans un souci de raffinement, nous mettrons en place plusieurs mesures visant à assurer le bien-être des animaux et à réduire au maximum la douleur et la souffrance associées aux procédures expérimentales : - litière absorbante, renouvelée régulièrement, permettant les comportements naturels (fouille, creusage, nidification). De plus, les animaux obèses seront suivis plus régulièrement (remplissage des biberons, changement de litière plus fréquent si nécessaire). - interaction sociale préservée : les souris seront hébergées en groupes de 5 individus pour éviter l’isolement. - accès libre à l’eau et à la nourriture. Les échocardiographies seront réalisées sous anesthésie légère avec maintien thermique et du gel oculaire sera appliqué pour prévenir la déshydratation. - Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de détecter précocement tout signe de souffrance, de détresse ou d’inconfort : poil ébouriffé, posture anormale, signes de déshydratation, détection de signes de douleur (respiration anormale, mouvements réduits, vocalisations inhabituelles), analyse du comportement : isolement, diminution des interactions sociales, réduction de l’activité locomotrice, perte de poids. Toutes les manipulations seront réalisées par du personnel formé et qualifié, afin de réduire la durée et le stress des interventions. Ces mesures permettront de limiter au maximum la souffrance animale tout en assurant la qualité et la fiabilité des résultats obtenus dans cette étude. Le transport des animaux entre les deux établissements utilisateurs sera effectué à pied (moins de 10 minutes), à l’écart du public, dans les cages de transport sécurisées. Les cages seront placées dans des sacs spécifiquement conçus pour garantir l’obscurité et l’isolement des stimuli extérieurs. Cette procédure vise à réduire au maximum le stress des animaux pendant le déplacement.

Choix des espèces

L’espèce souris a été choisie car elle représente le modèle mammifère le plus couramment utilisé pour les études sur l’insuffisance cardiaque et le plus représentatif de la pathologie humaine. Ainsi, les résultats obtenus seront plus facilement transposables à l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge de 2 mois, correspondant à un stade jeune adulte, adapté aux objectifs de l’étude.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
Souris : 4443
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 4443
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Devenir
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 4443

4443 souris vont être utilisées pour une zone de peau fibrosée de moins d'un centimètre carré dans le bas du dos, chacune recevant des injections répétées d'un agent inflammatoire cinq jours par semaine pendant deux semaines. Toutes relèvent d'un niveau de souffrance modéré et seront tuées pour analyses. Le projet observe comment la rigidité du tissu modifie la migration des cellules immunitaires dans la peau. L'effectif de plus de quatre mille animaux n'est rattaché qu'à un objectif de connaissance fondamentale, sans justification détaillée du nombre.

Objectifs

La peau est le plus grand organe du corps humain, indispensable à notre survie. Elle agit comme une barrière protectrice et joue un rôle crucial dans notre système immunitaire. La peau est composée de trois couches. 1)L’épiderme, la couche la plus superficielle 2)Le derme, la couche intermédiaire, contient des fibres de collagène et d’élastine qui lui donnent élasticité et fermeté. Il abrite également des vaisseaux sanguins, des nerfs, ainsi que des follicules pileux. 3) l’hypoderme est la couche la plus profonde de la peau et est essentiellement composée de tissus adipeux et conjonctif. Elle fournit une isolation thermique. Dans le derme et l’épiderme, les cellules immunitaires patrouillent à la recherche de pathogènes ou de signaux de danger pour la mise en place d’une réponse immunitaire efficace, qu’elle soit spontanée suite à une infection ou à l’apparition d’une tumeur, ou induite par un vaccin par exemple. Ce processus est aussi essentiel pour le maintien de la tolérance immunitaire, et ainsi éviter les maladies auto-immunes. Certaines cellules immunitaires (les cellules dendritiques) se déplacent dans les tissus en prélevant des échantillons de leur environnement. Elles migrent ensuite vers les ganglions lymphatiques drainant leur tissu d’origine. Ces 2 étapes (échantillonnage en périphérie et migration vers les ganglions) sont clefs dans la mise en place de la réponse immunitaire et le maintien de la tolérance. Dans les tissus, la migration des cellules dendritiques est guidée par des signaux chimiques et physiques, qui sont profondément modifiés en cas d’inflammation. Notre projet vise à comprendre comment la modification des propriétés mécaniques de la peau modifie la migration et l’efficacité des cellules immunitaires dans la peau et dans les ganglions. La compréhension de ces mécanismes mis en jeu pourra s’appliquer à d’autres pathologies dans lesquelles la modification de la structure du tissu est majeure. La modification de la structure tissulaire et de ses propriétés physiques est maintenant connue dans de nombreuses pathologies notamment au sein de divers cancers, où le la modification du collagène semble favoriser la survenue de métastases en inhibant la réponse immunitaire.

Bénéfices attendus

Comprendre comment l’installation d’une fibrose modifie les propriétés mécaniques des tissus et la migration des cellules immunitaires permettra d’obtenir des connaissances fondamentales sur la migration des cellules dans les tissus. Nous focalisons nos recherches sur les cellules dendritiques, cellules sentinelles du système immunitaire indispensable pour le déclenchement d’une réponse immunitaire spécifique. Nos premiers résultats mettent en évidence une accumulation de cellules dendritiques en cas de fibrose, qui sont incapables de migrer au ganglion lymphatique. Nous souhaitons adapter cette DAP afin de préciser les mécanismes moléculaires mis en cause dans ce défaut de migration. Ces mécanismes pourront être utilisés dans de nombreuses autres pathologies où la modification de la structure du collagène joue un rôle majeur dans la progression de la maladie et la réponse immunitaire, notamment en cas de cancer, où la migration des cellules dendritiques est également défectueuse. La modification proposée permettra d’identifier des mécanismes précis qui régulent la migration des cellules dendritiques, et pourra s’appliquer à d’autres pathologies (cancer).

Procédures

Dans un premier lot, les animaux anesthésiés recevront des traitements par injection à raison de maximum 1 injection par jour, 5 jours par semaine pendant 2 semaines (durée de chaque anesthésie de 5 minutes maximale). Certains de ces animaux recevront également un second traitement soit par injection à raison d’1 injection par jour pendant 5 jours consécutifs au maximum (durée du geste inf à 10sec) soit par application cutanée (application unique – durée du geste de 3 minutes). Dans un second lot, les animaux vigiles recevront une application cutanée unique de produit (durée du geste inférieure à 3 minutes).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues lors des injections de produits seront celles liées à la piqûre (douleur de courte durée). L’injection d’un agent inflammatoire induira une inflammation chez les animaux. L’inflammation se caractérise par la douleur, le gonflement, la rougeur et la chaleur qui peuvent entraîner une gêne chez l’animal. Néanmoins, il s’agit ici d’une inflammation locale et non générale, et modérée. La gêne est caractérisée par l’apparition d’une desquamation principalement entre les 12e et 16e jours après injection, et la présence d’un érythème dont l’intensité est maximale du 9e au 14e jour. Les animaux seront suivis pendant 6 semaines afin d’étudier la résolution de l’inflammation, mais nous ne nous attendons pas à des effets rémanents après la fin des injections. La surface attendue de la zone fibrotique de la peau du bas du dos de la souris est inférieure à 1cm. Nous porterons notre attention spécifique sur cette zone. Nous ne nous attendons pas à des conséquences sur la mobilité des souris, la zone fibrotique étant à distance des articulations des membres supérieurs et inférieurs. Un éventuel effet sur la mobilité n’a d’ailleurs pas été décrit dans la littérature.L’application cutanée d’un marqueur fluorescent sans addition de molécule pro-inflammatoire induira une réaction locale éventuelle (mais non décrite dans la littérature). L’application cutanée d’un marqueur fluorescent associé à une molécule proinflammatoire pourra induire un aspect inflammatoire local (rougeur, chaleur).

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

L’influence du microenvironnement tissulaire sur la migration des cellules immunitaires a été démontré par de nombreuses équipes au cours de la dernière décennie. Ces cellules répondent à des signaux de dangers, largement étudiés in vitro , comme par exemple la présence de composants bactériens. Néanmoins, il s’agit d’un effet direct d’un agent inflammatoire sur les cellules, qui ne prend pas en compte le contexte complexe et la réponse du tissu, qui répond également à la présence de signaux de dangers. Il n’est donc pas possible d’extrapoler ces données sans avoir une description précise et quantitative des propriétés du microenvironnement in vivo. L’utilisation de différents modèles in vitro (matrice en fibres 3D) ou ex vivo (explants de peau humaine) ne permettent pas de reconstituer la complexité du tissu cutané : - Sa structure en 3 couches (épiderme, derme, hypoderme) et la structure des fibres de collagène formant le tissu de soutien aux cellules. - Nombreux types cellulaires présents : kératinocytes dans l’épiderme, fibroblastes dans le derme, adipocytes (manquant dans les modèles in vitro), extrémités neuronales (non présents dans les modèles in vitro) et l’infiltrat immunitaire comportant de multiples types cellulaires différents. L’objectif de ce projet est de fournir cette description, afin ensuite de pouvoir établir des modèles in vitro conformes aux propriétés des tissus observées in vivo. Cela permettra alors d’isoler les propriétés du tissu une par une et de tester leur effet individuel sur les cellules immunitaires, afin d’identifier les paramètres les plus importants. Par ailleurs, Le modèle in vivo est indispensable pour déchiffrer le dialogue entre différentes cellules immunitaires et la migration d’un organe à l’autre, dans un organisme vivant intégré dont le système immunitaire est proche de celui de l’homme, comme la souris. L’utilisation du modèle Souris reste indispensable pour le présent projet, afin d’avoir un tissu et un système immunitaire complets et fonctionnels.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les expériences de mise au point seront réalisées sur des échantillons prélevés sur des animaux utilisés pour d’autres expériences (mise à mort pour prélèvement d’autres organes que la peau). Une première expérience sera réalisée afin de déterminer les meilleurs temps expérimentaux à utiliser. Les échantillons issus de cette expérience seront également utilisés pour les analyses des procédures suivantes. Le maximum d’échantillons d’intérêt a été et sera prélevé lors de la mise à mort des souris (peau, ganglions, sérum) et conservés pour des analyses ultérieures. Cela permettra de concentrer ensuite la caractérisation sur ces conditions expérimentales et donc de limiter le nombre total d’animaux utilisés. Grâce à nos résultats préliminaires, nous avons pu supprimer une procedure initialement prevue qui n’a plus de rationnel scientifique. A partir de données publiées et accessibles, nous avons ici déterminé le nombre d’animaux nécessaire comme étant le plus petit nombre d’animaux permettant de mettre en évidence une différence significative dans notre modèle expérimental (induction de fibrose cutanée).

Raffinement

En accord avec les recommandations internationales, les animaux sont suivis attentivement afin d’assurer leur bien-être, et les expérimentations sont arrêtées avant la souffrance des animaux. Pour cela : -Les souris sont habituées à l’animalerie (accoutumance après transfert) et habituées à être manipulées par le même expérimentateur avant le début de la procédure, afin de limiter le stress après le début de la procédure. -Un suivi clinique renforcé sera réalisé pendant les 30 min suivant l’injection sous-cutanée, puis 6h après, puis une fois par jour pendant 10 jours, puis deux fois par semaine jusqu’à la fin de la procédure. -Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront sortis de la procédure (traitement antalgique, mise à mort). -Le suivi des animaux pour les procédures suivantes sera adapté en fonction de ce qui a été observé dans les procédures antérieures (au fur et à mesure de l’avancée du projet). Nous n’avons pas observé d’effet secondaire inattendu lors des premières expériences réalisées. Pour éviter l’inconfort et la douleur lors des procédures, des anesthésiques et analgésiques adaptés seront utilisés.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet. Les souris seront utilisées entre 8 et 16 semaines, afin d’avoir un système immunitaire adulte.

  • Formation professionnelle
  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 425
Souffrances
▲ 2
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▲ -
▲ 423
Devenir
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 -
 425

Injection de cellules tumorales dans le cerveau, puis résection chirurgicale de la tumeur trois semaines plus tard, avant des prélèvements sanguins jusqu'à trois fois par semaine: 425 souris subissent ce protocole reproduisant la prise en charge du glioblastome. Le RNT classe 423 d'entre elles en souffrance sévère et prévoit leur mise à mort pour analyses. L'étude vise une sous-population de cellules immunitaires supposée favoriser la récidive après chirurgie. Le choix se porte sur des souris immunodéficientes, qui acceptent les cellules humaines sans rejet.

Objectifs

Les glioblastomes (GBM) sont les tumeurs cérébrales les plus fréquentes et les plus agressives chez l’adulte. Malgré une prise en charge lourde associant chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie, la survie moyenne des patients n’excède pas huit mois, en raison de l’apparition quasi systématique de récidives. Le principal facteur supposé responsable de ces récidives est la repousse de cellules hautement invasives se propageant à partir de la masse tumorale initiale. L’environnement protecteur de ces cellules empêche leur élimination par les traitements conventionnels, rendant la récidive le plus souvent létale. Certaines populations de cellules immunitaires ont déjà été identifiées comme jouant un rôle pro-tumoral, notamment en réduisant l’efficacité de la chimiothérapie. Cette étude vise à étudier l’effet supposé délétère d’une sous-population particulière de cellules immunitaires, particulièrement abondante dans le glioblastome après la chirurgie. L’objectif est de montrer que l’inhibition ou la suppression de cette population améliore la réponse au traitement. Une telle découverte permettrait d’affiner notre compréhension des mécanismes de résistance thérapeutique et d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de prise en charge des glioblastomes chez les patients.

Bénéfices attendus

Le glioblastome est la forme la plus fréquente et la plus agressive des tumeurs cérébrales malignes chez l’adulte. Malgré un protocole thérapeutique complet mêlant chirurgie, chimio- et radio- thérapie, le pronostic reste très défavorable avec une survie médiane de 8 mois. Ce mauvais pronostic est en grande partie dû au très haut taux de récidive de la maladie qui apparait dans 80% des cas au même endroit que la tumeur initiale. Cette résistance au traitement fait du glioblastome un véritable défi médical et scientifique, nécessitant le développement de nouvelles approches thérapeutiques. Ce projet vise à mieux comprendre et à prévenir la repousse des cellules tumorales résiduelle après une chirurgie du glioblastome. Les connaissances obtenues pourraient permettre de limiter la récidive de la maladie, qui constitue aujourd’hui l’un des principaux obstacles au succès des traitements. À court terme, ce travail apportera des informations précieuses sur les mécanismes qui permettent à certaines cellules de survivre aux thérapies actuelles et de reformer une tumeur. Ces découvertes pourront orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques plus efficaces, ciblant spécifiquement les cellules immunitaires. À long terme, les résultats de ce projet pourraient contribuer à améliorer la survie et la qualité de vie des patients atteints de glioblastome, en rendant les traitements plus durables. Les bénéfices dépasseront le cadre de cette maladie : les connaissances acquises pourraient également être utilisées pour d’autres types de cancers dont le protocole de soin inclut une résection chirurgicale.

Procédures

Dans cette étude, les animaux subiront plusieurs interventions Tout d’abord, une première intervention consistera en l’injection de cellules tumorales directement dans le cerveau des animaux sous anesthésie générale. Cette procédure, réalisée une seule fois par animal, durera environ 10 à 15 minutes. Un premier lot d’animaux ne subira que cette intervention. Les autres lots subiront une résection chirurgicale, environ trois semaines après l’injection des cellules tumorales, sous anesthésie générale. Cette intervention, qui vise à mimer la prise en charge clinique du glioblastome chez l’humain, durera environ 30 à 45 minutes. Un lot d’animaux ne subira que cette résection. Les autres lots subiront en plus de la chirurgie un traitement, dont l’administration est effectuée sur animaux non anesthésiées (=vigiles) (geste inférieur à 10 sec). Ces traitements seront administrés avant, pendant et un jour après chirurgie pour un lot, ou un jour et deux jours après chirurgie dans un autre lot. Parallèlement, des prélèvements sanguins seront effectués une à trois fois par semaine afin de mesurer l’évolution de la tumeur sur tous les lots de souris vigiles. Chaque prélèvement, réalisé en quelques secondes sur une veine de la queue, permettra de limiter le stress des animaux. Enfin les animaux seront opérés sous anesthésie générale profonde juste avant leur mise à mort (durée de l’anesthésie : 15 min). Les animaux ne reprendront pas conscience après cette anesthésie.

Impact sur les animaux

Lors de l’injection des cellules tumorales : Les animaux greffés avec les cellules tumorales vont développer une tumeur cérébrale qui peux entrainer une perte de poids et de coordination. Lors la résection : L’os du crane étant peu innervé, la craniotomie est à l’origine d’une douleur mesurée. La résection de la tumeur en elle-même ne provoque pas de douleurs puisque le cerveau ne possède pas de terminaisons nerveuses. Cependant, la craniotomie peut engendrer un changement de pression intracrânienne et la résection en elle-même peut être à l’origine de petites hémorragies. Suite à cette intervention, une réduction des mouvements et de la mobilité de l’animal, une perte de coordination peuvent subvenir dans les heures qui suivent la chirurgie. Dans les jours suivant, une perte de poids peut également être observée. Lors de l’injection des thérapies ciblée : Les nuisances attendues suite à l’injection des traitements seront celles liées à l’injection (stress et douleur légers, de courte durée). D’après la littérature disponible, aucun effet secondaire n’est décrit pour les drogues envisagées. De fait, aucune douleur n’est attendue suite à l’administration de ces traitements. Lors du suivi de la croissance tumorale : Les prélèvements sanguins réalisés au niveau de la queue de l’animal provoqueront une douleur légère et un stress de courte durée chez la souris.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem

Remplacement

En amont de ce projet, notre laboratoire a réalisé un travail bioinformatique (in silico) d’analyse des données générées par d’anciens projets afin d’identifier des cibles / vulnérabilités potentielles post-chirurgie. Ces cibles ont ensuite été testées dans un modèle in vitro développé par notre laboratoire pour mimer de manière réductionniste les effets de la chirurgie sur les cellules immunitaire de type macrophage. Seuls les meilleurs candidats ayant démontré des résultats convainquant in silico et in vitro et susceptibles d’apporter des améliorations considérables dans le traitement du glioblastome ont été retenus. Le microenvironnement tumoral est complexe et les effets de la chirurgie sur ce dernier sont multiples et peu compris. Dans ce contexte, seule la validation en modèle souris peut permettre de valider nos découvertes en prouvant leur réalité biologique et leur potentiel translationnel.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux, nous avons effectué un travail de recherche bibliographique rigoureux. De plus, notre expérience passée nous permet de limiter le nombre d’animaux. En effet: ⁃Dans un précédent projet, nous avons identifié le nombre de cellules à injecter pour obtenir une tumeur qui sera résécable environ un mois après l’injection. Nous ne testerons donc pas différentes concentrations de cellule. ⁃Nous maitrisons la résection de la tumeur ⁃Nos connaissances des changements biologiques induits par la chirurgie et de leur temporalité nous permet de rationaliser le choix des points temporel d’injection des divers traitements, limitant ainsi les injections et les tests préalables. ⁃Protocole expérimental basé sur des expériences pilotes qui permettent de décider de continuer ou non les expériences, et de diminuer le nombre de groupe d’animaux à tester ⁃Les analyses requièrent une faible quantité de matériel et permettent donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. ⁃Les effectifs seront déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les interventions invasives sont réalisées sous anesthésie générale et les animaux reçoivent systématiquement des traitements analgésiques appropriés pendant et après les opérations. Les interventions chirurgicales sont réalisées dans des conditions de stérilité maximale par un personnel spécialement formé. Les animaux bénéficient d'une prise en charge standardisée de la douleur et sont régulièrement suivis après l'opération grâce à une évaluation objective à l’aide d’une grille de cotation. Après injection des cellules tumorales, les animaux seront suivis 2 à 3 fois par semaine pendant les deux premières semaines, puis une surveillance quotidienne sera mise en place dès le développement de la tumeur. L’objectif est de détecter précocement toute perte de poids ou signe de souffrance. Le développement de la tumeur est suivis de manière précise et peu invasive via l’utilisation d’un marquage sanguin fiable. Si nécessaire, des soins supplémentaires, tels que des analgésiques ou réhydratation, compléments alimentaires seront apportés. Si aucun soulagement n’est possible, les animaux seront mis à mort. Certains traitements envisagés par cette étude sont à administrer par voie orale. Nous utiliserons la méthode MDA (administration de traitements guidée par micropipette) comme alternative au gavage classique. Cette méthode consiste à proposer aux souris une solution diluée de lait concentré sucré à l'aide d'une micropipette classique, après une courte période d'habituation et un temps d'entraînement minimal, elles la boivent volontairement. En permettant l'administration orale de substances en toute sécurité et sans stress, la MDA représente un raffinement conséquent pour les animaux. Cette méthode a également le potentiel d'augmenter la robustesse scientifique et la reproductibilité en étant plus précise et répétable et en supprimant les biais importants introduits par le stress, la douleur ou l'inflammation.

Choix des espèces

Nous mènerons nos expériences en utilisant des souris, espèce de choix pour les études de cancérogenèse et les expériences menées en thérapeutique du cancer. Elles ont depuis longtemps servi à l'étude de thérapies antitumorales, notamment parce que leur physiologie est proche de celle de l'Homme. La connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés, dont les souris immunodéficientes, qui permettent l'implantation de cellules humaines sans rejet et offrent un modèle pertinent pour évaluer la croissance tumorale et les effets des traitements anticancéreux in vivo. Adultes de 7-8 semaines, un âge qui permet une bonne prise tumorale. De plus, les animaux à cet âge supportent mieux l’anesthésie et la chirurgie.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 600
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 600
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Devenir
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 600

Génétiquement modifiées pour reproduire une épilepsie humaine, 600 souris développent des crises spontanées et imprévisibles pouvant provoquer leur mort subite. Le RNT les classe en souffrance modérée et prévoit de les répartir sur cinq ans. Elles ne reçoivent pas d'injection et sont surtout soumises au stress des manipulations, les prélèvements se faisant sur animaux morts. Le porteur affirme qu'aucun traitement n'existe et que le passage par un modèle vivant est une étape "indispensable" avant tout essai chez l'enfant.

Objectifs

Certaines mutations génétiques provoquent une épilepsie dans l'espèce humaine. Cette épilepsie peut se manifester par de fréquentes crises survenant durant les tous premiers mois de vie (avant l'âge de 3 mois). Cette activité épileptique est souvent accompagnée d'une détérioration des fonctions cognitives et motrices. Il n'existe pas de traitement et les anti-épileptiques classiques sont inefficaces. Nous étudions une souris modèle qui reproduit les caractéristiques principales de la maladie humaine. Ce modèle va nous permettre de mieux comprendre la pathophysiologie de la maladie et de déveloper de nouvelles approches thérapeutiques.

Bénéfices attendus

L'utilisation de ce modèle animal permettra de tester de nouvelles approches thérapeutiques et à terme de proposer de nouvelles thérapies aux patients concernés.

Procédures

Les souris ne recevront aucune injection. Elle sont soumises uniquement au stress lié aux manipulations. Les prélèvements sont effectués sur animaux décédés. L’effectif concerné est de 600 souris sur une durée de 5 ans.

Impact sur les animaux

Les animaux utilisés dans ce projet sont sujets à des crises d'épilepsie, spontannées et imprévisibles. Ces crises provoquent la mort subite des animaux dans le pire des cas, ou une perte de connaissance suivie d'une récupération spontannée en quelques minutes dans la majorité des cas. Il n'y a aucun autre effet indésirable connu chez ces animaux.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure.

Remplacement

Aucune méthode alternative à l'utilisation d'animaux vivants n'est susceptible de répondre aux objectifs du projet. Le passage par un modèle vivant est une étape indispensable avant d'envisager un essai thérapeutique pédiatrique.

Réduction

La variabilité inter-individuelle est réduite par l'utilisation de souches de souris stables au niveau génétique. Une analyse de puissance statistique est réalisée en amont de chaque procédure afin de limiter l’étude au nombre d'animaux nécessaires pour répondre à la question posée grâce à un outil statistique dédié.

Raffinement

L'hébergement est adapté aux besoins physiologiques des animaux et permet l'expression de leur gamme normale de comportements. Les souris sont hébergées au maximum par 5 dans des cages enrichies (litière, dôme et bandelettes en carton) avec nourriture et eau ad libitum, dans une pièce thermo-contrôlée en alternance jour/nuit (12/12). Ils sont vérifiés quotidiennement par un personnel formé. Des points limite clairs sont définis pour l'élevage de tous les animaux et les animaux seront euthanasiés lorsqu'ils atteindront les critères d'interruption.

Choix des espèces

Les souris génétiquement modifiées sont un modèle qui permet de modéliser une pathologie humaine car il s'agit de mammifères disposant d'un répertoire génétique très similaire à celui de l'espèce humaine. La technologie de recombinaison homologue utilisée pour générer le modèle utilisé est parfaitement au point dans cette espèce et a permis de générer des centaines de modèles pertinents pour étudier les maladies humaines et pour développer des traitements spécifiques. Nous analyserons les animaux à différents âges entre la naissance et l’âge de 1 an. Tous seront utilisés pour la caractérisation histologique et moléculaire de la pathologie. Chez l'Homme, la maladie est détectée quelques jours à quelques semaines après la naissance. Notre projet a pour objectif d’observer et phénotyper les animaux dès la naissance jusqu’à l’âge adulte pour identifier les phases critiques de développement de la pathologie et mieux cibler la période à partir de laquelle un traitement devra être envisagé.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
Souris : 1758
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1182
▲ 576
Devenir
 -
 -
 -
 1758

Section du nerf vague dans l'abdomen, pose d'une électrode autour de ce nerf dans le cou, puis injection ou section d'un ligament du genou pour provoquer une arthrose: 1758 souris enchaînent ces interventions sur sept à huit semaines. Le RNT classe 576 d'entre elles en souffrance sévère et les 1182 autres en souffrance modérée. Les opérations sur le nerf vague sont décrites comme pouvant entraîner une douleur modérée à importante, et l'induction de l'arthrose une douleur au genou avec gonflement et démarche modifiée. Toutes seront tuées à la fin du protocole, sans réutilisation.

Objectifs

L’arthrose est une maladie très fréquente qui provoque des douleurs articulaires chroniques et une perte progressive de mobilité. Elle résulte d’un déséquilibre entre les processus de dégradation et de réparation des tissus articulaires, souvent associé à une inflammation locale et générale. Ce projet vise à mieux comprendre comment le système nerveux peut influencer l’inflammation et la douleur dans l’arthrose, en particulier à travers le nerf vague, qui relie le cerveau à plusieurs organes et joue un rôle important dans la régulation des réponses inflammatoires. Pour cela, plusieurs modèles expérimentaux d’arthrose seront utilisés chez la souris. Dans certains cas, le nerf vague sera interrompu chirurgicalement pour étudier les conséquences de sa suppression. Dans d’autres, une stimulation électrique contrôlée sera appliquée sur ce même nerf pour observer ses effets sur la douleur et l’évolution de la maladie. À plus long terme, ce travail pourrait contribuer au développement de stratégies innovantes visant à améliorer la qualité de vie des personnes souffrant de douleurs articulaires chroniques, en limitant le recours aux anti-inflammatoires classiques et leurs effets secondaires.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus concernent plusieurs aspects : – une meilleure compréhension du rôle du système nerveux dans la régulation de l’inflammation et de la douleur ; – la mise en évidence de mécanismes biologiques pouvant être ciblés pour ralentir ou limiter la dégradation du cartilage ; – l’évaluation d’une technique de stimulation électrique pouvant, à terme, être adaptée pour des applications cliniques chez l’humain. À moyen terme, les résultats obtenus pourraient ouvrir la voie à des traitements complémentaires ou alternatifs aux anti-inflammatoires classiques, mieux tolérés et sans effet secondaire systémique.

Procédures

Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions visant à étudier le rôle du nerf vague dans la régulation de la douleur et de l’inflammation au cours de l’arthrose. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale et feront l’objet d’un suivi rigoureux pour assurer le bien-être des animaux. – section du nerf vague pratiquée au niveau de l’abdomen. Durée: environ 25 minutes et est suivie d’une période de récupération de 7 jours, avec une double analgésie systématique et une surveillance quotidienne. – implantation d’une électrode autour du nerf vague dans le cou. Durée environ 20 minutes, également sous anesthésie générale, et est suivie d’une semaine de récupération avant le début des stimulations. – dans certains groupes, une injection au niveau du genou sera réalisée sous anesthésie, pour reproduire une inflammation articulaire ou une dégradation du cartilage, selon différents modèles expérimentaux d’arthrose. Ce geste est très rapide (environ 2 minutes) et provoque une gêne légère et transitoire. Pour d'autres groupes, l'induction de l'arthrose se fera par la section d'un ligament du genou sous anesthésie (durée : environ 15 minutes).– Évaluations comportementales : des tests non invasifs (mesure de la sensibilité mécanique et de l’activité motrice) permettront d’évaluer la douleur et la mobilité. Pour la sensibilité mécanique (tests sur la voûte plantaire), l'évaluation consiste en une moyenne de 5 mesures successives par animal, répétée 4 ou 5 fois selon le modèle d’arthrose. Pour l’activité motrice (locomotion), le test dure 5 minutes (1 fois 5 min) par animal, répété également 4 ou 5 fois selon le modèle. Ils sont réalisés dans un environnement calme afin de limiter le stress. Chaque animal participe à une seule séquence expérimentale. La durée totale, incluant chirurgie, récupération et suivi, varie de 7 à 8 semaines selon les groupes.

Impact sur les animaux

Effets liés aux chirurgies : Les opérations réalisées (section du nerf vague ou pose d’une petite électrode autour de ce nerf) sont invasives et peuvent entraîner une douleur modérée à importante après l’intervention. Les animaux peuvent également présenter une activité réduite, une légère perte de poids, ainsi que de petits troubles digestifs passagers (appétit diminué, transit ralenti). Durant les premiers jours, un inconfort au niveau de la zone opérée est possible, lié à la cicatrisation (tiraillements, démangeaisons). Effets liés à l’arthrose expérimentale : Les différentes méthodes utilisées pour provoquer une arthrose entraînent toutes une douleur au niveau du genou, un gonflement et une démarche modifiée.

Devenir

À la fin de chaque procédure expérimentale, tous les animaux seront mis à mort. Aucun animal ne sera réutilisé ni maintenu au-delà de la durée prévue pour chaque protocole. La mise à mort sera toujours effectuée sous anesthésie générale profonde, suivie d’une injection intrapéritonéale d’un agent euthanasique . Cette méthode garantit une perte de conscience rapide et irréversible, sans douleur ni stress. Le décès sera confirmé par l’absence de respiration et de battement cardiaque avant tout prélèvement.

Remplacement

Avant d’avoir recours à l’expérimentation animale, toutes les alternatives possibles ont été envisagées. Des modèles informatiques et des cultures cellulaires permettent d’étudier certains aspects de la biologie du cartilage et de l’inflammation. Cependant, ils ne reproduisent pas l’ensemble des interactions entre les systèmes nerveux, immunitaire et musculo-squelettique impliqués dans l’arthrose. L’objectif de ce projet étant de comprendre comment la stimulation du nerf vague influence la douleur et l’inflammation au niveau de l’articulation, il est indispensable d’utiliser un organisme vivant. Seul le modèle animal permet d’évaluer ces phénomènes dans leur complexité, en tenant compte de la circulation sanguine, de la transmission nerveuse et des réponses physiologiques globales. Le choix de la souris repose sur plusieurs critères : la connaissance approfondie de son système immunitaire et nerveux, la disponibilité de modèles d’arthrose bien caractérisés et reproductibles, et la possibilité d’appliquer des procédures chirurgicales miniaturisées avec un impact limité sur l’animal. Ce projet ne sera donc mené sur des animaux que dans la mesure où il n’existe pas de méthode alternative permettant d’obtenir des informations équivalentes. Les résultats obtenus pourront toutefois servir, à terme, à réduire l’expérimentation animale en orientant plus précisément les futures études vers des mécanismes identifiés comme pertinents. Ainsi, l’expérimentation animale n’est utilisée ici qu’en dernier recours, lorsque l’étude de phénomènes complexes tels que la communication entre nerfs et organes ou la régulation de l’inflammation ne peut être reproduite autrement.

Réduction

Le projet a été conçu de manière à limiter autant que possible le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Les effectifs ont été calculés à partir d’analyses statistiques préalables, afin de détecter des effets réels sans multiplier inutilement le nombre d’animaux. Chaque expérience sera réalisée en deux séries indépendantes pour assurer la reproductibilité des observations. Si les résultats de la première série sont jugés concluants, la seconde pourra être interrompue, conformément au principe de réduction. Les protocoles ont été harmonisés pour permettre de recueillir plusieurs types de données (comportementales, histologiques, immunologiques et biochimiques) à partir du même animal. Cette approche intégrée maximise la quantité d’informations obtenues par individu et évite de reproduire plusieurs études séparées. Les groupes expérimentaux ont été limités aux comparaisons indispensables : animaux soumis à la stimulation vagale ou non, avec ou sans induction d’arthrose, et distinction entre mâles et femelles pour identifier d’éventuelles différences biologiques. L’ensemble des procédures suit une planification rigoureuse : chaque manipulation, chaque point temporel et chaque prélèvement ont été définis pour répondre à une question précise, évitant toute répétition ou surconsommation d’animaux. Enfin, les connaissances acquises à partir de ce projet permettront d’affiner les futurs protocoles expérimentaux, contribuant ainsi à une utilisation plus raisonnée et plus parcimonieuse des animaux dans la recherche biomédicale.

Raffinement

Toutes les mesures ont été prévues pour réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du projet. Les interventions chirurgicales seront effectuées sous anesthésie générale , avec une analgésie préventive administrée avant l’opération et un traitement antalgique prolongé après celle-ci. Les doses et les durées d’administration ont été définies pour assurer un confort optimal tout en évitant toute interférence avec les paramètres étudiés. Les soins post-opératoires incluent une surveillance rapprochée, une hydratation sous-cutanée, une alimentation enrichie et un hébergement dans des cages propres et chauffées jusqu’à récupération complète. Les animaux seront observés plusieurs fois par jour pendant les premiers jours, puis quotidiennement. Une grille de suivi précise permettra de détecter rapidement tout signe de douleur, de perte de poids ou d’altération du comportement. Les procédures chirurgicales seront réalisées par du personnel formé et expérimenté, utilisant du matériel microchirurgical stérilisé, des incisions limitées et des sutures fines pour réduire les traumatismes tissulaires. La durée des anesthésies et des manipulations sera strictement contrôlée pour limiter les risques. Les conditions d’hébergement (température, humidité, rythme jour/nuit) seront maintenues stables. Les animaux bénéficieront d’un enrichissement du milieu (matériaux de nidification, abris) et d’un environnement calme afin de réduire le stress. Les points limites sont clairement définis : tout animal présentant des signes persistants de douleur ou de souffrance non soulagée sera immédiatement euthanasié sous anesthésie profonde. Enfin, les protocoles seront régulièrement réévalués au sein de la structure en charge du bien-être animal afin d’ajuster les pratiques et d’intégrer toute amélioration permettant de réduire encore la contrainte imposée aux animaux. Ce dispositif complet garantit que chaque étape du projet est menée dans le respect le plus strict du bien-être animal et des principes éthiques européens.

Choix des espèces

Le choix de la souris comme espèce expérimentale repose sur plusieurs critères scientifiques, éthiques et pratiques. La souris est largement utilisée dans les recherches biomédicales car son système immunitaire, nerveux et musculo-squelettique est bien connu et partage de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain. Cela permet de modéliser avec fiabilité des maladies complexes telles que l’arthrose et d’évaluer de manière pertinente les effets de nouvelles approches thérapeutiques. Les modèles d’arthrose développés chez la souris sont bien établis, reproductibles et validés à l’échelle internationale. Ils permettent de reproduire les principaux mécanismes impliqués dans la douleur et la dégradation du cartilage tout en limitant la durée et la gravité des symptômes. L’utilisation de cette espèce garantit ainsi une obtention de données fiables avec un minimum d’animaux, conformément au principe des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement). Les animaux seront utilisés à un stade adulte jeune, entre 10 et 12 semaines d’âge, correspondant à une maturité physiologique complète et à une bonne tolérance aux interventions chirurgicales. Ce stade permet également d’éviter toute variabilité liée à la croissance ou au vieillissement des tissus articulaires. L’emploi d’animaux plus jeunes ou plus âgés n’est pas approprié : les sujets immatures présentent une croissance active du cartilage rendant les résultats non comparables, tandis que les animaux plus âgés présentent des troubles métaboliques ou des altérations spontanées du cartilage. La souris représente donc le compromis le plus adapté entre pertinence scientifique, faisabilité technique et respect du bien-être animal. Ce choix permet de limiter au strict nécessaire l’utilisation d’animaux plus grands ou plus sensibles, tout en obtenant des informations essentielles sur les mécanismes de la douleur et de l’inflammation articulaire.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Cochons : 27
Souffrances
▲ 27
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Devenir
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 27

Opérés sous anesthésie générale pendant environ six heures puis tués sans réveil, 27 porcs vont être utilisés pour provoquer puis étudier un infarctus du cœur. L'occlusion d'une artère coronaire déclenche l'infarctus, et le RNT indique que plusieurs animaux feront probablement des arrêts cardio-respiratoires irréversibles malgré la réanimation. Le dispositif d'assistance cardiaque iVAC2L, objet du test, est présenté comme une piste pour réduire la zone infarcie chez de futurs patients. Le porteur justifie le choix du porc par une anatomie du cœur proche de celle de l'être humain.

Objectifs

L'infarctus du myocarde (crise cardiaque) est une destruction d’une partie du cœur due à un manque de sang et d’oxygène (ischémie). Cela se produit lorsqu’une artère coronaire (vaisseau sanguin apportant le sang et l’oxygène au cœur) s’obstrue. Les lésions forment une zone tissulaire morte dite infarcie qui ne permet plus une bonne contraction du cœur. Il faut savoir qu’il y a environ 90000 infarctus du myocarde en France tous les ans avec un taux de mortalité intra-hospitalière autour de 5%. Il existe des techniques médico-chirurgicales qui contribuent à améliorer ce taux en débouchant physiquement l’artère, mais les conséquences de la réouverture de cette artère (principe nommé reperfusion) sont potentiellement néfastes à court terme. C’est pourquoi il est impératif de trouver des techniques complémentaires à cette reperfusion. Il existe des dispositifs d’assistance cardiaque qui sont des types particuliers de pompe qui permettent de soulager le cœur pendant la reperfusion et de diminuer ainsi la zone infarcie. Notre projet a donc pour but de tester un nouveau type d’assistance nommé iVAC2L. Actuellement, par leur caractère préclinique, et en complément des études in vitro, les modèles animaux sont une étape indispensable pour tester de nouvelles stratégies cardio-protectrices permettant de réduire les conséquences de l’infarctus du myocarde. La fréquence cardiaque, la taille du cœur, l’anatomie coronaire, l’innervation du porc sont très proches de celle de l’Homme. Le plan général du projet est d’anesthésier les animaux, de pratiquer un acte chirurgical afin de simuler un infarctus du myocarde en fermant transitoirement une coronaire, et d’utiliser le dispositif iVAC2L. 3 groupes d’animaux sont prévus : 1 groupe témoin sans assistance, 1 groupe traité dès le commencement de l’infarctus du myocarde, et 1 groupe traité dès la reperfusion. Ensuite, une analyse tissulaire après prélèvement de la totalité du myocarde sera effectuée afin d’évaluer l’efficacité de l’iVAC2L. Seule l’utilisation d’animaux permet d’atteindre l’objectif du projet, qui doit rester proche de la réalité clinique humaine pour rester scientifiquement valable, et l’anesthésie/analgésie seront adaptées afin de n’induire aucune souffrance inutile. Nous pensons obtenir des résultats démontrant l’efficacité de ce nouveau modèle d’assistance cardiaque qui pourra à terme être utilisé régulièrement dans les services d’urgence cardiaque.

Bénéfices attendus

Le projet permet d’évaluer de manière très prédictive une stratégie de protection cardiaque, dont les résultats bénéfiques à long terme valent autant pour la santé humaine que pour la santé animale, et jouent sur l’amélioration globale de la qualité de vie, grâce à une amélioration de la fonction cardiaque. Il permettra d’établir que l’iVAC2L confère une meilleure cardioprotection en réduisant la zone infarcie, d’apporter une compréhension plus précise du timing adéquat pour débuter une assistance mécanique, d’évaluer le profil de sécurité dans le cas d’utilisation lors d’un infarctus du myocarde, et pourrait finalement améliorer le taux de survie intra-hospitalière.

Procédures

Chaque animal sera soumis 1 seule fois à une expérimentation chirurgicale réalisée sous anesthésie générale d’environ 6 heures avant sa mise à mort.

Impact sur les animaux

Dans ce projet utilisant un protocole d’occlusion temporaire d’une coronaire, il est probable qu’un certain nombre d’animaux fassent des arrêts cardio-respiratoires, qui malgré toutes les tentatives de réanimation et l’utilisation d’un défibrillateur, ne se résoudront pas par à une reprise du bon fonctionnement du cœur : ces animaux seront déclarés décédés et exclus du projet.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour récupérer le coeur afin d'en faire l'étude histologique.

Remplacement

Aucune méthode alternative ne permet actuellement de tester totalement la stratégie de protection cardiaque prévue sans passer finalement par l’expérimentation animale. Seule l’utilisation d’animaux permet d’atteindre l’objectif du projet, qui doit rester proche de la réalité clinique humaine pour rester scientifiquement acceptable et pour être finalement transposé chez l’Homme.

Réduction

Il est prévu d’utiliser le minimum d’animaux pour chaque stratégie testée, en contrôlant leur nombre par des méthodes statistiques (test d’analyse de variance) et en restant en accord avec les études publiées similaires.

Raffinement

La procédure se déroule entièrement sous anesthésie, sans réveil programmé. Avant le démarrage de la procédure, l’hébergement est conforme à la législation et est adapté au mieux (température, lumière, ventilation) pour assurer le bien-être des animaux. Ils bénéficient quotidiennement de sciure pour satisfaire leurs réflexes de fouissage, et d’objets « manipulables » pour améliorer leur qualité de vie.

Choix des espèces

L’animal choisi est le modèle le plus adapté pour ce projet, et validé depuis plusieurs années dans notre laboratoire. Le porc, par sa fréquence cardiaque, la taille de son myocarde, son anatomie coronaire, son innervation et l’absence de circulation collatérale native, est un modèle proche de l’Homme. Il permet de réaliser des études précliniques très prédictives sur le plan cardiovasculaire. A 3 mois et demi (40 kg). Ce sont donc de jeunes animaux sevrés. Ce jeune stade de développement est suffisant et adapté à notre appareillage utilisé pendant la procédure.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Souris : 480
Souffrances
▲ -
▲ 72
▲ 408
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 480

Pour tester l'effet d'une solution d'acide hypochloreux sur la cicatrisation du pied diabétique, 480 souris vont être utilisées, dont 408 rendues diabétiques par injection d'un produit provoquant une hyperglycémie chronique. Réparties entre souffrance légère et modérée, elles seront toutes tuées et leurs tissus prélevés. Des plaies cutanées leur sont infligées puis suivies jusqu'à 25 jours, avec des incisions de la queue pour mesurer la glycémie et un hébergement individuel malgré leur caractère social. Le bénéfice avancé pour les patients reste une piste, l'étude portant d'abord sur la compréhension du retard de cicatrisation.

Objectifs

La thérapie locale des ulcères du pied repose principalement sur le débridement de la plaie et la protection des plaies à l’aide de pansements mais la cicatrisation reste longue et peut échouer. Il y a une urgente nécessité à trouver de nouveaux traitements et augmenter la compréhension du défaut de cicatrisation chez les diabétiques. Les études d’efficacité de molécule pro-cicatrisantes sont principalement effectuées sur des animaux sains avec quelques études sur des animaux pathologiques et exclusivement réalisées sur des plaies aiguës de type coupure. Toutefois, la peau d’un patient diabétique et d’un sujet sain sont différentes, de même qu’une plaie liée à la gravité par application de la pression du corps sur les pieds est très différente d’une coupure. Ce projet de recherche fondamentale a pour objectif de mieux comprendre l’impact de l’acide hypochloreux sur la détersion des plaies et son effet dans le retard de cicatrisation des plaies chroniques diabétiques. Ce projet se déroulera sur deux EU différentes.

Bénéfices attendus

Une meilleure compréhension de l’impact de l’acide hypochloreux dans le retard de cicatrisation des ulcères de modèles murins diabétiques permettra d’étoffer les connaissances concernant cette pathologie et les mécanismes d’action du traitement testé. Ainsi l’utilisation d’acide hypochloreux pour la prévention de l’infection des plaies chroniques amènera une nouvelle piste dans le traitement du pied diabétique.

Procédures

Les 160 souris diabétiques de type 1 recevront un total de 5 injections (durée 15 secondes, contention comprise) dans l’abdomen d’un produit provoquant une hyperglycémie chronique. Des plaies cutanées seront réalisées sur 408 animaux et leur cicatrisation sera soit arrêtée la première semaine, soit suivie jusqu’à la fermeture complète de la peau sur un maximum de 25 jours pour les souris diabétiques présentant un retard de cicatrisation. Il existera une répétition d’anesthésie gazeuse pour induire des plaies ainsi que pour le suivi de la cicatrisation. Enfin, toutes les souris seront soumises a des mesures de glycémie maximum nécessitant une incision de la queue (durée totale de 15 secondes), espacées de minimum 3 jours.

Impact sur les animaux

Les souris peuvent perdre du poids (principalement les souris diabétiques de type 1). Les animaux diabétiques présentent une polydipsie (consommation importante d’eau de boisson) et une polyurie (production importante d’urine). Les soins liés aux plaies peuvent être douloureux. Les anesthésies répétées, nécessaires pour les soins et le suivi de cicatrisation, peuvent affaiblir les animaux. Les souris seront hébergées individuellement durant la période de suivi de cicatrisation, ce qui peut créer un stress pour ces animaux sociaux.

Devenir

Mise à mort en fin d’expérimentations et prélèvement des tissus.

Remplacement

La cicatrisation est un processus naturel qui permet à la peau de se refermer. Le diabète conduit, entre autres, à des défauts de cicatrisation de la peau avec un allongement de la durée de fermeture pouvant conduire à une infection. Souhaitant étudier les impacts d’une solution d’acide hypochloreux sur la cicatrisation diabétiques, à la fois dans son action de détersion des plaies mais aussi d’impact moléculaires sur ce tissu lésé complexe, notre projet requiert une approche intégrée qui n’est rendue possible que par l’utilisation du modèle souris. De plus, ce projet souhaite étudier l’impact d’une solution d’acide hypochloreux sur la cicatrisation diabétique dans ces phases précoces ou intermédiaires, nécessitant le prélèvement de la peau lésée, impossible à réaliser sur un patient atteint de retard de cicatrisation, au risque d’empirer sa pathologie. Aucune méthode alternative ne peut se substituer à l’utilisation des animaux. Ce projet de recherche fait suite à des résultats obtenus sur cellules.

Réduction

Dans toutes les procédures, le nombre d’animaux par lot a été défini a minima afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Le projet de recherche utilise 2 modèles de souris diabétiques, sur lesquelles seront réalisées 2 types de plaie cutanée et le suivi de la cicatrisation avec ou sans acide hypochloreux. De par l’expertise de l’équipe et les études tissulaires post-expérimentations requises, 8 souris sont nécessaires par groupe pour la cicatrisation complètes et 6 souris par groupe pour les études sur peaux saines et les jours intermédiaires de cicatrisation. Les tests de toxicités de la procédures 1 seront réalisés séquentiellement, permettant une réduction du nombre d’animaux nécessaire. En effet, nous commenceront par tester la solution pure d’acide hypochloreux, si celle-ci ne provoque pas d’inflammation sur la peau saine, nous ne testeront pas les dilutions. D’un point de vue statistique, nous avons prévu d’utiliser des tests statistiques non paramétriques adaptés aux petits groupes et des analyses de variance suivi de post-tests pour évaluer les différences intra- ou inter-individuelles pour toutes les mesures.

Raffinement

Les souris seront suivies avec un soin particulier, elles seront observées tous les jours et pesées 1 fois par semaine. Les points limites sont clairement définis, afin de détecter précocement tout signe de souffrance. Un anti-douleur sera administré durant les premiers jours de cicatrisation afin de prendre en charge la douleur des animaux.

Choix des espèces

Les modèles murins, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, restent largement utilisés pour étudier l’intégrité fonctionnelle de la peau. Cette espèce possède une physiologie et une organisation cutanée proche de celle de l'Homme et permet d'étudier l’induction des plaies et les processus de cicatrisation, tout en complétant l'analyse jusqu'à une échelle cellulaire et moléculaire. Nous utiliserons des souris âgées minimum de 4 semaines pour débuter le modèle diabétique et pour que les souris soient sexuellement matures au moment de l’induction des plaies cutanées.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Chèvres : 5
Souffrances
▲ -
▲ 5
▲ -
▲ -
Devenir
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 -
 -
 5

Toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes, 5 chèvres laitières de race Alpine chamoisée, séparées de leur petit avant leur arrivée au laboratoire, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Pour mesurer l'élimination de trois polluants agricoles ou industriels et leur passage dans le lait, chacune reçoit une injection initiale puis subit en 14 semaines 33 prises de sang, dont 18 par un cathéter laissé 24 heures, une sonde urinaire pendant 96 heures et une couche en tissu vidée toutes les 3 heures pendant 24 heures. La traite du matin et du soir, qui recueille le lait analysé, est présentée par le porteur comme "un soin aux animaux" plutôt qu'un geste expérimental. Les doses sont 20 à 162 fois inférieures aux limites toxiques selon les molécules et le porteur n'attend aucun effet toxique, mais il juge leur retour "dans le circuit de production" impossible et invoque le prélèvement d'organes pour justifier leur mise à mort.

Objectifs

L’alimentation animale est régie par des textes de loi encadrant les niveaux de polluants acceptables en vue de protéger la santé des animaux et la santé des humains consommant les produits animaux issus de ces élevages. Certaines molécules réglementées sont connues et étudiées mais le devenir de toutes les molécules n’est pas connu pour toutes les espèces concernées par les textes de loi. Dans ce cas le principe de précaution tend à utiliser des seuils de sécurité basés sur les connaissances acquises chez d’autres espèces ou à estimer certains paramètres inconnus depuis les paramètres physico-chimiques des molécules. Parmi ces molécules figurent des polluants agricoles ou industriels pouvant contaminer l’alimentation des chèvres laitières. Dans le cadre de la sécurisation de la chaîne alimentaire, le présent projet vise à évaluer le devenir de trois polluants agricoles ou industriels, à doses très faibles et démontrées comme non toxiques, dans l’organisme de chèvres laitières. En effet, la réglementation actuelle repose sur des données scientifiques adaptées d’études menées sur des rongeurs pour définir la vitesse d’élimination de ces composés. L’évaluation du risque d’exposition des animaux par l’ingestion d’aliments contaminés ne prend donc en compte ni les spécificités digestives et métaboliques des ruminants, ni la production de lait. De plus, le niveau de transfert vers le lait repose sur une estimation non étayée par des données expérimentales. L’évaluation du devenir des polluants dans l’organisme des animaux, de leurs excrétions dans l’urine et les fèces et du taux de transfert vers le lait chez l’espèce cible, la chèvre, permettrait d’actualiser et d’argumenter les recommandations réglementaires actuelles tout en sécurisant la consommation des produits animaux issus de cette filière (viande, lait et produits laitiers).

Bénéfices attendus

Les résultats attendus permettront d’obtenir des données réelles, permettant de comprendre le devenir de trois polluants agricoles et industriels chez la chèvre, ainsi que des indicateurs du niveau de transfert vers le lait. Ces connaissances seront donc obtenues pour des molécules et des animaux rarement étudiés ensemble alors même que les seuils réglementaires des dites molécules sont appliquées au lait issu de ces animaux. En d’autres termes, les données générées seront de nature inédite et permettront de faire le point sur le devenir de trois molécules présentant des limites maximales de résidus (LMR, calculant le niveau maximal de polluant admissible pour assurer la sécurité des consommateurs des produits animaux) fixées pour les produits issus des petits ruminants sur la base de données, actuellement principalement obtenues chez des animaux monogastriques (pouvant grandement différer des petits ruminants sur le plan physiologique). Les données obtenues permettront de confirmer les estimations théoriques du transfert de ces molécules vers des produits animaux pris en compte dans le calcul des LMR.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux types de gestes techniques : - Les injections et prélèvements nécessitant d’utiliser une aiguille (1 injection et 33 prélèvements répartis sur les 14 semaines de procédure). Les prélèvements ne durent pas plus d’une trentaine de seconde et se pratiquent sur les animaux vigiles habitués. La pose d’un cathéter sur une durée de 24 heures sera réalisée afin de limiter le nombre de piqûres requises sur une courte période. L’injection initiale et les 18 premiers prélèvements seront réalisés avec une seule piqure, faite pour poser le cathéter qui restera en place sur une durée de 24 heures. Par la suite, 15 autres prises de sang, réparties sur le restant de la durée de la procédure, seront réalisées avec une aiguille sur une durée d’une trentaine de seconde par prise de sang. - Les prélèvements d’urines seront réalisés par la pose de sondes urinaires sur une durée de 96h. La récupération des fèces sur une durée de 24h sera réalisée par la pose de couches en tissu vidées périodiquement toutes les 3h. Le lait sera récolté lors de la traite, réalisée matin et soir, ne constituant pas à proprement un geste technique expérimental mais plutôt un soin aux animaux permettant également l’obtention de données de recherche.

Impact sur les animaux

Trois nuisances et stress ont été identifiés comme possibles durant l’expérimentation : - La douleur (celle d’une piqûre par une aiguille) : suite à la ponction par aiguilles pour les prélèvements sanguins sur animal vigile (cathéter ou prise de sang). - Le stress : lié à la manipulation et la contention lors des différents prélèvements (sang, urine, fèces), - La gêne occasionnée par la pose et le port d’une sonde urinaire et d’une couche en tissu. En revanche, la dose de chaque contaminant employée est calculée pour être très en deçà des seuils de toxicité reconnus. Aucun effet toxique, effet indésirable ou altération comportementale ne sont donc attendus suite à l’exposition des animaux aux polluants organiques étudiés.

Devenir

La mise à mort des animaux est ici justifiée pour l’étude de paramètres nécessitant de récupérer des organes après la phase expérimentale. Les animaux ayant, de plus, été exposés à des polluants même 20 à 162 fois inférieures aux limites toxiques en fonction des molécules, leur réhabilitation dans le circuit de production n’est pas possible.

Remplacement

La contamination (et décontamination) des chèvres laitières et le transfert des polluants vers le lait est un champ d’étude qui est encore peu étudié aujourd’hui et dont l’approche est rendue complexe en raison des spécificités de la physiologie des ruminants et des pratiques d’élevage mises en œuvre. Ces interactions « ruminants-polluants » doivent être abordées chez l’animal dans la mesure où (i) nous ne connaissons pas le devenir spécifique des 3 molécules cibles chez les chèvres laitières (ii) nous ne disposons pas de modèle cellulaire ou informatique validé chez ces animaux et (iii) il n’existe pas à ce jour de modèle mathématique adéquat permettant de simuler le devenir des contaminants dans l’organisme chez ce type d'animal. Cependant, les résultats de ce projet permettront de collecter des données susceptibles de mener à la création d’un modèle de transfert de trois molécules chez la chèvre laitière, ce qui permettra à termes de remplacer l’utilisation d’animaux dans ce type d’étude en cas, par exemple, d’un changement de dose ou de fréquence d’exposition. Cela pourra également donner lieu à d’éventuelles applications pour d’autres ruminants tel que la brebis laitière.

Réduction

Les animaux en expérimentation seront réduits au stricte nécessaire (n = 5). Cet effectif est suffisant pour obtenir des données fiables dans la mesure ou nous souhaitons prendre en compte la variabilité biologique de l’espèce. De plus, la nature des analyses menées et la très faible dose des composés utilisés permet de garder les mêmes animaux pour les différentes phases de recherche, réduisant donc de quatre fois l’effectif total d’animaux utilisés tout en permettant une analyse plus fine des données obtenues.

Raffinement

Les interventions sur les animaux seront limitées à des prises de sang de volumes réduit, à une pose de sonde urinaire et à des collectes ponctuelles de fèces. Les animaux, ayant un comportement social, seront hébergés en groupe dans une même pièce. Ils pourront donc se toucher, se voir, se sentir et s'entendre. Des filets de foin seront positionnés dans le box pour favoriser la recherche de nourriture et enrichir le milieu. Un nœud de corde de chanvre en guise de jouet (type balle) sera mis à disposition dans le box. Les animaux seront habitués à la présence quotidienne des expérimentateurs pour développer une relation sociale routinière avec l’Homme, et entraînés progressivement aux gestes techniques pratiqués afin de limiter leur stress. Leur comportement sera suivi quotidiennement pour détecter d’éventuels signes de stress excessif et le poids des animaux sera suivi de manière hebdomadaire afin de contrôler l’état corporel des animaux par des données quantifiables en supplément des observations directes.

Choix des espèces

Ce projet concerne des molécules retrouvées dans l’alimentation de caprins, pour qui des données spécifiques ne sont pas disponibles, les données existantes ayants été obtenues chez des espèces monogastriques. Ainsi les paramètres pharmacocinétiques (permettant de caractériser la distributiondes composés dans l’organisme, leur stockage dans différents tissus et leur élimination vers les selles ou les urines) et le taux de transfert vers le lait des trois polluants agricoles ou industriels visés ne peuvent être fiables qu’avec une observation des molécules chez l’espèce cible concernée. La race Alpine chamoisée (laitière) a été choisie en raison de son potentiel de production et de sa représentativité des élevages laitiers français. Le projet met en œuvre des animaux en lactation (arrivés au laboratoire après séparation du petit). Ces animaux seront donc des femelles adultes avec un poids pouvant varier de 60 à 75 kg.