Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Evaluation de l’impact immunologique de produits de thérapie génique dans un modèle murin de la maladie de Pompe
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
Toutes tuées pour prélever rate, ganglions, foie et muscles, 632 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent une forme de la maladie de Pompe qui provoque une faiblesse musculaire progressive, une toxicité cardiaque et une espérance de vie raccourcie. Elles reçoivent un produit de thérapie génique, jusqu'à quatorze prélèvements de sang, des injections d'immunosuppresseurs et des tests mensuels de force musculaire, celles qui perdent plus de 20 % de leur poids étant mises à mort. Le porteur affirme que "seuls les animaux sont capables de mimer la complexité de la réponse immune" et qu'aucune méthode substitutive n'existe.
Objectifs
L’émergence des produits de thérapie génique basés sur l’utilisation de vecteur viraux apporte aux patients un espoir de traitement pour les maladies génétique. Cependant, les réponses immunitaires dirigées contre le vecteur ou la protéine qu’il exprime représentent un obstacle majeur qui limite l’efficacité thérapeutique, nécessitant ainsi la mise en place de stratégies d’immunosuppression adaptées. La maladie de Pompe est une affection génétique héréditaire causée par un déficit en alpha-glucosidase acide (GAA) entrainant une accumulation pathologique du glycogène (forme de stockage du sucre) dans les cellules et provoque une faiblesse musculaire et des problèmes respiratoires. L’unique traitement actuel, l’injection de GAA produite en laboratoire, est limité par l’apparition d’anticorps et ne permet pas d’éviter la mortalité chez les patients les plus atteints. La thérapie génique utilisant des vecteurs a montré son efficacité pour traiter cette pathologie. Toutefois, la réponse immunitaire induite par ce traitement pourrait compromettre son efficacité. En effet, notre système immunitaire a pour fonction de préserver l’intégrité de notre organisme en neutralisant les éléments qui viendraient perturber trop fortement l’équilibre maintenu avec notre environnement. Il est ainsi logique que l’administration d’un vecteur viral puisse pâtir d’une réponse immunitaire qui tente de contrôler voire d’éliminer les éléments nouveaux qui sont produits, telle la GAA. Notre objectif est d’analyser dans un modèle de souris malade comment certaines caractéristiques des vecteurs influent sur la réponse immune, quelles sont les conséquences de cette réponse en termes d’efficacité thérapeutique et d’effets indésirables et enfin de déterminer comment la co-administration d’immunosuppresseurs pourrait permettre de mieux contrôler cette réponse immune délétère.
Bénéfices attendus
Des médicaments à base de vecteurs viraux arrivent sur le marché et/ou sont en test clinique pour traiter la maladie de pompe. Cependant, quelques rares effets indésirables et graves sont apparus, dont la cause serait une réponse immune. L’objectif de ce projet est d’analyser l’influence de divers éléments du vecteur modifiés en laboratoire sur la réponse immune et l’efficacité thérapeutique. Cela permettra de déterminer les règles qui déterminent pourquoi le système immunitaire se met à répondre au vecteur dans telle ou telle condition. Outre l’aspect scientifique novateur, deux bénéfices principaux sont attendus : 1) la conception de médicaments de thérapie génique plus sûrs pour les patients, moins susceptibles de générer des effets indésirables, 2) des approches d’immunosuppression plus adaptées et moins lourdes pour les patients.
Procédures
Les souris recevront une injection du médicament de thérapie génique. Les animaux vigiles seront ensuite suivis sur une période allant de 3 à 12 mois avec : 1) Prélèvements de sang hebdomadaires sur 1 mois, puis mensuels entrainant une douleur légère passagère de 20 secondes (14 fois maximum pour les procédures les plus longues). 2) Tests comportementaux qui permettent d’évaluer la force musculaire, mensuellement à partir de 3 mois. Les tests fonctionnels entrainent un léger stress de quelques minutes. Une seconde injection d’agents déclencheurs de la réponse immune sera également administrée. Le temps de suivi sera choisi en fonction des résultats des premiers points de temps et déterminera le nombre total de prélèvements et tests de force. Les souris recevront X injections additionnelles de molécules immunosuppressives : durée (quelques jours à quelques semaines selon les molécules administrées.). Le temps de suivi sera choisi en fonction des résultats de la partie 1.
Impact sur les animaux
Injections répétées durant 5 secondes maximum entrainant une légère douleur passagère. Les tests fonctionnels entrainent un léger stress de quelques minutes. Le modèle murin de la maladie de pompe entraine une faiblesse musculaire progressive entrainant une toxicité cardiaque et une espérance de vie plus courte (représentatif de la pathologie chez les patients) qui devrait être corrigée grâce aux traitements testés
Devenir
L’étude de la réponse immunitaire passe par l’analyse des cellules du système immunitaire dans différents tissus (sang, rate, ganglions, foie…) et l’analyse de l’efficacité du traitement de thérapie génique (sur les muscles notamment). L’analyse de ces tissus (sauf le sang) ne peut se faire que sur animaux préalablement euthanasiés. De ce fait, dans chaque procédure, les animaux seront tous euthanasiés.
Remplacement
Des expériences en laboratoire ont permis de ne sélectionner que les candidats médicaments fonctionnels les plus prometteurs. De plus, les molécules cibles de la réponse immune seront sélectionnées grâce à des outils informatiques de prédiction adaptés. Néanmoins, les réponses immunes sont la résultante d’interactions complexes impliquant de multiples types cellulaires et se déroulant dans plusieurs organes (rate, ganglions lymphatiques, moelle osseuse, foie, muscle etc…) et avec des cinétiques particulières. Ainsi, seuls les animaux sont capables de mimer la complexité de la réponse immune et il n’existe pour le moment aucune méthode substitutive.
Réduction
(1) Afin d’utiliser un minimum d’animaux nous permettant de répondre à la problématique posée, nous avons utilisé une approche statistique pour calculer le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir un résultat significatif. Ce nombre est respecté pour chaque procédure. (2) Dès que possible, nous effectuerons un suivi longitudinal de la réponse immune par prélèvement de sang sur les mêmes individus, ainsi que de la force musculaire sur animal vigile. Sur x point de temps, cela réduit le nombre d’animaux utilisés d’un facteur x. (3) De plus, nous analysons le maximum de tissus post-mortem afin de collecter le maximum d’informations sur chaque animal.
Raffinement
Durant les expériences, nous utiliserons des méthodes expérimentales adaptées par exemple lors des prélèvements de sang (anesthésie préalable, application éventuelle d’une compresse pour stopper d’éventuels saignements) ou lors de l’administration des produits (administration d’anesthésiques), suivi vigilant de l’état des animaux. L’endormissement plus ou moins profond de l’animal permet la réalisation du geste expérimental sans que celui-ci ne bouge et puisse se blesser. Après toute intervention, les animaux seront observés avec attention de façon quotidienne. Si des signes d‘inconfort ou de douleur venaient à apparaitre, l’animal sera surveillé plus fréquemment et pesé. En absence d’amélioration sur une semaine, ou en cas de perte de poids supérieure à 20% du poids initial, la souris sera mise à mort.
Choix des espèces
Le model murin de la maladie de Pompe est un excellent moyen de déterminer l’efficacité thérapeutique de notre candidat puisque les souris n’ayant pas de GAA présente une forme pathologique proche de celui observé chez l’homme : absence de GAA dans l’organisme, accumulation du glycogène, diminution de la force musculaire et une réponse immunitaire contre la GAA est observée en cas d’injection de constructions immunogéniques. Lors de nos précédentes études, nous avons démontré qu’il était possible de traiter ces symptômes via l’injection d’un de nos vecteurs. En fonction des disponibilités, les animaux seront utilisés entre 3 et 8 semaines d’âge, âge auquel le système immunitaire est mature.
Étude du nouveau traitement anti-stress post-traumatique chez le rat
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Soumis à des chocs électriques inévitables de 1 mA pendant quatre secondes, 205 rats Wistar vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent ensuite une à deux injections de composés psychotropes sur animal vigile, puis passent le test du champ ouvert, le test de reconnaissance d'objet et un enregistrement de vocalisations ultrasonores, cinq à sept minutes par session. Le projet cherche deux molécules capables de favoriser la récupération après un traumatisme psychologique, piste rattachée aux substances à faible dose associées à une psychothérapie chez l'humain. Le porteur qualifie ce stress de modéré à intense mais sans séquelle physique, et rattache la mise à mort de tous les rats aux neuro-adaptations provoquées par les traitements, qui interdisent de les réutiliser.
Objectifs
Le trouble de stress post-traumatique est une réponse anormale à un traumatisme, qui touche une part importante de la population. Dans de nombreux cas, ce trouble est associé à d'autres pathologies psychiatriques, comme la dépression, ce qui complique sa prise en charge. Il est souvent décrit comme un dysfonctionnement de la mémoire, où le souvenir du traumatisme reste envahissant au lieu de s’atténuer naturellement. Les traitements actuels, notamment les antidépresseurs classiques, restent souvent peu efficaces, en particulier chez les patients souffrant de comorbidité. Face à ces limites, de nouvelles approches thérapeutiques sont explorées. Certaines substances agissant sur la plasticité cérébrale ont montré des effets prometteurs sur les symptômes du trouble de stress post-traumatique et de la dépression associée, notamment lorsqu’elles sont utilisées à faibles doses et en complément d’un accompagnement psychothérapeutique. Dans ce contexte, notre projet vise à étudier deux composés innovants susceptibles de favoriser la récupération après un traumatisme psychologique, sans provoquer d'effets indésirables majeurs. Nous utiliserons un modèle animal de trouble de stress post-traumatique afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu et d’évaluer l’efficacité de ces composés.
Bénéfices attendus
Le trouble de stress post-traumatique est une réponse pathologique à un traumatisme, qui touche une part importante de la population. Dans la majorité des cas, il est associé à d’autres troubles psychiatriques, notamment la dépression, ce qui aggrave le pronostic et rend la prise en charge plus difficile. Ce trouble est souvent lié à un dysfonctionnement de la mémoire : le souvenir du traumatisme reste intense et persistant, au lieu de s’atténuer avec le temps. Les traitements actuels, principalement les antidépresseurs, ne sont pas toujours efficaces, en particulier chez les patients présentant une dépression comorbide. Cela souligne l’importance de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Certaines substances capables de stimuler la plasticité cérébrale ont montré des effets encourageants sur les symptômes résistants du trouble de stress post-traumatique et de la dépression associée, notamment lorsqu’elles sont utilisées à faibles doses et en complément d’une prise en charge psychothérapeutique. Notre projet vise à évaluer d’un composé innovant susceptible de favoriser la récupération après un traumatisme, en agissant sur les mécanismes de plasticité neuronale, sans provoquer d’effets secondaires majeurs. Nous utiliserons pour cela un modèle animal de trouble de stress post-traumatique, afin d’étudier leur efficacité et de mieux comprendre leur mode d’action. Les résultats seront également comparés à ceux obtenus avec un traitement de référence.
Procédures
Les rats seront tout d’abord exposés, ou non selon le groupe expérimental, à une session de stimuli inévitables, de faible intensité, destinés à induire un stress dans le cadre d’un modèle validé de trouble de stress post-traumatique. Cette session constitue l’étape de conditionnement au stress. Par la suite, les animaux recevront des injections de substances actives par voie intra-péritonéale et/ou sous-cutanée. Ces administrations seront réalisées sur des animaux vigiles (non anesthésiés), dans des conditions de contention manuelle douce. Chaque injection impliquera une contention brève, d’une durée estimée entre 10 et 20 secondes. Selon le groupe, les animaux recevront une à deux injections, à des temps définis (par exemple : immédiatement après le stress, ou après un délai de 24 à 48 h dans le cadre de l’évaluation d’un effet différé). Enfin, les animaux effectueront des tests comportementaux : a) le test du champ ouvert avec une durée de session de 5 minutes, b) le test de la reconnaissance d’objet avec une durée de session de 5 minutes, 3) le test de vocalisations ultrasonores avec une durée de session de 7 minutes. L’ensemble de ces interventions est conçu pour limiter le stress additionnel et garantir des conditions d’expérimentation reproductibles, tout en respectant le bien-être animal. Un suivi quotidien sera effectué afin de surveiller l’état de santé des animaux après chaque manipulation.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à plusieurs interventions selon les groupes expérimentaux, chacune étant associée à un niveau de nuisance spécifique : Stimuli inévitables : Tous les rats recevront une série de stimuli électriques brefs (1 mA, 4 sec) dans le cadre du protocole de stress. Cette procédure entraîne un stress modéré à intense, de courte durée, sans séquelle physique. Injections per os, intra-péritonéales et/ou sous-cutanées : Tous les animaux recevront une à deux injections, nécessitant une contention manuelle douce d’environ 10 à 20 secondes. Ces injections induisent une douleur légère et transitoire liée à la piqûre. Administration de substances psychotropes : Certains rats recevront des composés ayant un effet sur le système nerveux central. Cela peut entraîner un inconfort passager, observé par des comportements typiques comme la sédation, sans conséquence durable. Tests comportementaux (champ ouvert, reconnaissance d’objet, vocalisations ultrasonores) : Ces épreuves consistent à placer les animaux dans des environnements nouveaux. Elles induisent une légère anxiété transitoire, sans manipulation douloureuse ni contrainte physique. Toutes ces interventions seront réalisées dans le respect du bien-être animal, avec une surveillance quotidienne et des critères d’arrêt prédéfinis si une souffrance est détectée.
Devenir
La totalité des animaux seront mis à mort car l'administration des médicaments créant des neuro-adaptations, les animaux ne peuvent pas être réutilisés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de développer de nouveaux médicaments contre le trouble de stress post-traumatique destinés à un usage chez l’humain. L’étude préclinique doit donc inclure une administration chez l’animal entier, d’autant plus que les effets comportementaux de ces composés ne peuvent être évalués que chez un animal vigile. Des approches in vitro sont déjà mises en œuvre au laboratoire (évaluation de la neurogenèse, de la synaptogenèse, et électrophysiologie in vitro). Toutefois, le recours à des modèles complexes, c’est-à-dire à des animaux vivants, demeure indispensable pour analyser les réponses antidépressives induites par de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été défini avec soin afin de concilier la qualité scientifique des résultats et la réduction du nombre d’animaux. Les groupes expérimentaux sont constitués de 10 rats chacun (sauf le groupe contrôle). Cet effectif repose sur l’expérience acquise dans nos travaux antérieurs ainsi que sur les données disponibles dans la littérature pour ce type de modèle, en tenant compte de la variabilité attendue des paramètres étudiés. Ce choix est conforme aux recommandations méthodologiques généralement admises pour garantir une puissance statistique suffisante, tout en limitant le nombre d’animaux au strict minimum nécessaire, conformément au principe de réduction.
Raffinement
Des mesures de raffinement seront mises en œuvre afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du projet. Chaque cage sera équipée d’un enrichissement environnemental standard comprenant un matériau de nidification végétal à base de fibres de coton, un abri opaque de type igloo et un bâtonnet en bois à ronger, afin de favoriser les comportements naturels et réduire le stress. En cas de difficulté alimentaire, notamment à la suite de procédures stressantes ou de traitements susceptibles d’entraîner une diminution transitoire de l’appétit, une alimentation de substitution facilement accessible sera proposée directement dans la cage. Les animaux feront l’objet d’une observation quotidienne, avec une attention particulière portée à l’état général, à l’apparence physique externe et aux comportements. Une grille de score clinique et comportementale sera utilisée afin d’évaluer objectivement le niveau de souffrance. Des points limites, définis à l’avance, permettront une intervention rapide (adaptation des conditions de prise en charge, traitement antalgique ou arrêt de la procédure) afin d’éviter toute souffrance inutile. En cas de douleur ou d’altération de l’état général, l’animal sera examiné par le vétérinaire référent et un traitement antalgique approprié sera mis en place. Si l’état de l’animal l’exige ou si les points limites sont atteints, une euthanasie sera pratiquée selon une méthode associant une anesthésie générale profonde suivie de l’administration d’un produit euthanasique, garantissant une perte de conscience rapide et l’absence de souffrance.
Choix des espèces
Les rongeurs sont des modèles particulièrement pertinents en biologie psychiatrique grâce à la forte conservation des circuits neuronaux régulant émotions, stress et mémoire entre ces espèces et l’humain. Les principaux systèmes de neurotransmission et les mécanismes de plasticité synaptique liés aux troubles psychiatriques sont largement partagés, permettant une transposition fiable des résultats. Le rat possède des capacités comportementales et cognitives bien caractérisées, ce qui permet d’évaluer finement l’anxiété, la peur conditionnée, la mémoire émotionnelle et les réponses au stress. L’existence de paradigmes expérimentaux validés assure la comparabilité et la reproductibilité des données. Les rats Wistar sont privilégiés pour leur sensibilité aux épreuves émotionnelles. Lors du paradigme de stimuli inévitables, ils émettent davantage de vocalisations ultrasonores à 22 kHz que les Sprague-Dawley, reflétant une réponse émotionnelle plus marquée, ce qui les rend particulièrement adaptés pour l’étude des altérations affectives et l’évaluation des traitements. Des animaux adultes seront utilisés, en cohérence avec la réalité clinique, puisque les antidépresseurs et les anxiolytiques sont majoritairement prescrits chez l’adulte humain. Les expérimentations débuteront avec des rats âgés de 8 semaines.
Innocuité2 : Etude des conditions de réception des poissons au sortir des dispositifs de dévalaison et des ouvrages évacuateurs
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Chaque poisson est accroché à un hameçon sous anesthésie générale, attaché à une canne à pêche, lâché dans un dispositif de dévalaison de barrage puis récupéré. 400 smolts de saumon atlantique vont être utilisés de cette façon, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, pour fixer les seuils de pression et d'accélération au-delà desquels les poissons se blessent. Le porteur reconnaît la douleur de l'hameçonnage, la blessure jusqu'à cicatrisation et un risque d'infection qu'il ne peut écarter, tout en se disant "persuadé que cela ne génère pas de traumas durables". Les poissons en bonne santé sont remis en rivière, ceux en mauvais état sanitaire tués par surdosage d'anesthésique, et un test s'arrête si plus de 20 % des cinquante premiers poissons subissent des dommages sévères.
Objectifs
Au niveau des aménagements hydroélectriques, les poissons qui migrent vers l’aval des cours d’eau (p.ex. les saumons) peuvent passer soit directement par le barrage (en cas de déversement d’eau) soit par des dispositifs de dévalaison qui sont construits pour protéger et transférer les poissons dévalants sans dommage à l’aval des prises d’eau. Le système de transfert prend généralement la forme d’une conduite se terminant par une chute dans la rivière. Or, les actuelles conditions de réception dans la rivière doivent être mieux définies parce qu’on peut observer des arrêts de migration à ce niveau, ainsi que des dommages (blessures, voire mortalités). Le projet consiste à étudier les dommages subis par les poissons lors du franchissement d’un barrage par des dispositifs de dévalaison ou par un ouvrage évacuateur, et à caractériser ce passage par des mesures de pression et d’accélération par des capteurs. L’objectif de ce projet est 1/ de définir de nouveaux critères hydrauliques garantissant le passage sans dommage, et 2/, d’identifier les valeur-seuils des différents paramètres enregistrés par les capteurs de pression et d’accélération, au-delà desquelles les dommages sur les poissons apparaissent, afin de pouvoir les utiliser à l’avenir pour vérifier les bonnes conditions de réception, sans avoir recours à des animaux.
Bénéfices attendus
Les deux bénéfices du projet sont : -Savoir dimensionner les zones de réception des poissons dévalant à l’aval des ouvrages évacuateurs de crue (seuil, clapet, vanne, …) et au débouché des dispositifs de dévalaison, pour assurer un passage sans dommage. -Etablir la relation entre les différents paramètres enregistrés par les capteurs de pression et d’accélération et la probabilité de dommage des poissons, ce qui permettra de vérifier les bonnes conditions de réception sur les ouvrages existants, sans avoir recours à des tests utilisant les poissons vivants.
Procédures
Tous les individus seront attachés, un par un, à une canne à pêche via un hameçon (hameçonnage sous anesthésie générale), relâchés dans le dispositif de dévalaison/ouvrage évacuateur (lot test) ou dans la rivière à l’aval du dispositif testé (lot témoin), puis récupérés et observés. La durée d’expérimentation ne dépassera pas les 10-15 minutes en tout. Après 48h, les poissons seront observés sous sédation pour relever les dommages en détail (4-5min/poissons, sédation inclue).
Impact sur les animaux
Douleur et stress dus à l’implantation et décrochage de l’hameçon, blessure de l’hameçon jusqu’à la cicatrisation. Stress physique pendant les manipulations. Cependant, ce stress est limité, et on est persuadé que cela ne génère pas de traumas durables pour les poissons. L’apparition d’une éventuelle infection après le relâcher ne peut pas être complétement écartée mais le risque est considéré faible compte tenu de la capacité de guérison des poissons : des études antérieures ont montré la rapidité de cicatrisation chez les poissons et le rôle important du mucus contenant des peptides antimicrobiens dans la protection du poisson contre les infections.
Devenir
Tous les animaux en bonne santé seront libérés dans le milieu naturel. Les individus en mauvais état sanitaire seront euthanasiés par surdosage d’anesthésique après sédation préalable.
Remplacement
Nous ne pouvons pas nous dispenser de l’usage des animaux. La conduite en parallèle de tests avec les poissons et les capteurs doit permettre d’identifier les valeur-seuils des différents paramètres enregistrés par les capteurs au-delà desquels les dommages sur les poissons apparaissent, ceci dans l’optique de remplacer dans les futures études, l’usage des poissons vivants par les capteurs. Certes, cela ne réduit pas directement le nombre de poissons utilisés pour notre projet mais devrait le réduire, voire le supprimer une fois les critères d’innocuité définis.
Réduction
Pour maintenir la même précision de résultat avec les tests réalisés précédemment, il est nécessaire d’appliquer la même méthodologie : 100 smolts pour le lot test et de 100 smolts pour le lot témoin, soit un total de 200 smolts pour chaque condition testée. Ce nombre est recommandé par les guides sur les études analogues. Cela fait donc au total 400 smolts de saumon (2 conditions sont prévues). Si toutefois, après avoir lâché 50 poissons sur un site, le taux de dommages sévères est >20%, le test sera arrêté, les 50 smolts restants ne seront pas utilisés et ils seront relâchés dans le milieu naturel.
Raffinement
Les procédés de raffinement suivants sont utilisés : - Implantation des hameçons sous anesthésie générale. - Hameçons avec ardillon protégé par une rondelle de caoutchouc insérée sur la hampe de l’hameçon, évitant toute blessure supplémentaire par l’ardillon qui sera coupé avant de décrocher le poisson. - Fil de la canne à pêche détendu pour ne pas « brider » les poissons, récupération lente pour limiter leur fatigue. - Bassins de stabulation couverts pour réduire la luminosité et tranquilliser les smolts (conditions identiques à la pisciculture). - Faible densité des poissons dans les bassins (soit env. 937 litres pour 100 individus), renouvellement d’eau constant. - Durée d’expérimentation très courte (4 jours)
Choix des espèces
Les dommages subis par les poissons peuvent être de différente nature (écaillure, plaie externe ou interne, endommagement/rupture de la colonne vertébrale…). L’espèce choisie, le saumon atlantique, dont les individus juvéniles migrent des rivières de naissance vers la mer pour la croissance, est une des espèces cibles pour la conception des dispositifs de dévalaison. La morphologie et la physiologie des smolts de saumon atlantique en période de dévalaison, en particulier leur forte sensibilité notamment à l’écaillure à ce stade physiologique, et dont l’intégrité est très importante pour leur survie future en mer, sont des arguments qui ont conduit au choix de cette espèce. La perte d’écailles est l’un des premiers dommages subis par les smolts au passage des obstacles si le dispositif n’est pas approprié.
Evaluation de la viabilité des particules virales dans l’air environnant de porcs infectés par un virus Influenza A
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système respiratoire
Tous tués à la fin de la procédure, 8 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux d'entre eux sont infectés par le virus influenza A porcin par voies trachéale et nasale, les six autres étant placés en contact direct ou indirect pour qu'ils s'infectent à leur tour. Chaque animal subit deux prises de sang et treize prélèvements de fluides oraux par lingette mâchée, et l'infection provoque hyperthermie, baisse d'appétit, toux et éternuements pendant la première semaine. Le porteur écarte l'alternative d'un générateur d'aérosols au motif qu'elle ne reproduit pas l'excrétion naturelle, et conclut que la production d'aérosols par les porcs eux-mêmes est "nécessaire".
Objectifs
Le projet vise à produire des connaissances sur la transmission par l’air du virus influenza A porcin provoquant la grippe du porc. L’intérêt porté à ce virus relève de sa forte contagiosité et de sa capacité à se transmettre de l’animal à l’homme. Il induit un impact économique et sanitaire important pour la filière porcine lors d’épidémies. Le protocole expérimental proposé porte sur l’exposition de porcs au virus influenza A. Il s’agit d’évaluer la quantité et la viabilité du virus présent dans l’air ambiant d’une animalerie hébergeant des porcs infectés expérimentalement ou naturellement. Dans la pratique, des collectes d’air seront effectuées quotidiennement sur une période de plusieurs heures à l’échelle de la salle hébergeant trois lots de 8 porcs au total : un lot de deux animaux infectés expérimentalement et deux lots d’animaux en contact direct ou indirect des animaux infectés.
Bénéfices attendus
Les résultats du projet contribueront à évaluer et modéliser les risques d’exposition des animaux, mais également des hommes, en cas de foyer détecté dans un élevage. Ils permettront de proposer des mesures environnementales pour limiter la propagation du virus telles que des stratégies de traitement de l’air, des préconisations organisationnelles, des recommandations quant au port d’équipements de protection individuelle, etc.
Procédures
Deux animaux seront infectés par le virus par voies trachéale et nasale : acte réalisé en moins de 2 min 30. Une prise de sang sera réalisée sur tous les animaux à 2 reprises, acte également rapide (moins de 2 min 30). Tous les animaux seront soumis sur toute la durée de l’essai expérimental à 13 prélèvements de fluides oraux à l’aide d’une lingette mâchée pendant quelques minutes. Ces procédures seront réalisées sur animal vigile.
Impact sur les animaux
L’infection des porcs par le virus de la grippe provoque une hyperthermie ne persistant pas plus de 4 jours ainsi qu’une baisse de l'appétit et des troubles respiratoires très modérés (toux et éternuements) au cours de la première semaine suivant l'infection. Aucun symptome sévère n'est attendu.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Une alternative non animale consisterait à l’aérosolisation du virus influenza avec un générateur d’aérosols. Toutefois, cette technique physique ne reproduit pas totalement le processus naturel d’excrétion et d’aérosolisation qui se produit au niveau de l’animal. Le projet ayant pour objectifs d’étudier l’exposition d’animaux sains au contact d’animaux infectés et de mesurer l’infectiosité des particules virales dans l’air, l’utilisation d’une technique produisant des aérosols de manière artificielle n’est pas envisageable. La génération naturelle d’aérosols par les animaux est nécessaire dans cette expérimentation.
Réduction
Le dispositif expérimental repose sur un minimum d’animaux utilisés. Des études antérieures de transmission du virus Influenza A porcin ont montré qu’un dispositif de 2 porcs inoculés étaient suffisants pour infecter des porcs sentinelles dans une animalerie. Ainsi, 8 porcs élevés dans deux parcs distants seront utilisés : 2 porcs inoculés et 2 autres en contact direct dans un premier parc et 4 porcs dans un second parc distant. Les 2 porcs inoculés et les 2 porcs au contact direct des inoculés devraient produire suffisamment de virus pour infecter les 4 porcs sentinelles à proximité. L'objectif du projet étant de produire des connaissances sur l’exposition de porcs à un air contaminé par un virus Influenza, le dispositif ne comporte pas de lots Témoin et les données ne feront l'objet d'aucune analyse statistique du type Cas/Témoin. Le projet visant à mesurer le niveau d’infectiosité de l’air, la collecte des aérosols sera sans impact sur les animaux.
Raffinement
Les animaux seront élevés en groupes stables au cours de toute la durée du projet. Ils seront alimentés à volonté et auront accès à discrétion à de l’eau. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Ils auront accès à des jouets type "mordille", "tourniquet", etc. Le suivi de l’excrétion virale des animaux sera effectué grâce à un prélèvement de salive sans nécessité de contention. Après chaque prélèvement, une récompense type grenadine sera distribuée aux animaux. Une attention particulière sera apportée au suivi clinique de chaque animal au quotidien pendant toute la durée de la procédure expérimentale. En cas d’atteinte d’un des points limites, les animaux seront mis à mort (cf. grille en annexe).
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible du virus Influenza A porcin. Il est donc la seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de cette procédure. Les porcs Exempt d'organisme pathogène spécifié (EOPS) seront inoculés par un virus Influenza A porcin à 10 semaines d'âge, au même stade physiologique que dans un précédent essai impliquant cette souche virale dans le laboratoire. A cet âge, il est attendu que l’animal génère un volume suffisant de bioaérosols émis dans la salle pour être captés par les différents collecteurs d’air. Par ailleurs, les animaux seront suivis pendant 15 jours post-inoculation, période considérée maximale pour l’excrétion virale des 3 lots (inoculé, contact direct et indirect).
Étude du comportement et des déplacements de poissons pélagiques autour des dispositifs de concentration de poissons (DCP) ancrés par marquage interne et externe
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Suivre les déplacements de thons autour de dispositifs qui servent à les pêcher : 140 poissons pélagiques sauvages, thons albacores, germons, bananes et daurades coryphènes, vont être capturés puis relâchés vivants, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 35 d'entre eux et modéré pour 105. Chacun est remonté à l'hameçon, sorti de l'eau et maintenu à bord moins de deux minutes, tête recouverte d'un tissu humide, le temps des mesures et de la pose des marques. Soixante d'entre eux subissent en plus une incision abdominale et l'implantation d'une balise, refermée par deux points de suture, avec une douleur que le porteur situe entre quelques heures et quelques jours. Les résultats doivent alimenter la gestion halieutique, le porteur citant parmi les retombées l'optimisation de l'effort de pêche sur les espèces ciblées.
Objectifs
Le projet de recherche vise à améliorer les connaissances sur les interactions entre les espèces pélagiques et les dispositifs de concentration de poissons (DCP) ancrés, en lien avec la pêche artisanale et palangrière. Il s’appuie sur quatre volets complémentaires impliquant l’utilisation de poissons sauvages, capturés en mer puis relâchés vivants après manipulation, afin d’acquérir des données biologiques, comportementales et halieutiques. L’utilisation d’animaux vivants concerne l’étude du comportement spatial et des déplacements des espèces pélagiques autour des DCP ancrés, ainsi que l’analyse des interactions entre ces espèces et les pratiques de pêche. Les principaux objectifs sont de documenter l’utilisation des DCP ancrés par les poissons pélagiques, en particulier les phénomènes d’agrégation les temps de résidence, les échanges entre dispositifs et les déplacements à différentes échelles spatiales. Une attention particulière sera portée à l’influence de la saisonnalité sur la fréquentation des DCP ancrés, ce qui pourrait révéler des patterns migratoires annuels ou saisonniers encore méconnus.
Bénéfices attendus
Les connaissances attendues sont essentielles pour assurer une gestion durable des ressources halieutiques dans un contexte de changement climatique et de pression croissante sur les écosystèmes marins. À court terme, le projet apportera (i) des données précises sur la fréquentation des DCP ancrés par différentes espèces de poissons pélagiques, (ii) une meilleure compréhension des temps de résidence, des déplacements entre DCP ancrés et de l’influence de la saisonnalité, (iii) des informations sur la structure des captures, des rejets et de l’effort de pêche associés aux DCP ancrés, issues du programme d’auto-échantillonnage, (iv) un renforcement de la collaboration entre scientifiques et pêcheurs, en valorisant les savoirs empiriques dans un cadre scientifique, (v) le développement de compétences locales en suivi écologique marin et en techniques de marquage. À long terme, les résultats permettront (i) de mieux estimer les interactions entre les DCP ancrés et les stocks halieutiques, en distinguant les effets liés aux comportements d’agrégation naturelle de ceux liés à la pêche, (ii) de proposer des recommandations pour une utilisation raisonnée des DCP ancrés, en lien avec les objectifs de durabilité de la pêche artisanale, (iii) de contribuer à la conservation des espèces pélagiques par une meilleure connaissance de leurs routes migratoires et de leur connectivité, (iv) d’alimenter les politiques publiques locales, régionales et internationales, grâce à des indicateurs scientifiques issus de données de terrain, (v) de réduire indirectement la pression sur les espèces côtières fragiles, en optimisant l’effort de pêche sur les espèces ciblées. Enfin, ce projet s’inscrit dans une démarche d’acquisition de connaissances en associant innovation technologique, rigueur scientifique et prise en compte du bien-être des poissons lors des opérations de capture, de manipulation et de remise à l’eau.
Procédures
• Capture en milieu naturel (pêche sélective à l’hameçon circulaire) : 1 fois par individu, la capture depuis la rpise de l'appât jusqu'à la montée à bord de la prise pourra durer jusqu'à une minute ; • Sortie de l’eau et contention à bord : 1 fois par individu, cette durée sera inférieure à 2 mn (temps maximum pour que le poissons soit relâché dans de bonns conditiosn de survie) ; • Mesures morphométriques simples : 1 fois par individu, ces mesures seront réalisées en quelques secondes pendant la durée de contention globale ; • Marquage interne chirurgical pour les 60 poissons de la procédure 2 : 1 fois par individu concerné, cette procédure comprend l'incision abdominale, l'implantation de la balise et la suture de l'incision (2 points). L'intervention est de courte durée et comprise dans les 2 minutes de contention du poisson à bord ; • Marquage externe (PSAT et/ou marque spaghetti) pour tous les poissons : 1 fois par individu, ces marquages seront réalisés en 10 à 15 secondes (compris dans les 2 minutes de contention à bord) ; • Remise en liberté en milieu naturel : 1 fois par individu. Cette intervention est réalisée sans délais à la fin du marquage, sous réserve de non atteinte d’un point limite.
Impact sur les animaux
• Stress lié à la capture et à la manipulation Durée estimée : quelques minutes (temps de pêche de quelques secondes + 2 minutes maximum de manipulation) • Fatigue transitoire liée à la lutte lors de la capture et à la manipulation hors de l’eau Durée estimée : quelques heures après la remise à l’eau. • Altérations comportementales transitoires (agitation, modification temporaire de la nage immédiatement après la libération) Durée estimée : une dizaine de minutes. • Irritation ou inconfort localisé au site de marquage externe (PSAT ou marque spaghetti) Durée estimée : quelques minutes • Douleur et inconfort transitoire lié à l’incision chirurgicale (procédure 2 uniquement) Durée estimée : quelques heures à quelques jours. • Exsudation ou léger saignement transitoire au site d’incision (procédure 2 uniquement) Durée estimée : quelques secondes. • Risque rare de complications locales (saignement persistant, fatigue), conduisant à l’arrêt de la procédure et à une mise à mort conformément aux points limites définis. Durée : immédiate, prise en charge pendant la procédure. • Risque très rare infectieux au site d’incision, limité par l’utilisation de matériel et consommable stérile Durée : quelques jours.
Devenir
La réalisation du projet prévoit la remise à l'eau des poissons marqués pour permettre l'enregistrement de données sur leurs déplacements. sauf en cas d'atteinte d'un point limite, les poissons seront relâchés dans leur milieu naturel, à proximité du site de capture, après la procédure de marquage et une vérification de leur capacité à nager normalement. Aucun animal ne sera réutilisé, adopté ou maintenu en captivité.
Remplacement
Le recours à des animaux vivants est nécessaire au regard des objectifs scientifiques du projet, qui portent sur l’étude du comportement, des déplacements et de l’utilisation des dispositifs de concentration de poissons (DCP) ancrés par des poissons pélagiques dans leur environnement naturel. Les phénomènes étudiés (agrégation autour des DCP ancrés, temps de résidence, connectivité entre dispositifs, déplacements à différentes échelles spatiales) dépendent de conditions écologiques et comportementales qui ne peuvent être reproduites ni en captivité ni à l’aide de modèles alternatifs. Les méthodes non animales ou indirectes (analyses des captures commerciales, déclarations de pêche, observations visuelles, modélisation ou suivis acoustiques passifs sans marquage individuel) ne permettent pas d’obtenir des données individuelles continues sur les trajectoires, les déplacements fins, les temps de résidence ou l’utilisation successive de plusieurs DCP ancrés. Le recours au marquage individuel (interne et externe) constitue donc la seule approche actuellement disponible pour répondre aux objectifs du projet. Aucun prélèvement biologique n’est réalisé, aucun animal n’est maintenu en captivité, et les procédures sont non létales, avec remise en liberté systématique des individus dans leur milieu naturel.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été strictement limité et réparti entre les trois procédures en fonction des objectifs scientifiques spécifiques, des espèces ciblées et des types de marquage mis en œuvre. Chaque individu ne fait l’objet que d’une seule procédure expérimentale, sans répétition. La combinaison de différents types de marquages (marquages internes acoustiques, marques archives, balises satellitaires externes PSAT et marques externes de type spaghetti) permet de maximiser les informations recueillies à partir d’un nombre restreint d’individus, en couvrant des échelles spatiales et temporelles complémentaires. Le projet repose sur une coordination étroite entre les partenaires scientifiques et professionnels impliqués dans la zone, permettant d’éviter toute redondance avec des marquages antérieurs ou parallèles. Les données existantes sont systématiquement prises en compte lors de la planification des campagnes, et chaque dispositif de marquage est identifié de manière unique afin d’éviter tout double emploi injustifié. Ces dispositions permettent de limiter le nombre total d’animaux utilisés au strict nécessaire, conformément au principe de réduction. Les effectifs retenus pour chaque procédure sont détaillés et justifiés ci-après, en lien avec les objectifs scientifiques propres à chaque type de marquage.
Raffinement
La procédure 1 a été mis en place dans un objectif de raffinement : cette phase exploratoire, sur un très faible nombre d’individus, mesurera la tolérance des thons germons à la pose de marquage externe. Les résultats permettront d’adapter la procédure 3 : en cas de non tolérance, le marquage de cette espèce ne sera pas réalisé. L’ensemble des procédures a été conçu afin de réduire au maximum la douleur, la souffrance, le stress et les effets indésirables potentiels associés à la capture et au marquage. Les principales mesures de raffinement mises en œuvre sont : (i) recours à des techniques de pêche sélectives et non destructrices (pêche à l’hameçon circulaire qui limite les blessure, remontée rapide des prises) par la mises en œuvre par des pêcheurs professionnels expérimentés ; (ii) limitation du temps de manipulation et du maintien hors de l’eau à 2 minutes ; (iii) maintien des poissons sur des surfaces humides et antidérapantes graduées, permettant de coupler le marquage et les mesures morphométriques ; (iv) réduction des stimuli visuels par recouvrement de la tête à l’aide d’un tissu humide ; (v) utilisation de dispositifs de marquage adaptés au poids et à la taille des animaux (poids < 2 % du poids corporel), biocompatibles et hydrodynamiques ; (vi) utilisation de matériel chirurgical stérile (fils de sutures et lames de scalpels à usage unique, pinces et portes aiguilles désinfectés entre chaque animal à la bétadine) ; (vii) incision de la cavité abdominale dans une zone peu innervée pour limiter la douleur ; (viii) définition de points limites clairs et précoces (position de l’hameçon, durée de manipulation, altérations cliniques, saignements persistants). L’absence d’utilisation d’anesthésiques, d’analgésiques ou d’anti-inflammatoires s’inscrit également dans une démarche de raffinement, en favorisant un relâché immédiat en milieu naturel plutôt qu’un rallongement du temps de récupération susceptible d’augmenter le stress post-libération chez les espèces pélagiques actives et le risque d'exposition aux prédateurs naturels. Par ailleurs, une phase d’entraînement avec des poissons morts sera réalisée avant le démarrage des procédures expérimentales sur poissons vivants. L’entrainement permettra de s’assurer du respect du temps de manipulation (2 minutes), de repérer la zone d’incision grâce à des repères visuels anatomiques clairs, d’appliquer les bonnes pratiques chirurgicales (respect de l’asepsie, sutures solides).
Choix des espèces
Les espèces ciblées pour les marquages acoustiques dans le cadre du projet sont des poissons pélagiques côtiers et hauturiers qui fréquentent les DCP ancrés. Il s’agit du thon albacore (Thunnus albacares), du thon banane (Acanthocybium solandri), du thon germon (Thunnus alalunga), ainsi que la daurade coryphène (Coryphaena hippurus). Ces espèces ont été choisies pour plusieurs raisons scientifiques, écologiques et socio-économiques : - Pertinence scientifique et écologique : les poissons ciblés jouent un rôle central dans les réseaux trophiques océaniques. Ils sont également très mobiles et utilisent potentiellement différents DCP ancrés au cours de leurs cycles de vie. Les suivre grâce au marquage acoustique est donc pertinent pour documenter les mécanismes écologiques influencés par ces dispositifs artificiels. Ces espèces sont fortement représentées autour des DCP ancrés, ce qui en fait des modèles biologiques idéaux pour étudier : le comportement agrégatif autour des dispositifs, les mouvements entre DCP ancrés, la durée de résidence et la connectivité des populations à l’échelle régionale ; - Importance pour la pêche locale : ces espèces représentent une part significative des captures de la pêche artisanale locale, en particulier dans les zones associées aux DCP ancrés. La majorité des navires de la petite pêche côtière ciblent ces dispositifs, qui sont devenus des outils centraux de l’activité halieutique. Dans ce contexte, il est fondamental de comprendre le comportement réel de ces espèces autour des DCP ancrés. Ce projet repose sur une collaboration étroite entre pêcheurs professionnels et scientifiques, permettant de produire des données objectives et utiles à la gestion durable de la ressource. Le choix de ces espèces vise ainsi à apporter des réponses concrètes aux préoccupations des professionnels, dans une logique de co-construction des connaissances.
Efficacité de décurarisation d’anticorps ou de fragments d’anticorps anti-atracurium
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Paralysées par une injection de curare, des souris peuvent suffoquer pendant deux à trois minutes lorsque l'anticorps testé ne neutralise pas le produit. 1 352 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 20 d'entre elles et modéré pour 1 332. Le porteur écrit que l'injection n'entraînera ni spasmes ni douleurs, puis reconnaît qu'aucune mesure de prévention de la douleur n'est rapportée dans la littérature pour cette procédure, ni chez le rat ni chez le singe. Elles sont tuées pour le prélèvement de la rate et des ganglions, ou parce que les produits biologiques injectés fausseraient toute réutilisation.
Objectifs
Ce projet vise à développer de nouvelles solutions pour améliorer la sécurité des patients lors d’interventions chirurgicales nécessitant une anesthésie générale. Actuellement, l’utilisation de certains médicaments anesthésiques (appelés curares) peut entraîner des complications postopératoires, notamment une persistance de leurs effets après l’intervention. Cette situation, fréquente (jusqu’à 8 patients sur 10 concernés), peut provoquer des difficultés respiratoires, des troubles de la déglutition, des risques d’inhalation de liquides gastriques, et parfois prolonger la durée d’hospitalisation ou aggraver l’état de santé du patient. Aujourd’hui, un traitement existe pour limiter ces effets indésirables, mais il présente des limites : il agit lentement et peut lui-même provoquer des effets secondaires, ce qui n’est pas idéal en cas d’urgence. L’objectif de ce projet est donc d’explorer une nouvelle piste thérapeutique en étudiant des molécules capables de neutraliser rapidement et en toute sécurité les effets résiduels des curares, sans entraîner de complications supplémentaires. Plus précisément, nous chercherons à identifier des anticorps (ou des fragments de ces anticorps) capables de lever efficacement le blocage musculaire induit par deux curares couramment utilisés en médecine. Ces anticorps, une fois sélectionnés, pourraient à terme offrir une alternative plus sûre et plus rapide aux traitements actuels. Pour évaluer leur efficacité, nous comparerons l’action de ces anticorps à celle d’un anticorps témoin (sans effet spécifique) chez des souris génétiquement homogènes. Ce modèle animal est indispensable, car les mécanismes en jeu – liés à la circulation sanguine et à l’interaction avec les tissus musculaires – ne peuvent pas être reproduits en laboratoire avec des méthodes in vitro. Les résultats obtenus permettront de sélectionner les anticorps les plus prometteurs en vue d’éventuelles applications cliniques futures. En résumé, ce projet a pour ambition de contribuer à réduire les risques associés à l’anesthésie générale, en proposant une solution innovante pour une récupération plus rapide et plus sûre des patients après une intervention chirurgicale.
Bénéfices attendus
La persistance de l’action des curares étudiés après l’intervention chirurgicale qui conduit à emboliser les services de réanimation ou la nécessité de stopper rapidement l’effet de curarisation d’un patient, nécessite l’administration de composés capables de capturer le curare et de lever le blocage neuromusculaire que celui-ci induit. Ce projet propose de caractériser les propriétés de décurarisation d’anticorps anti-curares que nous identifions dans notre laboratoire de diverses sources, souris et lamas immunisées, répertoires d’anticorps établis à partir de patients allergiques à certains curares. L’anticorps ayant la plus forte capacité de décurarisation pour les deux curares étudiés sera proposé comme une molécule à visée thérapeutique. .
Procédures
Pour certains animaux : 1 injection (quelques secondes) toutes les 3 semaines, 3 fois par animal 1 prise de sang (quelques secondes) toutes les 3 semaines, 2 fois par animal Pour les autres animaux : 2 injections (quelques secondes) une seule fois par animal. La première injection n’induit pas de nuisance particulière. La deuxième injection induit une paralysie partielle et des difficultés respiratoires intenses pendant 2-3 minutes si la première injection ne permet pas la neutralisation du produit injecté lors de la seconde injection.
Impact sur les animaux
Douleur et inconfort légers de courte durée liés aux injections, et aux prélèvements sanguins. L’injection des curares n’entrainera pas de spasmes musculaires ni de douleurs au « réveil » du muscle, mais induiront une respiration abdominale marquée, et potentiellement une suffocation ou aggravation du ralentissement de la respiration de courte durée (estimée à 2-3 minutes).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils seront euthanasiés pour récolter leurs organes immunitaires (rate et ganglions) en post-mortem, ou ils auront été injectés avec des produits biologiques qui induiraient à terme des réactions immunitaires dirigées contre ces produits biologiques, pouvant ainsi altérer les réponses biologiques de ces animaux.
Remplacement
Des méthodes biochimiques et biophysiques in vitro, ne nécessitant pas l’utilisation d’animaux de laboratoire, sont utilisés en amont de ces expériences in vivo. Elles nous permettent d’identifier les anticorps ayant la meilleure spécificité et la meilleure affinité pour les curares utilisés. En revanche, ces mesures ne sont pas prédictives de la capacité de ces anticorps à capturer efficacement ces curares in vivo, même si nous formulons l’hypothèse que les anticorps les plus affins seront les meilleurs antidotes in vivo. Les pathologies et thérapies qui vont être étudiées ici résultent de réactions systémiques et impliquent des conséquences au niveau de différents tissus et organes. Ces processus sont complexes, reposant sur les singularités du système circulatoire et des tissus cibles, processus qui ne peuvent pas être reproduits in vitro. Nos procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information biologiquement pertinent.
Réduction
Les animaux sélectionnés appartiennent à des lignées génétiquement homogènes, ce qui permet de limiter la variabilité individuelle et de réduire le nombre d’individus nécessaires. L’évaluation de leur état de santé repose sur une échelle simple et standardisée, allant d’un état normal à une altération marquée, en passant par des degrés intermédiaires. Cette approche permet d’obtenir des données comparables entre les groupes expérimentaux. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en s’appuyant sur des données préalablement obtenues dans des études similaires, ainsi que sur l’expérience acquise par l’équipe. Les analyses statistiques viseront à comparer les effets observés entre les groupes traités et les groupes témoins. Pour chaque série de tests, un groupe témoin sera utilisé comme référence, tandis que plusieurs groupes expérimentaux seront évalués simultanément. Les calculs ont été réalisés en tenant compte d’une variabilité modérée des résultats et d’une marge de sécurité en cas de perte accidentelle d’un animal. Ainsi, pour la phase principale de l’étude, chaque groupe comprendra un nombre d’animaux permettant de détecter des différences significatives avec une grande fiabilité, tout en minimisant le recours aux animaux. Pour la phase initiale de sélection, où l’objectif est d’identifier des candidats prometteurs avant une analyse plus approfondie, le nombre d’animaux par groupe a été réduit. Cette première étape vise à repérer des effets marqués, ce qui permet de limiter le nombre d’individus utilisés sans compromettre la détection des résultats les plus pertinents. Les expériences clés seront répétées pour confirmer la cohérence des résultats. Des méthodes statistiques adaptées permettront de prendre en compte d’éventuelles variations liées à ces répétitions. Plusieurs précautions seront prises pour éviter les biais : • Les animaux seront sélectionnés auprès d’un fournisseur agréé, garantissant une homogénéité d’âge et de conditions d’élevage. • Leur répartition dans les groupes expérimentaux sera effectuée de manière aléatoire,. • Les animaux des différents groupes seront hébergés ensemble, ce qui permettra d’évaluer et, si nécessaire, de corriger d’éventuels effets liés à leur environnement. • Le choix du sexe des animaux a été adapté à chaque phase de l’étude pour éviter toute interférence avec les mécanismes étudiés.
Raffinement
Certains animaux sont immunisés en utilisant des faibles volumes et suivant les bonnes pratiques. Un suivi des animaux est réalisé sur leur apparence et leur comportement tout au long de la procédure. Les prélèvements sanguins sont réalisés avec le minimum de volume possible, et l’espacement en temps entre les deux prélèvements est de plusieurs semaines. La procédure induit dès 2-4 minutes après injection par un ralentissement progressif de l’activité de l’animal, accompagné d’une paralysie progressive de certains muscles. Le suivi sera effectué visuellement (mobilité, vitalité, difficultés respiratoires). La durée ne devrait pas excéder 30 minutes dont seulement 2-3 minutes intensive, ce qui ne nécessite pas de prévoir une réhydratation ni du gel nutritif. Les souris pourront être placées sur des membranes chauffantes pour prévenir l’hypothermie si nous constatons cet inconfort dans les premiers groupes de souris. Des mesures de prévention de la douleur n’ont pas été rapportées dans la littérature pour cette procédure, ni chez le rat ni le singe. Nous proposons des points limites afin de minimiser la souffrance de l’animal. Dans le cas d’un arrêt complet de l’activité de l’animal (estimation visuelle) ou de convulsions, l’animal sera immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
L’espèce utilisée est la souris de laboratoire. Le recours à des lignées consanguines de souris (BALB/c/) permet de réduire le nombre d’animaux par groupe expérimental. Bien que des limitations aient été identifiées pour certaines lignées de souris pour l’arbre respiratoire, les souris de laboratoire restent des modèles dont la pertinence biologique et biomédicale est établie. L’ensemble des groupes expérimentaux seront utilisés au stade « jeune adulte » : entre 7 et 12 semaines au début de l’expérience. A ce stade de développement, le système immunitaire est mature, et le poids de l’animal reste faible. La dose de produit à injecter étant relative au poids de l’animal, les quantités restent faibles et génèrent moins de risques.
Réalisation d’une preuve de concept sur la résorption et la tolérance d’un renfort de suture à base d’alginate sur des exérèses partielles d’organes tel que le poumon, l’estomac, le foie et la rate chez le modèle porcin (EU 3/3)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
44 porcs vont subir chacun l'ablation d'un fragment de 8 centimètres sur 3 de poumon, d'estomac, de foie ou de rate, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et tous seront tués. L'opération, à thorax ou abdomen ouvert, dure jusqu'à une heure et demie, suivie d'une analgésie de trois à cinq jours puis, à six, sept et neuf mois, de séances de scanner sous anesthésie d'environ deux heures. Le porteur décrit un risque de détresse respiratoire si le vide pleural se rompt et une douleur importante liée à l'incision des muscles abdominaux. Le bénéfice annoncé est un pansement hémostatique résorbable qui serait fabriqué en France plutôt qu'aux États-Unis ou au Japon, argument industriel autant que médical.
Objectifs
Le pansement idéal n'existe pas, mais il doit avoir certaines caractéristiques importantes : 1/Garder la plaie humide et chaude, 2/Être changé selon les étapes de la cicatrisation, 3/Laisser passer l'air mais pas les bactéries, 4/Absorber l'excès de liquide de la plaie, 5/Ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller rapidement, 6/Être facile à appliquer et confortable, 7/Ne pas être toxique et être hypoallergénique, 8/Protéger des chocs, 9/Être transparent pour voir la plaie sans retirer le pansement, 10/Être le moins cher possible et réduire le temps de traitement. Les pansements à base d'alginate de calcium répondent à ces critères, mais ils sont principalement utilisés pour les plaies cutanées et très peu pour les organes internes lors de chirurgies. Pour contrôler les saignements, les chirurgiens utilisent différentes techniques. Si ces techniques ne suffisent pas, surtout en cas de saignements continus et étendus, ils utilisent des produits hémostatiques résorbables. Ces produits sont synthétiques et mettent du temps à se résorber. Nous voulons tester un produit naturel qui devrait se résorber plus rapidement. Enrichi en calcium, zinc et magnésium, il favorise la coagulation. Ce produit est un renfort de suture utilisé avec un système d'agrafage et sera suivi par imagerie scanner à différents moments. L'objectif est de vérifier son efficacité pour arrêter les saignements, suivre sa résorption et son impact sur les tissus. La preuve de concept de ce nouveau dispositif médical hémostatique pourrait mener à un nouveau produit pour gérer les saignements lors de sutures par agrafage en chirurgie. De plus, ce produit serait fabriqué en France, contrairement aux autres dispositifs fabriqués aux États-Unis et au Japon. La biocompatibilité de ce dispositif a été testée en laboratoire. Il y aura 4 groupes de 11 porcs opérés. Chaque groupe sera divisé en 3 sous-groupes de 3 porcs, correspondant à des périodes de suivi post-opératoire de 6, 7,5 et 9 mois. Deux porcs supplémentaires par groupe sont prévus en cas de décès pendant la chirurgie ou à cause d'une mise à mort liée à un point limite. Ce projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs (EU) : 1 pour la chirurgie, 1 pour l'hébergement post opératoire longue durée et 1 pour l'imagerie.
Bénéfices attendus
Le projet vise à vérifier l'efficacité d'un nouveau pansement naturel pour arrêter les saignements lors de chirurgies. Ce pansement sera utilisé avec des agrafes pour renforcer les sutures après l'ablation partielle d'un organe. Nous voulons aussi observer comment le pansement se dissout et s'intègre dans le corps au fil du temps. L'objectif est de développer un pansement hémostatique naturel, fabriqué en France, pour remplacer les produits synthétiques actuels.
Procédures
EU 1 : Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour permettre l’accès à l’organe d’intérêt tout en préservant les autres organes dans les cavités respectives. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie et analgésie appropriées. La durée de la chirurgie ne devra pas excéder une durée de 1h30 par animal (5 minutes pour l’abord, 5 minutes pour l’accès à l’organe, 25 minutes pour les temps de saignement, 10 minutes pour le contrôle final de l’arrêt du saignement, 20 minutes pour la fermeture du plan musculaire et cutané). L’animal n’aura qu’une seule intervention chirurgicale. L’animal recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Le retrait des points prendra quelques minutes (5 minutes) et se fera 15 jours minimum post-chirurgie. EU 3 : A différents temps post-opératoires, l’animal aura une imagerie pour évaluer le taux de résorption : transport, anesthésie et acquisition environ 2 h à chaque temps. EU 2 : Pour l’hébergement à long terme, les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés régulièrement. Cet acte ne dure que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Pour les chirurgies thoraciques, il est important de maintenir le vide pleural, qui permet au poumon de se gonfler et de se dégonfler correctement. Si ce vide est rompu, le poumon ne peut plus fonctionner correctement, ce qui peut entraîner une détresse respiratoire. Pour éviter cela, l'incision sera refermée hermétiquement et l'excès d'air sera aspiré de la cage thoracique pendant que le poumon est progressivement remis sous ventilation. La chirurgie sera réalisée sur le lobe accessoire droit du poumon, et la résection d'une partie de 8 cm de long sur 3 cm de large n'affectera pas la fonction respiratoire. Pour les chirurgies abdominales, comme celles impliquant l'estomac, le foie et la rate, l'incision des muscles peut causer une douleur importante. De plus, une ablation partielle d'un organe digestif peut perturber le transit intestinal. La résection des organes aura une taille de 8 cm de long sur 3 cm de large, mais cela n'affectera pas leur fonctionnalité. Des analyses biochimiques seront effectuées pour détecter toute perturbation à moyen ou long terme. C'est pourquoi un groupe d'animaux sera dédié à chaque type d'organe d'intérêt. Les procédures peuvent être douloureuses pour les animaux en post-opératoire, et des analgésiques seront administrés en fonction de leur état clinique. Après trois semaines, les animaux aptes au transport seront transférés dans une autre structure (EU 2) pour un hébergement de longue durée. À différents moments postopératoires, les animaux seront transférés vers un centre d'imagerie pour passer des scanners (EU 3). Le transport et les différentes manipulations peuvent générer du stress pour les animaux.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort soit parce qu’ils auront atteint un point limite soit qu’ils ont atteint le temps d’observation (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée donc cela nécessite le prélèvement de l’organe et donc la mise à mort au prélable de l'animal.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu réséqué et de suivre sa résorption à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements lors de résection d’organe en cours de chirurgie. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduits in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.
Réduction
Nous utiliserons 44 animaux : 4 groupes de 11 animaux (9 animaux opérés et 2 animaux supplémentaires). Les animaux supplémentaires par groupe sont prévus pour compléter un groupe si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Étant donné que c’est une preuve de concept, nous n’avons pas besoin de plus 3 animaux par lot pour obtenir la réponse à notre questionnement. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et nécessite une intervention chirurgicale pour l’arrêter, nous stopperons le projet sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons développé et raffiné la voie d’abord chirurgicale ainsi que la finalisation de la prothèse dans notre structure sur des animaux mise à mort, issus de procédures antérieures.
Raffinement
La chirurgie ouverte a été retenue, avec un abord le long des côtes au niveau du 9ème espace intercostal. L’extrémité du lobe pulmonaire accessoire droit extériorisée permettra la mise en place de part et d’autre, des mors du système d’agrafage équipés du renfort. Cette résection volontairement limitée, n’empêchera pas le poumon de fonctionner correctement et n'impactera pas significativement la respiration de l'animal au réveil. Pour l’abord abdominal, choix d’une incision en suivant le bord sous costal d’une petite longueur à droite ou gauche suivant l’organe d’intérêt (estomac, foie ou rate) pour n’avoir à sortir à l’aide d’une pince atraumatique que l’extrémité de l’organe d’intérêt. Réduction taille incision : garder au maximum les autres organes dans la cavité et donc empêcher la perte de chaleur corporelle et le dessèchement des organes. Chirurgie : intubation puis ventilation avec un anesthésique gazeux, sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. Veille de chirurgie : injection analgésique d'action longue pour anticiper la sensation de la douleur. Jour chirurgie : anesthésie avec un hypnotique couplé à un analgésique. La plaie sera protégée à l’aide d’un pansement. L’animal sera placé dans des couvertures polaires et sous-surveillance jusqu’à son réveil complet. L’animal couvert sera remis dans l’enclos et recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit. Maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours selon les besoins de l'animal. Le soir de la chirurgie, il sera déposé dans l’enclos des légumes frais pour stimuler l’appétit de l’animal et réduire la perte de poids en post-opératoire. L’état général de l’animal et de la cicatrice seront suivis quotidiennement pendant 1 semaine, puis toutes les 48 h jusqu’au retrait des points à 15 jours minimum post-chirurgie. Les animaux seront hébergés collectivement. Pour le suivi post-opératoire, l’animal sera seul dans un délai de 3 à 4 jours en gardant un contact visuel et/ou olfactif avec d’autres congénères et aura de l'enrichissement compensatoire. Suivi quotidien des animaux pour détecter rapidement toute anomalie qui sera rapportée au vétérinaire pour déterminer la marche à suivre (examen clinique approfondi, soins, traitement...). La surveillance sera renforcée le temps nécessaire. Les conditions d'hébergement seront également suivies quotidiennement.
Choix des espèces
Toute étude en vue du marquage CE d’un dispositif médical existant sous plusieurs formats doit être réalisée sur le format de taille maximale, correspondant ici à un dispositif de 8 cm. Il n’existe que 2 espèces animales sur lesquelles nous pouvons trouver des organes capables d’accepter un dispositif de cette taille, le porc et le mouton. Les études initiales pour le dispositif actuellement commercialisé ayant été réalisées sur le porc, nous avons donc retenu cette espèce pour ce projet. Le modèle lapin utilisé dans le cadre d’autres projets semblables ne peut être utilisé pour ce projet car la taille des organes d’intérêt ne permet pas de faire la résection nécessaire, sous peine d'handicaper gravement l'animal en post-opératoire. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme. Les animaux seront réceptionnés à 29 kg environ pour atteindre 35-37 kg (jour de chirurgie). L’utilisation d’animaux de 35 kg environ permet de bénéficier d’une taille d’organe représentative de ce que nous avons en chirurgie humaine. Les organes font approximativement : -poumon : 26 cm de hauteur et 15 cm de diamètre, la résection représente 3% du volume. -estomac : 25 cm de longueur, 12 cm de largeur et 8 cm d’épaisseur, la résection représente 1% du volume. -foie : 28 cm transversale et 16 cm de hauteur, la résection représente 3% du volume. -rate : 12 cm de longueur, 7 cm de largeur et 4 cm d’épaisseur, la résection représente 2% du volume. Le volume de résection de l’organe reste inférieur à 50%. En effet, pour des organes comme le foie et les poumons, nous pouvons vivre avec 50% en moins. Pour les organes tel que l’estomac, la rate, il possible de vivre sans avec un suivi médical plus méticuleux (vaccination, poche d’alimentation). De plus, ce sont des organes de grandes tailles et qui sont très souvent impliqués dans les plaies traumatiques ou les pathologies comme le cancer. Ces tailles sont similaires à celles retrouver chez l’Homme. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme.
Détermination de l’activité antivirale de deux molécules contre le virus Hazara
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Immunodéficientes et porteuses d'une maladie du foie létale tenue en échec par un médicament dans l'eau de boisson, 1 010 souris voient leur foie repeuplé par des cellules hépatiques humaines après retrait progressif de ce médicament. La greffe passe par une incision du flanc d'un centimètre et demi et une injection dans la rate, suivie de prélèvements sanguins toutes les trois semaines pendant treize semaines, puis d'une infection par le virus Hazara et de sept jours d'injections d'antiviraux. 920 souris relèvent d'un niveau de souffrance sévère et 90 d'un niveau modéré, toutes sont tuées à l'issue pour évaluer l'activité des deux molécules testées. Le porteur écrit que ces conditions "n'entrainent aucun effet négatif sur la santé ou le bien-être des animaux".
Objectifs
Les infections virales transmises par les tiques sont en nette augmentation depuis le début du XXIe siècle. En effet, les changements climatiques et les pratiques humaines favorisent leur expansion, preuve en est, les récentes incursions dans le sud de l’Europe du virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo (CCHFV). Le virus CCHF est responsable de graves fièvres hémorragiques associées à une létalité élevée (10-40%) et sa manipulation nécessite un laboratoire de niveau de biosécurité 4 (BSL-4). Outre les piqûres de tiques, la transmission interhumaine se fait par la manipulation de sang ou de tissus d'animaux infectés. Pour contourner le problème de l'exigence d'un laboratoire BSL-4, le virus Hazara (HAZV), un virus transmis également par les tiques appartenant au même sérogroupe que le CCHFV, mais non responsable de maladies humaines, est couramment utilisé comme modèle de substitution pour étudier le CCHFV dans un laboratoire de niveau de biosécurité 2. L’objectif du projet est donc de tester deux molécules antivirales contre HAZV et dont l’efficacité a déjà été montré en cellules primaires en laboratoire, dans un modèle murin humanisé pour le foie et infecté par le virus HAZV.
Bénéfices attendus
Le virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo (CCHFV) présentant une menace pour la santé publique et est responsable de graves fièvres hémorragiques associées à une létalité élevée (10-40%), avec une transmission interhumaine possible et une absence d'options thérapeutiques approuvées ou de vaccins homologués. Alors que CCHFV est un virus de classe 4 et reste très difficile à étudier chez la souris, le virus HAZARA, non pathogène pour l’homme, représente un modèle alternatif pour tester et calibrer l’efficacité de molécules antivirales . Ainsi, avec ce projet, nous espérons valider chez la souris l’efficacité de molécules ayant déjà montré une forte activité antivirale contre ces pathogènes en cellules primaires au laboratoire. Ceci représente la première étape en vue de leur développement pré-clinique.
Procédures
Lors de l’étape d’humanisation du foie : - Injection par voie intraveineuse sous anesthésie gazeuse (durée : 2 min maximum en prenant en compte l'anesthésie et l'injection, le réveil est quasi immédiat) - Injection sous cutanée sur animaux vigiles d’un analgésique postopératoire 30 minutes avant l’intervention (durée : moins d'1 minute) - Incision sur le flanc gauche (max 1-1,5cm), un anesthésique local sera appliqué, juste avant l’intervention, au niveau du site d'incision. - Injection dans la rate d’hépatocytes humains et suture par agrafe, sous anesthésie gazeuse (induction 3 ou 3,5%, maintien 3%) (durée : moins de 15 minutes) - Prélèvements sanguins sur animaux vigiles (100 µl max.) toutes les 3 semaines à partir de 7 semaine post greffe pendant 13 semaines environs. Les prélèvements se feront sous anesthésie locale (durée : moins d'1 minute) - Les animaux seront pesés 2 fois par semaine (environ 1 minute) pendant 9 à 15 semaines. Lors de l’étape d’infection : - Injection du virus sur animaux vigiles du virus HAZARA (durée : moins d'1 minute) - Dans le cas où le modèle validé est celui avec injection d’anticorps : Injection d’anticorps sur animaux vigiles (durée : moins d'1 minute) à J1 et J6 post infection -Prélèvement sanguin, 1 fois par semaine, sous anesthésie locale (moins d'1 minute) pendant 14 jours. - Injection de molécules antivirales sur animaux vigiles (durée : moins d'1 minute) pendant 7 jours
Impact sur les animaux
Le modèle murin humanisé pour le foie, infecté par le virus HAZARA n’est pas décrit dans la littérature, mais sur la base des données sur l’infection par ce virus , certaines nuisances et effets indésirables sont attendus. -Effets liés à l’infection : Augmentation des enzymes du foie suggérant une atteinte du foie transitoire, signes cliniques généraux liés à l’infection (fièvre, animal isolé, réflexe pilo-moteur, perte de poids modérée (jusqu’à 10-15 %), réduction de la prise alimentaire). -Effets liés à la procédures expérimentales associées : Les injections peuvent engendrer un stress léger et de la douleur temporaire au point d’injection. -Modèle de souris : Aucune nuisance ou effet indésirable attendu dans les conditions prévues. -Greffe : La chirurgie et les points de suture peuvent engendrer de la douleur temporaire -Administration antiviraux : Aucune nuisance ou effet indésirable attendu dans les conditions prévues. -Administration anticorps : Aucune nuisance ou effet indésirable attendu dans les conditions prévues.
Devenir
Les reproducteurs seront euthanasiés. Tous les animaux seront euthanasiés en fin d'expérimentation, pour évaluer le modèle d'infection par le virus et pour évaluer l’effet anti viral des molécules testées.
Remplacement
Malgré le développement de nouvelles conditions pour remplacer l’utilisation de modèles animaux, les conditions de culture des cellules de foie sont encore aujourd’hui sous-optimales car elles ne permettent pas d’étudier l’activité antivirale d’une molécule thérapeutique ainsi que ces effets indésirables dans l’organisme. Les résultats obtenus en laboratoire doivent donc être impérativement confirmés dans un modèle de souris.
Réduction
L’estimation du nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum sans mettre en péril une interprétation statistique des résultats. Les taux de prise de greffe et de mortalité/morbidité propre à cette souche ont également été pris en compte. Afin de limiter le nombre de conditions, nous avons fait le choix de ne tester qu’une seule voie d’administration qui est la plus à même de permettre une infection du tissu du foie. Deux doses d’antiviraux seront successivement testées, mais nous ne réaliserons la dose forte qu’en cas d’absence de résultats sur la dose faible. Enfin, afin d’éviter de tester les molécules sur deux modèles différents (avec et sans anticorps) nous avons fait le choix de dédier une procédure à l’évaluation du modèle le plus pertinent puis de conduire les expérimentations sur un modèle seulement.
Raffinement
Les manipulations des souris dont le système immunitaire est déficient, seront effectuées dans un environnement complètement stérile. Ces souris ont une maladie du foie létale mais l’administration d’un médicament en continue via l’eau de boisson stérile permet de prévenir cette maladie. Ces conditions n’entrainent aucun effet négatif sur la santé ou le bien-être des animaux.Tout au long des expériences, nous veillerons au bien-être des animaux, à réduire au maximum la souffrance et l'angoisse des souris grâce à la mise en place d’une grille de score clinique. En cas de signe de douleur, un analgésique sera administré. Une période d’acclimatation d’une semaine sera respectée avant le début des expériences pour permettre aux animaux de s’adapter à leur nouvel environnement. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux pour limiter le stress, et une maisonnette en carton sera ajoutée si un animal se retrouve isolé. Les prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie locale. Les prélèvements terminaux seront réalisés sous anesthésie profonde.
Choix des espèces
Cette lignée de souris a été choisi du fait de son système immunitaire déficient ce qui va permettre d’introduire des cellules humaines sans que l’animal les rejette. Ces souris ont également une maladie du foie létale mais l’administration d’un médicament en continue via l’eau de boisson stérile permet de la prévenir. C'est cette maladie qui va permettre la repopulation du foie de l’animal par des cellules de foie humain, en remplacement des cellules de foie de l’animal qui vont être éliminée après le retrait progressif du médicament. Les animaux seront greffés dès l’âge de 5 semaines, âge à partir duquel ils supportent bien la chirurgie (poids > 13-15g). L’humanisation du foie dure entre 4 à 5 mois, les animaux seront donc infectés à partir de 21 semaines.
Réalisation d’une preuve de concept sur la résorption et la tolérance d’un renfort de suture à base d’alginate sur des exérèses partielles d’organes tel que le poumon, l’estomac, le foie et la rate chez le modèle porcin (EU 2/3)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Vingt-cinq minutes de saignement provoqué et mesuré, sur une chirurgie d'une heure trente : 44 porcs subissent l'ablation d'un morceau de poumon, d'estomac, de foie ou de rate de huit centimètres sur trois, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Tous sont mis à mort, soit à l'atteinte d'un point limite, soit au terme des six, sept mois et demi ou neuf mois d'observation, pour que l'organe opéré soit prélevé et analysé. Le travail vise le marquage CE d'un renfort de suture à base d'alginate, présenté comme fabriqué en France face à des dispositifs concurrents produits aux États-Unis et au Japon. Le porteur retient le porc parce que la réglementation impose de tester le format le plus grand du dispositif et que seuls le porc et le mouton ont des organes de taille suffisante, en précisant que des porcs en croissance, et non des minipigs, permettent d'observer la résorption sur la durée.
Objectifs
Le pansement idéal n'existe pas, mais il doit avoir certaines caractéristiques importantes : 1/Garder la plaie humide et chaude, 2/Être changé selon les étapes de la cicatrisation, 3/Laisser passer l'air mais pas les bactéries, 4/Absorber l'excès de liquide de la plaie, 5/Ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller rapidement, 6/Être facile à appliquer et confortable, 7/Ne pas être toxique et être hypoallergénique, 8/Protéger des chocs, 9/Être transparent pour voir la plaie sans retirer le pansement, 10/Être le moins cher possible et réduire le temps de traitement. Les pansements à base d'alginate de calcium répondent à ces critères, mais ils sont principalement utilisés pour les plaies cutanées et très peu pour les organes internes lors de chirurgies. Pour contrôler les saignements, les chirurgiens utilisent différentes techniques. Si ces techniques ne suffisent pas, surtout en cas de saignements continus et étendus, ils utilisent des produits hémostatiques résorbables. Ces produits sont synthétiques et mettent du temps à se résorber. Nous voulons tester un produit naturel qui devrait se résorber plus rapidement. Enrichi en calcium, zinc et magnésium, il favorise la coagulation. Ce produit est un renfort de suture utilisé avec un système d'agrafage et sera suivi par imagerie scanner à différents moments. L'objectif est de vérifier son efficacité pour arrêter les saignements, suivre sa résorption et son impact sur les tissus. La preuve de concept de ce nouveau dispositif médical hémostatique pourrait mener à un nouveau produit pour gérer les saignements lors de sutures par agrafage en chirurgie. De plus, ce produit serait fabriqué en France, contrairement aux autres dispositifs fabriqués aux États-Unis et au Japon. La biocompatibilité de ce dispositif a été testée en laboratoire. Il y aura 4 groupes de 11 porcs opérés. Chaque groupe sera divisé en 3 sous-groupes de 3 porcs, correspondant à des périodes de suivi post-opératoire de 6, 7,5 et 9 mois. Deux porcs supplémentaires par groupe sont prévus en cas de décès pendant la chirurgie ou à cause d'une mise à mort liée à un point limite. Ce projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs (EU) : 1 pour la chirurgie, 1 pour l'hébergement post opératoire longue durée et 1 pour l'imagerie.
Bénéfices attendus
Le projet vise à vérifier l'efficacité d'un nouveau pansement naturel pour arrêter les saignements lors de chirurgies. Ce pansement sera utilisé avec des agrafes pour renforcer les sutures après l'ablation partielle d'un organe. Nous voulons aussi observer comment le pansement se dissout et s'intègre dans le corps au fil du temps. L'objectif est de développer un pansement hémostatique naturel, fabriqué en France, pour remplacer les produits synthétiques actuels.
Procédures
EU 1 : Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour permettre l’accès à l’organe d’intérêt tout en préservant les autres organes dans les cavités respectives. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie et analgésie appropriées. La durée de la chirurgie ne devra pas excéder une durée de 1h30 par animal (5 minutes pour l’abord, 5 minutes pour l’accès à l’organe, 25 minutes pour les temps de saignement, 10 minutes pour le contrôle final de l’arrêt du saignement, 20 minutes pour la fermeture du plan musculaire et cutané). L’animal n’aura qu’une seule intervention chirurgicale. L’animal recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Le retrait des points prendra quelques minutes (5 minutes) et se fera 15 jours minimum post-chirurgie. EU 3 : A différents temps post-opératoires, l’animal aura une imagerie pour évaluer le taux de résorption : transport, anesthésie et acquisition environ 2 h à chaque temps. EU 2 : Pour l’hébergement à long terme, les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés régulièrement. Cet acte ne dure que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Pour les chirurgies thoraciques, il est important de maintenir le vide pleural, qui permet au poumon de se gonfler et de se dégonfler correctement. Si ce vide est rompu, le poumon ne peut plus fonctionner correctement, ce qui peut entraîner une détresse respiratoire. Pour éviter cela, l'incision sera refermée hermétiquement et l'excès d'air sera aspiré de la cage thoracique pendant que le poumon est progressivement remis sous ventilation. La chirurgie sera réalisée sur le lobe accessoire droit du poumon, et la résection d'une partie de 8 cm de long sur 3 cm de large n'affectera pas la fonction respiratoire. Pour les chirurgies abdominales, comme celles impliquant l'estomac, le foie et la rate, l'incision des muscles peut causer une douleur importante. De plus, une ablation partielle d'un organe digestif peut perturber le transit intestinal. La résection des organes aura une taille de 8 cm de long sur 3 cm de large, mais cela n'affectera pas leur fonctionnalité. Des analyses biochimiques seront effectuées pour détecter toute perturbation à moyen ou long terme. C'est pourquoi un groupe d'animaux sera dédié à chaque type d'organe d'intérêt. Les procédures peuvent être douloureuses pour les animaux en post-opératoire, et des analgésiques seront administrés en fonction de leur état clinique. Après trois semaines, les animaux aptes au transport seront transférés dans une autre structure (EU 2) pour un hébergement de longue durée. À différents moments post-opératoires, les animaux seront transférés vers un centre d'imagerie pour passer des scanners (EU 3). Le transport et les différentes manipulations peuvent générer du stress pour les animaux.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort soit parce qu’ils auront atteint un point limite soit qu’ils ont atteint le temps d’observation (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée donc cela nécessite le prélèvement de l’organe et donc la mise à mort au prélable de l'animal.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu réséqué et de suivre sa résorption à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements lors de résection d’organe en cours de chirurgie. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduits in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.
Réduction
Nous utiliserons 44 animaux : 4 groupes de 11 animaux (9 animaux opérés et 2 animaux supplémentaires). Les animaux supplémentaires par groupe sont prévus pour compléter un groupe si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Étant donné que c’est une preuve de concept, nous n’avons pas besoin de plus 3 animaux par lot pour obtenir la réponse à notre questionnement. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et nécessite une intervention chirurgicale pour l’arrêter, nous stopperons le projet sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons développé et raffiné la voie d’abord chirurgicale ainsi que la finalisation de la prothèse dans notre structure sur des animaux mise à mort, issus de procédures antérieures.
Raffinement
La chirurgie ouverte a été retenue, avec un abord le long des côtes au niveau du 9ème espace intercostal. L’extrémité du lobe pulmonaire accessoire droit extériorisée permettra la mise en place de part et d’autre, des mors du système d’agrafage équipés du renfort. Cette résection volontairement limitée, n’empêchera pas le poumon de fonctionner correctement et n'impactera pas significativement la respiration de l'animal au réveil. Pour l’abord abdominal, choix d’une incision en suivant le bord sous costal d’une petite longueur à droite ou gauche suivant l’organe d’intérêt (estomac, foie ou rate) pour n’avoir à sortir à l’aide d’une pince atraumatique que l’extrémité de l’organe d’intérêt. Réduction taille incision : garder au maximum les autres organes dans la cavité et donc empêcher la perte de chaleur corporelle et le dessèchement des organes. Chirurgie : intubation puis ventilation avec un anesthésique gazeux, sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. Veille de chirurgie : injection analgésique d'action longue pour anticiper la sensation de la douleur. Jour chirurgie : anesthésie avec un hypnotique couplé à un analgésique. La plaie sera protégée à l’aide d’un pansement. L’animal sera placé dans des couvertures polaires et sous-surveillance jusqu’à son réveil complet. L’animal couvert sera remis dans l’enclos et recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit. Maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours selon les besoins de l'animal. Le soir de la chirurgie, il sera déposé dans l’enclos des légumes frais pour stimuler l’appétit de l’animal et réduire la perte de poids en post-opératoire. L’état général de l’animal et de la cicatrice seront suivis quotidiennement pendant 1 semaine, puis toutes les 48 h jusqu’au retrait des points à 15 jours minimum post-chirurgie. Les animaux seront hébergés collectivement. Pour le suivi post-opératoire, l’animal sera seul dans un délai de 3 à 4 jours en gardant un contact visuel et/ou olfactif avec d’autres congénères et aura de l'enrichissement compensatoire. Suivi quotidien des animaux pour détecter rapidement toute anomalie qui sera rapportée au vétérinaire pour déterminer la marche à suivre (examen clinique approfondi, soins, traitement...). La surveillance sera renforcée le temps nécessaire. Les conditions d'hébergement seront également suivies quotidiennement.
Choix des espèces
Toute étude en vue du marquage CE d’un dispositif médical existant sous plusieurs formats doit être réalisée sur le format de taille maximale, correspondant ici à un dispositif de 8 cm. Il n’existe que 2 espèces animales sur lesquelles nous pouvons trouver des organes capables d’accepter un dispositif de cette taille, le porc et le mouton. Les études initiales pour le dispositif actuellement commercialisé ayant été réalisées sur le porc, nous avons donc retenu cette espèce pour ce projet. Le modèle lapin utilisé dans le cadre d’autres projets semblables ne peut être utilisé pour ce projet car la taille des organes d’intérêt ne permet pas de faire la résection nécessaire, sous peine d'handicaper gravement l'animal en post-opératoire. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme. Les animaux seront réceptionnés à 29 kg environ pour atteindre 35-37 kg (jour de chirurgie). L’utilisation d’animaux de 35 kg environ permet de bénéficier d’une taille d’organe représentative de ce que nous avons en chirurgie humaine. Les organes font approximativement : -poumon : 26 cm de hauteur et 15 cm de diamètre, la résection représente 3% du volume. -estomac : 25 cm de longueur, 12 cm de largeur et 8 cm d’épaisseur, la résection représente 1% du volume. -foie : 28 cm transversale et 16 cm de hauteur, la résection représente 3% du volume. -rate : 12 cm de longueur, 7 cm de largeur et 4 cm d’épaisseur, la résection représente 2% du volume. Le volume de résection de l’organe reste inférieur à 50%. En effet, pour des organes comme le foie et les poumons, nous pouvons vivre avec 50% en moins. Pour les organes tel que l’estomac, la rate, il possible de vivre sans avec un suivi médical plus méticuleux (vaccination, poche d’alimentation). De plus, ce sont des organes de grandes tailles et qui sont très souvent impliqués dans les plaies traumatiques ou les pathologies comme le cancer. Ces tailles sont similaires à celles retrouver chez l’Homme. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme.
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 7000
660 000 souris et rats sont élevés pour être livrés aux laboratoires porteurs de la mutation voulue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 535 000 d'entre eux et modéré pour 125 000. Chacun peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue pour vérifier son génotype, jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour et une injection d'hormone destinée à activer sa mutation. Une partie part vers d'autres établissements, le reste est mis à mort, ces animaux appartenant au scientifique et ne pouvant, selon le porteur, être replacés. Il annonce une hausse d'environ 10 % des effectifs et indique que les scientifiques s'engagent par écrit à l'absence de solution de remplacement, l'objectif affiché étant de leur livrer le "modèle parfaitement adapté" à leurs expérimentations.
Objectifs
Ce projet consiste à maintenir des lignées de rongeurs dont certains gènes ont été modifiés. Ces modifications peuvent provoquer chez les animaux des changements visibles ou des symptômes particuliers, appelés phénotypes. L’objectif est d’observer ces animaux, de comprendre si la mutation génétique a un impact sur leur santé et leur bienêtre, et d’ajuster la manière dont ils sont suivis et soignés en fonction de ces observations. Ces animaux sont utilisés comme modèles dans la recherche scientifique, par exemple pour mieux comprendre des maladies génétiques comme la mucoviscidose, l’hémophilie ou certaines myopathies, et contribuer au développement de nouveaux médicaments. Pour savoir si un animal porte réellement la mutation recherchée, on effectue une biopsie, généralement en prélevant un morceau d’oreille. Ce prélèvement sert à extraire l’ADN et à vérifier si la mutation est présente. Cela est indispensable, car dans une même portée, tous les animaux ne sont pas forcément porteurs, et il faut pouvoir identifier précisément ceux qui seront utiles pour les recherches et garantir la fiabilité des résultats. Lorsqu’une nouvelle lignée génétiquement modifiée arrive ou est créée, et que l’on ne connaît pas encore les effets de la mutation, une phase d’observation détaillée est mise en place pour comprendre comment celleci influence l’animal et s’assurer que son bienêtre est préservé. Lorsque les effets de la mutation sont déjà connus, le suivi et les soins sont adaptés directement, en surveillant les éventuels signes cliniques et en mettant en place des mesures de prévention ou de traitement si nécessaire. Pour certaines lignées, la mutation ne s’exprime que lorsque l’animal reçoit une substance déclenchante, par exemple une hormone, ce que l’on appelle un ligand. Une administration peut donc être réalisée afin d’activer la mutation et de permettre à l’animal de manifester les caractéristiques liées à cette modification génétique. Dans l’ensemble du projet, environ 660 000 animaux sont concernés, avec une augmentation d’environ 10 % liée à une utilisation croissante de ces modèles. Ils sont répartis dans 500 à 600 projets de recherche différents. Parmi ces projets, environ 35 % portent sur des lignées génétiquement modifiées, pour lesquelles les animaux font l’objet d’une attention particulière en matière de suivi et d’évaluation des phénotypes, afin d’anticiper et de limiter au maximum l’impact potentiel de la mutation sur leur bienêtre.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait dû être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptées à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le modèle parfaitement adapté pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis (par animal) : à 1 à 2 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique : un prélèvement par animal à la queue maximum) (maximum 4 biopsies sur validation par l’équipe vétérinaire), acte d’une durée maximale de 2sec par biopsie. à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale de max 3sec. à une injection d’un ligand, acte d’une durée maximale de 10sec par injection. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite).
Impact sur les animaux
Expression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité innatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dus à l'injection d’un produit.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergés et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur génétiquement altéré quand il est accouplé avec des animaux non génétiquement altéréesafin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, n’est utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypage. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européennes (au moins 7 animaux de chaque sexe et génotype, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés au suivi vétérinaire des animaux. Pour les lignées à phénotype dommageable, des observations cliniques plus fréquentes et spécifiques, avec des points limites, peuvent être mises en place. Pour limiter la douleur, une euthanasie pourrait être demandée à un point limite ou âge précis pour éviter l’expression du phénotype. Cela est évalué lors de la caractérisation du phénotype, en lien avec le scientifique et les vétérinaires. Les observations sont facilitées par des outils internes comme des grilles de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype, des points d’intervention sont adoptés pour un suivi précis et des soins adaptés (soutien nutritionnel…). Si des signes cliniques peuvent être atténués ou guéris par traitement, avec accord du scientifique, le traitement est mis en place. Les animaux présentant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final pour assurer leur réception et utilisation selon les normes éthiques et de bien-être animal.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement altérés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5 jours après la fécondation.
Évaluation pharmacocinétique et pharmacodynamique de molécules pharmacologiquement actives chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Rats : 1110
Cochons d'Inde : 360
Jusqu'à vingt-huit administrations, une par jour pendant vingt-huit jours, et jusqu'à cinq prélèvements sanguins sous anesthésie par animal : 3 180 souris, 1 110 rats et 360 cochons d'Inde vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue parce que le sang est prélevé en totalité. Il s'agit de mesurer comment des molécules candidates sont absorbées, distribuées et éliminées, pour fixer la dose et le mode d'administration avant les essais chez l'humain. Le porteur reconnaît que les effets secondaires possibles ne sont ni systématiques ni prévisibles, et cite une mauvaise tolérance locale, des réactions inflammatoires ou des troubles du comportement. Il justifie le choix de ces trois espèces par les recommandations des agences réglementaires, puis par des avantages pratiques qu'il énumère, faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport et de manipulation.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’étudier le devenir de certaines molécules dans l’organisme après leur administration chez le rongeur. Les analyses permettront de mesurer des paramètres clés tels que la vitesse d’élimination, la proportion effectivement absorbée, la durée de présence dans l’organisme et leur répartition dans les différents tissus. Ces données serviront à définir la dose optimale à tester et à ajuster les modalités d’administration pour maximiser l’efficacité du traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment de nouvelles molécules se comportent dans l’organisme afin de soutenir le développement de futurs médicaments. Les données recueillies permettront de savoir comment ces substances sont absorbées, distribuées et éliminées, et d’aider à déterminer les doses et modes d’administration les plus adaptés. Ces informations sont essentielles avant de passer à des études d’efficacité ou de tolérance. Réalisées sur des modèles animaux reconnus, ces analyses permettront d’identifier les candidats les plus prometteurs et de réduire les risques d’échec lors d’étapes ultérieures de la recherche, notamment chez l’humain.
Procédures
Une administration unique ou plusieurs administrations (maximum 28 à raison de 1 par jour pendant 28 jours) pourront être réalisées. La durée de chaque administration est inférieure à 1 minute (quelques secondes). Des prélèvements sanguins (de 1 à 5 maximum) seront réalisés sous anesthésie. La durée d'anesthésie pour un prélèvement est d'environ 5 minutes, le prélèvement dure 1 minute.
Impact sur les animaux
S’agissant des nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux, ceux-ci sont liés principalement à la nature des manipulations réalisées. Les administrations répétées, les anesthésies, ainsi que les prélèvements sanguins peuvent engendrer du stress ou une gêne transitoire. Certains effets secondaires potentiels sont également envisageables selon la nature des molécules administrées, bien que leur occurrence ne soit pas systématique ni précisément prévisible. Ces effets peuvent inclure une mauvaise tolérance locale ou systémique, des réactions inflammatoires ou des troubles comportementaux passagers. Toutefois, des mesures rigoureuses d’observation quotidienne, l’application de points limites définis, l’utilisation d’analgésiques compatibles et l’aménagement du milieu d’hébergement visent à réduire autant que possible l’inconfort animal. L’ensemble des procédures est conçu dans un souci constant de raffinement, de réduction du nombre d’animaux utilisés, et d’engagement éthique envers leur bien-être.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car des prélèvements de sang total seront réalisés. Des prélèvements tissulaires post-mortem pourront également être réalisés.
Remplacement
La recherche et le développement de nouvelles molécules thérapeutiques impliquent la réalisation de tests chez l’animal pour plusieurs raisons. Il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle in vitro permettant d'intégrer et de refléter les caractéristiques d'absorption, de distribution, de métabolisme et d'élimination (ADME) d'une molécule donnée au sein d'un organisme vivant. Il existe cependant des modèles cellulaires permettant d'évaluer la cytotoxicité, l'absorption et le métabolisme de molécules in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules, mais doivent ensuite être confirmés chez l’animal. De plus, des premières données concernant la pharmacocinétique, le métabolisme et la tolérance des molécules in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme). L'ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d'un médicament lors d'une administration chez l'Homme.
Réduction
Le design de l'étude étant un plan d'expérience contrôlé, le nombre d'animaux est réduit à son minimum pour chaque groupe et calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs en utilisant des tests statisiques appropriés. L'évaluation pharmacocinétique d'un composé est faite par analyse du sang, du plasma ou des organes à l'aide de techniques analytiques. Ces techniques d'analyse nécessitent des volumes d'échantillons définis souvent faibles. Cependant, pour certains composés, il n'est pas possible de réduire drastiquement les volumes d'échantillons à analyser (molécule avec une faible réponse analytique, doses faibles administrées aux animaux). Les volumes de prélèvement pour l'analyse de ces composés devront être donc plus élevés (prélèvement sanguin total terminal). La réduction du nombre d'animaux pourra donc se faire dans le cas où le volume d'analyse est faible. Dans ce cas, les animaux seront prélevés à différents temps (selon les fréquences et volumes définis dans les procédures) et une analyse en « serial batch » sera appliquée afin d'optimiser les résultats. Cette méthode permet de réduire le nombre d'animaux de 50 à 70 %.
Raffinement
Une évaluation des points finaux sera réalisée quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des zones ayant reçu le traitement topique…) tout en prenant en compte l’enrichissement du milieu dans les cages (igloo, bûchettes, cotons pour nidification). Les procédures pourront être réalisées sous anesthésie générale, avec utilisation de tapis chauffants. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien-Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - Perte de poids supérieure à 20 % du poids normal maintenue sur 72h ; - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire ; - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule. Si l'un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement. Une analgésie locale pourra être utilisée au site de ponction ou d’injection afin de limiter l'inconfort et/ou le potentiel de souffrance chez les animaux. En cas de signes cliniques avérés de douleur ou d’inconfort persistant, une analgésie systémique (opioïde) pourra être administrée de façon ponctuelle, après évaluation du rapport bénéfice/risque scientifique. Ces mesures relèvent d’une démarche de raffinement visant à réduire au minimum la douleur et la détresse animale, conformément aux principes des 3R et aux exigences réglementaires.
Choix des espèces
Les espèces animales utilisées dans ce projet sont recommandées par les agences de réglementation pour les études de métabolisme, de pharmacocinétique et de toxicologie. Ces espèces sont les plus utilisées et il s'agit d'excellents modèles pour ce type d'études. Ainsi, il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives aux études dans ces espèces. Les multiples homologies de séquences entre ces espèces et l'Homme rendent ces modèles prédictifs du comportement des molécules après administration. Ils sont ainsi d'un grand intérêt pour le criblage de nouvelles molécules. De plus, ils présentent certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Il est important de noter que les molécules utilisées actuellement en clinique ont été découvertes ou évaluées sur ces modèles. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (4-10 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. Il permet d'allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Ces modèles animaux sont ainsi adaptés aux études d'efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques.
Evaluation du potentiel souche des kératinocytes épidermiques sur un modèle de substituts de peau de nouvelle génération pour la régénération cutanée
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
192 souris vont être utilisées, chacune privée de ses congénères pendant seize jours pour qu'elles ne grattent pas les greffons des autres, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur retire un morceau de peau du dos sous anesthésie et on y greffe une peau humaine reconstituée en laboratoire, opération de quinze à vingt minutes qui peut entraîner une douleur modérée et une déshydratation pendant quatre jours. Toutes sont tuées pour que le greffon soit analysé. Le porteur revendique un milieu de culture sans sérum animal, mis au point pour répondre aux exigences réglementaires du médicament, et annonce des bio-pansements pour les grands brûlés, 3 500 cas graves par an en France, comme retombée à venir.
Objectifs
En raison de sa fonction protectrice, la peau est un organe indispensable à la survie de l’organisme. Lors d’agressions importantes, telles qu’une brûlure du troisième degré, la peau n’est plus capable de cicatriser spontanément. L’étendue de la brûlure et le risque élevé d’infection associé peut engager le pronostic vital de l’individu. La prise en charge des victimes de brûlures sévères se base sur l’utilisation de substituts de peau préparés avec les cellules du patient. Cependant, la longueur du procédé de fabrication peut mettre en jeu la vie du patient. La présence et le maintien de cellules souches épidermiques sont nécessaires à la bonne prise de greffe et à l’efficacité de recouvrement à long terme. Pour cela, nous avons développé et optimisé un milieu de culture sans sérum animal, permettant le maintien du potentiel de croissance in vitro de ces cellules à long terme et de leur capacité à former une peau reconstituée. L’objectif du projet est de valider l’efficacité in vivo et sur le long terme d’un substitut de peau humain préparé in vitro dans ces conditions optimisées correspondant aux exigences réglementaires d’un médicament et donc susceptible de servir de bio-pansements lors de greffe de peau.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre d’évaluer le devenir et le maintien à long terme de cellules souches dans un greffon cutané humain pour favoriser une bonne prise de greffe, la maturation de la peau et son auto-renouvèlement tout au long de la vie d’un patient. Cette étape permettrait une avancée significative vers la conception de nouveaux substituts cutanés pouvant servir de bio-pansements lors de greffes de peaux chez l’Homme (ex : grands brulés avec 3500 cas graves par an en France).
Procédures
Les animaux seront hébergés individuellement 2 jours avant la chirurgie et pendant toute la durée de l’expérience (14 jours). Les animaux, sous anesthésie générale, seront soumis à une greffe de peau reconstituée sur le dos pour une durée moyenne de chirurgie de 15 à 20 minutes par souris.
Impact sur les animaux
L’anesthésie par injection peut provoquer chez les animaux une légère apathie au réveil pendant une ½ journée. Le retrait d’un morceau de peau et la greffe peuvent entrainer chez les animaux une douleur modérée et une légère déshydratation pendant 4 jours. Un stress peut être induit par la nécessité de placer les animaux en hébergement individuel le temps de la procédure (14 jours) pour éviter que les souris endommagent les greffons de leurs congénères, notamment par grattage. Il y a un risque d’infection de la plaie qui conduit à la sortie de l’animal de l’étude.
Devenir
L'euthanasie de tous les animaux inclus dans l’étude est nécessaire pour analyser au niveau histologique, cellulaire et moléculaire les substituts de peau greffés. Ces analyses viendront compléter les observations visuelles de la plaie et permettre de conclure à l’efficacité du substitut cutané.
Remplacement
Malgré l’existence de modèles d’études de réparation cutanée impliquant des cultures de cellules et des reconstructions de substituts de peau humaine en 3 dimensions, les mécanismes physiopathologiques mis en jeu lors d’une greffe et des processus de cicatrisation ne peuvent être reproduits en laboratoire. Par exemple, les modèles de cicatrisation ex vivo qui reproduisent plus fidèlement la peau humaine sont limités par exemple par l’absence de mécanismes de coagulation ou d’inflammation. Le remplacement par des modèles in vitro ou ex vivo n’est ainsi pas possible ici car seul un modèle animal permet de rendre compte de la complexité de la réparation tissulaire à long terme à la suite d’une xénogreffe, permettant ainsi d’atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, des premières études in vitro de culture cellulaire en 3 dimensions ont été effectuées pour valider la non toxicité et la fonctionnalité biologique de la peau greffée préparée dans des milieux de culture de composition compatible avec les critères d’exigence d’une future utilisation en clinique. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera assuré par l’utilisation de moyens d’enrichissement du milieu de vie des animaux par une visite quotidienne et la mise en place d’une anesthésie et analgésie avant, pendant et après la chirurgie. Pour pallier l’éventuelle perte de poids des animaux, une alimentation riche sous forme gélifiée sera placée au fond de chaque cage. En cas de déshydratation, des injections sous cutanées de liquide physiologique seront réalisées. En cas d’absence d’amélioration de leur état général, les animaux seront euthanasiés. Afin de réduire la souffrance animale. Une grille de suivi des animaux est mise en place et des points limites sont définis pour guider la mise en place de traitements adaptés ou la décision d’euthanasier les animaux.
Choix des espèces
Les souris seront utilisées au stade du jeune adulte (8 semaines). Ce choix résulte d’un compromis pour utiliser des souris à un stade de développement suffisamment avancé pour s’affranchir du cycle de croissance des souris (pouvant entrer en jeu dans les processus de greffe et de cicatrisation) mais suffisamment jeune pour s’affranchir des processus de vieillissement de la souris. Dans un premier temps, nous avons choisi l’espèce de souris sans thymus car c’est un modèle largement décrit dans la littérature pour évaluer la greffe et la cicatrisation de la peau humaine. De plus, ce choix vise à standardiser ce modèle de greffe de peau entre plusieurs laboratoires impliqués dans un projet de recherche commun. Le choix d’une deuxième lignée de souris pour rechercher une possible amélioration de notre modèle de greffe est basé sur des publications montrant le succès de greffes de substituts cutanés dans cet autre modèle.