Système cardiaque
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Etude de l’efficacité de candidats médicaments dans un modèle préclinique d’insuffisance cardiaque induite par l’isoprotérénol chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 1225
Un produit qui stimule fortement le cœur leur est injecté jusqu'à ce que le muscle s'épaississe et perde sa souplesse. 2 450 rongeurs vont être utilisés à parts égales, 1 225 souris et 1 225 rats, dont 2 250 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent un traitement quotidien, parfois par une pompe implantée sous la peau, des prélèvements de sang sur animal éveillé et plusieurs séances d'imagerie cardiaque sous anesthésie, avant une chirurgie finale de mesure des pressions dans l'artère et le cœur. Le porteur indique que ces mesures sont trop invasives pour permettre le réveil de l'animal et qu'il est "indispensable" de récupérer le cœur en fin d'expérience.
Objectifs
Ce projet utilise l’isoprotérénol, une substance qui stimule fortement le cœur. Administré plusieurs jours chez le rat ou la souris, il entraîne une atteinte cardiaque progressive similaire à certaines formes d’insuffisance cardiaque humaine. Le cœur s’épaissit, devient moins souple et sa fonction diminue. L’objectif est d’évaluer de nouveaux traitements capables de prévenir ou d’améliorer cette atteinte cardiaque. Les médicaments seront testés soit avant l’apparition des signes, soit une fois la maladie installée. Les évaluations porteront sur la fonction cardiaque, le remodelage, la fibrose, l’inflammation et différents marqueurs biologiques. Ce modèle permet d’obtenir des informations essentielles pour développer de nouvelles thérapies contre l’insuffisance cardiaque. Toutes les procédures seront réalisées en limitant au maximum la douleur et le stress des animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de l’insuffisance cardiaque et à tester de nouvelles approches thérapeutiques. Le modèle utilisé reproduit plusieurs anomalies observées chez les patients, comme l’épaississement du muscle cardiaque, la fibrose, l’inflammation et la diminution progressive de la fonction de pompage du cœur. Cela permet d’étudier l’évolution de la maladie et d’évaluer l’effet de différents traitements. Les travaux devraient aider à identifier des médicaments ou stratégies capables de ralentir ou d’améliorer ces altérations cardiaques, et à mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. À terme, ces recherches pourraient contribuer au développement de nouvelles options thérapeutiques pour une maladie fréquente et grave. Les bénéfices attendus concernent donc à la fois l’avancée des connaissances et l’amélioration future de la prise en charge médicale.
Procédures
Lors de l’administration de l’isoprotérénol, les animaux sont endormis et l’injection est réalisée rapidement (6 à 8 minutes). Pendant le protocole, ils reçoivent tous les jours un traitement, administré par plusieurs voies possibles, chaque administration durant 1 à 6 minutes. Des prélèvements sanguins sont effectués sur animaux éveillés : au niveau d’une veine de la mâchoire ou de la patte chez la souris, et de la veine de la queue chez le rat. Les animaux sont également anesthésiés à plusieurs reprises pour réaliser des imageries cardiaques intermédiaires (environ 20 minutes), permettant de suivre l’évolution de la pathologie et l’effet des traitements. Une imagerie finale est réalisée en fin de protocole. Une chirurgie terminale est ensuite réalisée sur animal endormi aec prise en charge de la douleur pour mesurer les pressions dans une artère et le cœur, suivie d’un prélèvement de sang par prélèvement cardiaque avant la mise à mort (environ 15 minutes). Certains animaux peuvent aussi subir un prélèvement sanguin supplémentaire sous anesthésie par ponction de la veine du cou (5 à 10 minutes). Enfin, une intervention peut être réalisée sur animal endormi pour implanter une pompe sous‑cutanée permettant l’administration continue d’un traitement (15 à 25min).
Impact sur les animaux
Les animaux reçoivent un produit qui rend leur cœur malade pour permettre d’étudier l’insuffisance cardiaque. Cette injection se fait sous anesthésie générale et peut parfois irriter la peau. Avec le temps, le produit peut aussi provoquer une fatigue générale, une baisse d’appétit et une perte de poids. Une petite chirurgie peut être réalisée pour placer une pompe sous la peau afin d’administrer un traitement. Cela peut causer une gêne ou une douleur temporaire. Les traitements sont donnés régulièrement, ce qui nécessite de tenir l’animal quelques instants. Cela peut être stressant pour lui et provoquer une légère inflammation au point d’injection. Certains médicaments peuvent aussi avoir des effets secondaires. Des prises de sang sont faites soit sous anesthésie (ponction dans la veine du cou), soit sur animal éveillé maintenu en douceur. Cela peut provoquer une douleur brève, un peu de stress et un léger saignement. Pour suivre l’évolution de la maladie, des imageries cardiaques sont réalisées sous anesthésie à plusieurs moments du protocole. À la fin de l’étude, les animaux sont anesthésiés profondément pour mesurer la circulation du sang dans une artère et le cœur, puis un dernier prélèvement sanguin est effectué.
Devenir
Afin de caractériser l'effet des traitements testés, notamment l'effet biologique, nous devons faire des mesures qui sont trop invasives pour permettre le réveil de l’animal, et il est indispensable de récupérer le cœur en fin d'expérience pour évaluer l’efficacité des traitements.
Remplacement
L’objectif du projet est d’obtenir une preuve de concept d’efficacité́ de nouveaux composés in vivo. Le modèle animal est nécessaire afin d’évaluer l’effet de candidat médicament sur les mesures d'imagerie, de pression sanguine et d'analyse des tissus cardiaques. En effet, le modèle cellulaire ne permet pas d’induire et d’étudier les répercussions intégrées au niveau cardiaque et de la pression corporelle, ni d’évaluer le devenir du candidat médicament dans l’organisme ainsi que l’évolution des biomarqueurs de la pathologie.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données préliminaires. Afin de limiter le nombre d'animaux utilisés, de l'imagerie est utilisée pour permettre de suivre plusieurs paramètres dans le temps sur le même animal.
Raffinement
A l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 5 jours est respectée. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations. Une grille de score est établie afin de faire un suivi clinique des animaux, avec la mise en place de mesures adaptées en fonction du score et des critères d’arrêt de souffrance. Des enrichissements multiples leur sont proposes en alternance, pour limiter l’habituation et l’ennui. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalises sous anesthésie et/ou analgésie. Lorsqu’une chirurgue avec réveil sera nécessaire, elle sera réalisée en conditions stériles et les animaux auront un suivi post-opératoire intensif pendant au moins 3 jours. Par ailleurs, les animaux seront habitués à la manipulation et à la contention ainsi qu’aux environnements nouveaux afin de réduire le stress.
Choix des espèces
Le rongeur est le modèle animal le plus approprié pour cette étude car la maladie peut y être reproduite de façon fiable et ses effets sur le coeur sont comparables à ceux observés chez les patients. Ce modèle permet également de réaliser des prises de sang répétées pour mieux suivre l’action du médicament dans l’organisme. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes d'au moins 6 semaines, car avant cet âge leur système cardiovasculaire est encore en développement.
Suite de la mise au point d’un nouveau modèle d’ischémie cérébrale par l’utilisation de microparticules d’oxydes de fer couplées à de la thrombine
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Mettre au point un modèle d'AVC moins invasif que ceux utilisés aujourd'hui : cet objectif soumet 182 souris à des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever le cerveau ou la moelle épinière. Des microparticules d'oxyde de fer leur sont injectées dans une veine puis attirées par un aimant posé sur le crâne jusqu'à former un caillot, sous des anesthésies de 1 h 25 à 2 h 25 selon le protocole. Une application secondaire provoque un infarctus de la moelle épinière. Le porteur annonce une sévérité "nettement réduite" par rapport aux modèles existants et affirme que l'étude pilote n'a montré aucun signe clinique pire que le modèle habituel du laboratoire, alors que les 182 souris sont déclarées en souffrance sévère.
Objectifs
L'Accident Vasculaire Cérébral, ou AVC, est une maladie qui survient de manière inattendue et a une issue désastreuse. Environ 15 millions de personnes connaîtront un épisode d'AVC chaque année dans le monde, dont 33 % avec une incapacité permanente, tandis que 40 % des cas entraîneront la mort. La thrombolyse avec l'activateur tissulaire du plasminogène recombinant intraveineux est le seul traitement médicamenteux approuvé pour les patients ayant subi un AVC ischémique aigu, mais son utilisation est limitée par une fenêtre thérapeutique étroite, une efficacité sélective et des complications hémorragiques. L'ambition principale de ce projet est de développer un nouveau modèle in vivo pour mimer l'AVC de manière moins invasive (couches physiologiques préservées sans abimer l'endothélium), par une technique plus simplifiée (donc moins d'animaux utilisés pour l'entrainement) que les modèles qui existent aujourd'hui et qui s'avèrent sévères ou moins représentatif des AVC humains : modèles filament, thromboembolique par injection de thrombine dans l'artère cérébale moyenne, modèle photothrombotique par exemple. En effet, ce dernier modèle ne produit pas de phénomène embolique naturel, forme des microthrombi diffus et l'endothélium est atteint par la lumière et ne permet pas de recanalisation. Ici, l'objectif est d'injecter par voir veineuse des microparticules d'oxyde de fer qui seront migrées grâce à un aimant placé au niveau de l'artère à travers l'os pour que leur accumulation forme un caillot. Son atout scientifique supplémentaire est qu'il préservera la pression intracrannienne et les méninges pour étudier les phénomènes se rapprochant de la clinique ainsi que l'étude de la recanalisation et sensibilité à la thrombolyse. Ce projet s'intègre à la suite d'une étude pilote prometteuse qui a permis de répondre à quelques questions mais en ouvre d'autres pour optimiser le modèle. Après sa phase complète de développement, celui-ci serait bien moins invasif que le modèle reconnu utilisé pour l'étude des thrombolytiques : ischémie par une injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne après incisions de la peau, du muscle masseter et craniotomie, (modèle développé en 2007) utilisé couramment au laboratoire. A terme, seront testées de nouvelles molécules ou existantes mais améliorées, afin d'optimiser l'efficacité thrombolytique sur une pathologie davantage représentative aux évènements cliniques.
Bénéfices attendus
Le développement de ce nouveau modèle devrait permettre d'utiliser des animaux à des fins scientifiques dans cette thématique d'intérêt publique majeure avec une sévérité nettement réduite de la procédure d'induction de l'Accident Vasculaire Cérébral, ou AVC, comparé à ceux qui existent aujourd'hui. Cela reflètera davantage la physiopathologie de l'Homme (par une préservation de la pression intracrannienne et des méninges tout en étant sensible aux thrombolytiques) pour continuer d'optimiser les résultats des patients victimes d'un AVC traités par le traitement de référence et augmenter la fenêtre de temps thérapeutique. Cela augmenterait donc le nombre de patients victimes d'un AVC qui pourraient bénéficier de ce traitement. De plus, simplifier la technique d'induction d'AVC réduira le nombre d'animaux avec lequel nous devons nous entrainer pour obtenir des résultats reproductibles.
Procédures
Tous les animaux seront anesthésiés (en plus d'être analgésiés) et subiront des actes chirurgicaux. Temps d'anesthésies : Modèle ischémique permanente : 1h25. Modèle ischémique transitoire : 1h55 pour le groupe avec l'aimant positionné 30 min et 2h25 pour le groupe avec l'aimant positionné 1h. Etude avec traitement de référence utilisé en clinique : 1h25. Application secondaire : infarctus de la moelle : 1h30. IRM : 14 minutes + 5 min pour induction et placement dans le berceau. Récupération des tissus pour études histologiques : 10 min d'induction+analgésie effective + 10 min de geste chirurgical.
Impact sur les animaux
L'étude pilote n'a montré aucun signe clinique différent ou pire comparé au modèle utilisé couramment au laboratoire (modèle thromboembolique par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne) car moins d'actes invasifs sont effectués et l'injection de particules n'affecte rien en particulier. Ce projet n'a pas pour but d'aggraver quoi que ce soit par les réponses positives de l'étude pilote. A partir de l'étape finale lors d'un essai d'un protocole avec la vérification d'un traitement de référence, les animaux pourraient commencer à être réveillés et certains pourraient montrer des signes d'affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) qui disparaît dans les premiers jours après l'AVC. L'infarctus de la moelle épinière pourrait prédire un déplacement moins équilibré : la dose sera choisie pour ne pas compromettre le bien-être de l'animal, s'alimentant correctement et exprimant son répertoire comportemental naturel.
Devenir
Il y aura récupération des tissus cérébraux (n=172+10) et moelle (pour les animaux de l'application secondaire, n=10) pour analyses complémentaires (colorations, immunohistochimie).
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des mécanismes d’action du tPA au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature mais aussi en fonction de la part d'inconnu avec laquelle nous souhaitons mettre au point un nouveau modèle animal. Le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction des observations/résultats récoltés à chaque étape du développement. Un nombre moyen pour chaque groupe, comprenant un pourcentage d'entrainement à ce nouveau modèle et de perte dans ce nombre (15%) a donc été défini. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des sous-étapes de techniques in vitro déjà validées pourront également compléter et vérifier le passage de la prochaine étape vivo. Pour la détermination des effectifs des animaux, nous avons effectué des tests statistiques de comparaison des deux moyennes indépendantes avec le logiciel G*Power en prenant les données des précédentes expérimentations réalisées au sein de l'unité avec un risque alpha à 0,05 et la puissance à 0,8. Pour les étapes où nous continuons dans l'inconnu, nous avons déterminé le nombre selon le nombre d'animaux utilisés dans l'étude pilote qui nous a permis de conclure aux questions.
Raffinement
Ce projet a pour objectif de raffiner la modélisation de l'ischémie/reperfusion cérébrale par une approche moins invasive que les modèles utilisés actuellement. De plus, simplifier la technique d'induction d'AVC réduira le nombre d'animaux avec lequel nous devons nous entrainer pour obtenir des résultats reproductibles. Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum et une période d'une semaine d'acclimatation sera respectée. Des carrés de cotons, du papier kraft et des bâtons de bois seront placés dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux (acclimatation, observation, médication, réveil dans enceinte chauffée, croquettes mouillées) pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant tout le projet jusqu’à la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce de référence utilisée pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le traitement de l'accident vasculaire cérébrale. Les animaux utilisés seront âgés de 7-9 à 9-11 semaines (9 semaines à leur arrivée à l'animalerie, suivie d'une semaine d'acclimatation, et 11 semaines à la fin du protocole) et auront un poids de 35 g environ. Nous réaliserons nos modèles sur des jeunes adultes (crâne fin pour l'imagerie fUS) afin de pouvoir pratiquer sur des animaux du même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC.
Étude de l’inflammation dans la cardiomyopathie dilatée MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à l'issue parce que leur modification génétique les rend, selon le porteur, non réutilisables et qu'il faut prélever organes et cellules, 900 souris vont être utilisées dans des procédures classées en souffrance légère. Elles sont échographiées sous anesthésie gazeuse à 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38 et 42 semaines de vie, épilées à la crème dépilatoire, sonde rectale posée, avec un prélèvement de sang à chaque séance. L'invalidation du gène étudié provoque une atteinte du cœur, et le porteur indique que les animaux de cette lignée ne dépassaient pas douze mois d'espérance de vie dans une étude antérieure, avec une perte de poids pouvant dépasser 15 %. Pour ces mêmes 900 animaux, il déclare le niveau de souffrance le plus bas de l'échelle réglementaire.
Objectifs
Plusieurs études visant à augmenter ou diminuer l’inflammation cardiaque in vivo par des approches génétiques et pharmacologiques ont établi une relation entre l’inflammation et la fonction cardiaque. Cependant, aucune étude à partir de modèles animaux directement visant l’importance l’inflammation dans le développement de la pathologie d’intérêt. Nous proposons d’évaluer directement d’un certain processus inflammatoire dans le développement de la pathologie.
Bénéfices attendus
À terme, les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément l’importance de l’inflammation pour la fonction cardiaque. Ils pourraient permettre le développement de nouveaux médicaments ciblant l’inflammation, ce qui permettrait de prévenir ou de freiner le développement des maladies chez les patients.
Procédures
Cette procédure sera réalisée à 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38, et 42 semaines de vie selon des 300 souris : La souris sera échographiée (10-20 minutes) sous anesthésie générale gazeuse. La souris sera épilée sur la zone d’échographie avec une crème dépilatoire appliquée pendant 2 minutes. Une sonde rectale sera insérée pour mesurer la température corporelle. A chaque séance d’échographie, un prélèvement sanguin de 100 μl sera effectué (quelques secondes).
Impact sur les animaux
L’échographie cardiaque nécessite une anesthésie gazeuse, durant laquelle un prélèvement sanguin de petit volume ne requiert aucune contention supplémentaire pour l’introduction d’une aiguille selon les bonnes pratiques vétérinaires. Pour ce geste les animaux ne sont pas susceptibles d’éprouver de douleur. L’invalidation du gène d’intérêt entraine une pathologie, qui peut être suivi par échographie cardiaque. L'étude de la lignée murine réalisée précédemment permet d'observer que ces animaux présentaient une espérance de vie ne dépassant pas 12 mois. De plus, une prise de poids diminuée par rapport aux souris contrôles est observée une ou deux semaines avant la mort. Les signes cliniques apparaissent au stade final, ce qui commence avec une perte de poids entre 5% à 10% et peut impliquer une perte de poids supérieure à 15% par rapport à la pesée précédent la 1ère diminution de poids.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de l’expérimentation de la procédure (la mise à mort précède les prélèvements d’organes et cellules, et dans les autres cas les animaux génétiquement modifiés ne peuvent pas être réutilisés ou replacés).
Remplacement
La formation et la fonction du cœur impliquent une multitude de réponses et d’interactions cellulaires entre certaines cellules et leur environnement, au sein d’une structure complexe. L’environnement, ou niche, est composé de multiples facteurs. Les cultures in vitro ne peuvent pas reproduire toute la complexité de ces interactions. Néanmoins, l’approche in vitro pour les analyses moléculaires sera privilégiée chaque fois que cela sera possible, afin de limiter le recours à l’animal, en utilisant des lignées cellulaires ou des cellules primaires amplifiées in vitro.
Réduction
Des calculs statistiques de l'effectif nécessaire pour un test de comparaison de deux échantillons indépendants ont été réalisés avec l’aide de biostatisticiens. Nous prévoyons pour ce projet un total de 300 souris. Les animaux seront ensuite utilisés pour comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans les atteintes mitochondriale et cardiologique. Les études pilotes ont déjà été menées, permettant de réduire le nombre d’animaux en ciblant 3 phases distinctes détaillées ci-dessous. 2 types de tests statistiques sont envisagés pour comparer les résultats. L’effet des âge, sexe, date de la mise à mort, cage et nombre de souris dans la cage sera mesuré à l’aide de modèles statistiques pour vérifier qu’elles n’ont pas influé sur les résultats des expériences.
Raffinement
Dans un but de raffinement, l’utilisation d’une fiche d'observation détaillée (en lien avec le phénotype attendu) permettant un suivi optimal des animaux sera mise en place. Les animaux seront évalués hebdomadairement, ce qui permettra d’identifier précocement tout signe clinique, de stress ou de douleur. Pour ce qui est la gestion de la douleur, nous effectuons un suivi rigoureux et régulier et utilisation d’analgésique le cas échéant. De plus, toutes les procédures potentiellement invasives ou générant un inconfort significatif, telles que les échographies cardiaques, seront réalisées sous anesthésie appropriée afin de minimiser le stress et la douleur des animaux. Puisque les souris porteuses de la mutation d’intérêt manifestent la pathologie étudiée, nous suivrons la fonction cardiaque par échographie durant la durée de vie de l’adulte, ce qui permet d’anticiper l’apparences des nuisances sur le bien-être des animaux. La pathologie étant associée à une perte de poids, les animaux seront pesés une fois par semaine. Lorsqu'une perte de poids sera observée, une surveillance accrue sera effectuée, de l'eau et de la nourriture gélifiée seront également ajoutés dans la cage. Si, lors de cette surveillance quotidienne, un stress est observé, un enrichissement de la cage sera réalisé et une surveillance accrue sera effectuée.
Choix des espèces
La conservation élevée des mécanismes physiopathologiques entre l'humain et la souris a été largement documentée par de nombreuses études. En particulier, le modèle murin s’est révélé essentiel pour l’étude des pathologies cardiaques. Dans la continuité de cette approche, nous poursuivons notre étude sur une souris transgénique qui a permis de mettre en évidence l'impact d’une altération d’un certain mécanisme sur la fonction cardiaque. L’utilisation de la souris reste donc le choix le plus pertinent pour approfondir l’étude de ce processus in vivo. De plus, ce modèle permet une transposition rigoureuse des connaissances issues de la littérature à nos propres investigations expérimentales. Enfin, nous disposons de nombreux outils génétiques et analytiques spécifiquement adaptés à l’étude de la souris, facilitant ainsi l’exploration mécanistique et fonctionnelle. Pour les études cardiaques, les souris seront suivies par analyse de la fonction cardiaque à partir de 14 semaines (jusqu'à 42 semaines) car la délétion du gène d’intérêt est complète dès la naissance. Les suivis longitudinaux par échocardiographies représentent les fréquences idéales pour observer une défaillance de fonction cardiaque dans ce modèle de pathologie chez la souris.
Etude de l’efficacité de candidats médicaments dans un modèle préclinique d’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système respiratoire
Tués à l'issue de mesures que le porteur décrit comme trop invasives pour permettre un réveil, 1 960 rats vont être utilisés dans ce projet, dont 1 800 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent sous anesthésie une substance qui provoque une hypertension pulmonaire, puis un traitement quotidien pendant cinq semaines, parfois par pompe implantée sous la peau, deux séances d'imagerie cardiaque et une chirurgie de mesure de pression dans le cœur et l'artère pulmonaire. Le porteur indique que la maladie induite peut réduire l'activité, l'appétit et la prise de boisson jusqu'à une perte de poids. Il affirme que les tests sur cellules isolées ne permettent pas d'étudier les effets d'un médicament sur le cœur et les poumons, qualifie de "nécessaire" le recours au rat, et précise que l'âge des animaux sera choisi selon la sévérité recherchée du modèle.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de tester de nouveaux médicaments destinés au traitement d’une maladie grave des poumons appelée hypertension pulmonaire artérielle. Cette maladie entraîne une augmentation de la pression dans les vaisseaux des poumons, ce qui fatigue progressivement le cœur et peut conduire à une insuffisance cardiaque. Elle peut apparaître sans cause connue, être liée à des facteurs familiaux, ou être associée à d’autres maladies ou à certains médicaments. Bien que des traitements existent déjà pour soulager les symptômes, leur efficacité reste limitée et variable selon les patients. Le but de cette étude est donc d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques dans un modèle animal, afin de mieux comprendre leur potentiel avant une éventuelle utilisation chez l’être humain.
Bénéfices attendus
Le modèle utilisé dans ce projet reproduit de manière fiable les principales caractéristiques de la maladie étudiée, en particulier les atteintes des vaisseaux des poumons et du cœur. Chez les animaux, l’augmentation progressive de la pression dans les poumons entraîne des modifications du cœur similaires à celles observées chez les patients atteints de cette maladie. L’utilisation de ce modèle permet de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et d’évaluer l’effet de nouveaux médicaments dans des conditions proches de celles rencontrées chez l’être humain. Les résultats obtenus permettront d’identifier les futurs molécules thérapeutiques les plus prometteuses, qui pourraient ensuite être étudiés chez l’homme dans le cadre d’essais cliniques, avec pour objectif d’améliorer la prise en charge future des patients.
Procédures
Les animaux sont anesthésiés afin d’injecter la substance induisant une augmentation de la pression artérielle dans les petits vaisseaux sanguins localisés dans les poumons c'est-à-dire l'hypertension artérielle pulmonaire (durée de l’intervention : 6-8 min). Durant les 5 semaines suivantes, les animaux seront traités quotidiennement avec plusieurs composés par différentes voies d'administration selon les objectifs de l’étude (durée de 1 à 5 minutes selon la voie choisie). Le traitement pourra également être administré via des pompes diffusant les composés, implantées sous anesthésie et analgésie. Au cours du protocole, les animaux seront à nouveau anesthésiés afin de réaliser une imagerie cardiaque (environ 20 min) pour contrôler les répercussions de l'induction de la pathologie et l'effet potentiel des nouvelles molécules thérapeutiques à tester. Une autre imagerie cardiaque sera effectuée en fin de protocole (environ 20 min), puis une chirurgie sera effectuée sous anesthésie et analgésie afin de réaliser des mesures de pression dans le cœur et dans l'artère pulmonaire (environ 20 min). Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours du protocole sur animaux vigiles ou anesthésiés (environ 5 minutes par prélèvement), ou en fin de protocole après les mesures de pression et avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une substance destinée à provoquer la maladie étudiée. Cette administration est réalisée sous anesthésie générale et peut entraîner une gêne passagère, notamment au niveau respiratoire ainsi qu'une gêne au niveau du site d'injection (démangeaisons, sensation de brûlure). Avec le développement de la maladie, les animaux peuvent présenter une diminution de l’activité, une baisse de l’appétit et de la prise de boisson, pouvant conduire à une perte de poids. Une intervention chirurgicale pourra être réalisée pour implanter un dispositif diffusant le traitement. Cette intervention implique une ouverture de la peau et peut entraîner une douleur ou une gêne temporaire liée à la présence du dispositif. L’administration répétée de médicaments peut générer du stress, car elle nécessite une manipulation et une contention des animaux. Certains effets indésirables liés aux médicaments testés ou aux gestes techniques peuvent survenir, en particulier avec de nouvelles molécules. Des prises de sang et des examens d’imagerie cardiaque seront réalisés sous anesthésie ou avec contention, ce qui peut entraîner un inconfort temporaire, du stress ou une douleur légère. En fin de protocole, des mesures complémentaires seront effectuées sous anesthésie générale.
Devenir
Afin de caractériser l'effet des traitements testés, notamment l'effet biologique, nous devons faire des mesures qui sont trop invasives pour permettre le réveil de l’animal, et il est indispensable de récupérer le cœur et les poumons en fin d'expérience pour évaluer l’efficacité des traitements
Remplacement
Ce projet vise à évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments dans un organisme vivant. Les tests réalisés sur des cellules ou des tissus isolés ne permettent pas d’étudier les effets globaux du médicament sur le cœur et les poumons. L’utilisation d’un modèle animal est nécessaire pour mieux comprendre ces effets et le comportement du médicament dans le corps.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données précédemment acquises dans notre laboratoire. Afin de limiter le nombre d'animaux utilisés, de l'imagerie est utilisée pour permettre de suivre plusieurs paramètres dans le temps sur le même animal.
Raffinement
A l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 5 jours est respectée. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations. Une grille de score est établie afin de faire un suivi clinique des animaux, avec la mise en place de mesures adaptées en fonction du score et des critères d’arrêt de souffrance. Des enrichissements multiples leur sont proposés en alternance, pour limiter l’habituation et l’ennui. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalisés sous anesthésie et/ou analgésie. Lorsqu’une chirurgie avec réveil sera nécessaire, elle sera réalisée en conditions propres (sans microbes) et les animaux auront un suivi post-opératoire intensif pendant au moins 3 jours. Par ailleurs, les animaux seront habitués à la manipulation et à la contention ainsi qu’aux environnements nouveaux afin de réduire le stress.
Choix des espèces
Le rat est le modèle animal le plus approprié pour cette étude car la maladie peut y être reproduite de façon fiable et ses effets sur le cœur sont comparables à ceux observés chez les patients. Sa taille permet également de réaliser des prises de sang répétées pour mieux suivre l’action du médicament dans l’organisme. Des rats entre 4 et 8 semaines au moment où ils arrivent en acclimatation dans nos locaux sont utilisés dans ce modèle. L’âge des animaux impactant la sévérité du modèle, ces paramètres seront choisis selon les objectifs de l’étude.
Elevage d’une lignée de souris développant une maladie vasculaire génétique rare (Projet multi-sites : 1/2)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Pour entretenir une lignée de souris porteuses d'une maladie génétique rare des vaisseaux, 3 030 animaux vont être utilisés dans des procédures classées légères. Chaque petit est identifié par une puce sous la peau et génotypé par une biopsie de la queue ou de l'oreille sur animal vigile. Chez les souris atteintes, le porteur indique que la mort survient brutalement, sans signe annonciateur. Les animaux sont expédiés vers d'autres utilisations ou tués quand leur génotype ne convient pas, quand la colonie est assez grande ou en cas d'anomalie.
Objectifs
L'objectif de ce projet est l’étude de modèles souris reproduisant une maladie génétique rare vasculaire du tissu conjonctif qui provoque une souplesse anormale des articulations, une peau très élastique et des tissus fragilisés dont les vaisseaux sanguins. Chez l’Homme, la majorité des décès est due à des ruptures artérielles.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est de valider des essais de différents traitements médicamenteux ayant permis d'améliorer la survie des souris développent cette maladie. A terme, les résultats de ce projet permettraient de mieux comprendre les mécanismes conduisant à ces ruptures artérielles afin de proposer des thérapies et d'améliorer le diagnostic, le confort de vie des patients et le traitement.
Procédures
Chaque petit obtenu sera marqué par injection sous cutanée d’une puce électronique pour un suivi individuel et sera génotypés pour identifier les animaux d’intérêt. L'injection de la puce est rapide et se fait par voie sous-cutanée dans la région du cou ; la contention de l'animal dure moins d'une minute. Le prélèvement de bout de queue et/ou d'oreille dure également moins d'une minute. Le prélèvement se fait sur animaux vigiles, avant le sevrage pour le prélèvement d'un bout de queue et après l'âge de 14 jours pour le prélèvement d'oreille. De manière générale, une seule biopsie est réalisée par animal, en cas de nécessité de refaire la caractérisation génétique, une deuxième biopsie par animal pourrait être réalisée en suivant les préconisations liées à l'âge de l'animal.
Impact sur les animaux
Dans le cas des souris développent la maladie, la mort survient subitement sans aucun symptôme identifié. La biopsie, en particulier le prélèvement d'un bout de queue, peut causer de la douleur et de l'inconfort aux animaux. Même si la procédure est rapide, la coupure d'un bout de queue ou la perforation de l'oreille peut être douloureuse. La manipulation des animaux pour biopsie peut causer du stress et de l'anxiété. Suite à la biopsie, les animaux pourraient être temporairement limités dans leurs activités normales, notamment si la douleur ou l'inconfort les affecte.
Devenir
Les animaux sont soit expédiés en vue de leur utilisation, soit mis à mort lorsque les résultats du génotypage ne sont pas conformes, lorsque la taille de l’élevage souhaitée est atteinte ou lorsqu’ils présentent une anomalie congénitale. Si des animaux d'intérêts ne peuvent pas être expédiés (du fait par exemple d'une annulation de l'expérience), ils seront mis à mort.
Remplacement
L’étude sur cellules en culture ne permet que d’explorer des modifications limitées dans des conditions de culture particulière. L'étude des conséquences des mutations sur animal entier est donc indispensable pour la compréhension des mécanismes globales de la maladie.
Réduction
Afin de réduite la quantité d'animaux utilisé dans ce projet, nous produirons les lots uniquement par Fécondation In Vitro (FIV). La production d'animaux par FIV permet de réduite au minimum le nombre d'animaux utilisé pour la production des lots (au vu des données que nous avons et de notre expertise nous estimons que le sperme collecté sur 2 mâles permettra de produire environ 350 petits). De plus, aucun stock d'animaux ne sera conservé pour le maintien d'une colonie ; les animaux produits par FIV seront uniquement destinés à l'expérimentation.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Des grilles de score de surveillance avec des points limites suffisamment prédictifs seront renseignées.
Choix des espèces
Ce modèle de souris transgéniques a déjà été créé et caractérisé. Nous avons donc besoin de poursuivre les études sur ce dernier. Les mâles utilisés pour les cryoconservations de sperme seront utilisés entre 10 et 20 semaines d'âges. Les mâles produits seront eux envoyés en expérimentation à 4 semaines d'âge. Seuls les mâles seront utilisés pour l'expérimentation car les ruptures artérielles spontanées sont observées essentiellement chez les souris mutées mâles (de l’ordre de 50% à 24 semaines) vs les souris femelles (de l’ordre de 20%), et un effet spécifique de la testostérone a été observé et en cours d’analyse.
Rôle de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rendues transgéniques pour ne plus produire une protéine des parois artérielles, puis nourries au régime gras, des souris développent des plaques dans leurs artères: 1 882 animaux vont être utilisés dans des procédures classées modérées, tous tués. Le génotypage passe par un prélèvement d'oreille sur près de mille souriceaux, et 893 animaux transgéniques peuvent voir leur mobilité se réduire aux stades avancés. Le porteur veut établir le rôle de cette protéine dans l'athérosclérose, première cause de maladies cardiovasculaires. Les souris d'élevage sont tuées à neuf mois, les autres après sept à huit mois de régime gras, délai qu'il juge "suffisant pour conclure".
Objectifs
L'athérosclérose est la principale cause de maladies cardiovasculaires. Elle se caractérise par l’accumulation de lipides dans la paroi des artères ce qui engendre la modification de la composition du tissu sous-jacent à ces dépôts et par conséquent la fragilisation des vaisseaux sanguins. Notre équipe de recherche s’intéresse à la protéine X. Cette protéine est présente dans de nombreux tissus sains et notamment dans la paroi des artères. L’absence de cette protéine X chez l’homme est associée à une fragilité et un dysfonctionnement des vaisseaux sanguins (ecchymoses spontanées, complications hémorragiques avec saignements gastro-intestinaux et hémorragies post-partum ainsi que anévrismes aortiques thoraco-abdominaux) et les mêmes conclusions ont été établies dans notre modèle de souris transgéniques déficientes en protéine X. Notre objectif est de démontrer le rôle prépondérant de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose. Pour cela, nous accouplerons des souris déficientes en protéine X avec des souris transgéniques développant des plaques graisseuses dans la paroi des artères quand elles sont nourries avec un régime riche en graisse. Chez ces souris doublement transgéniques, nous analyserons la vitesse de formation des plaques graisseuses et la composition de la paroi des artères malades. Nous étudierons également comment la protéine X évolue (diminue ou augmente) dans la paroi des artères de souris transgéniques développant des plaques graisseuses quand elles sont nourries avec un régime riche en graisse.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de comprendre l’évolution de la présence de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose ; de comprendre son rôle sur celle-ci (rôle positif ou négatif) ; et à terme, d'envisager cette protéine comme un marqueur pour permettre le dépistage précoce de l’athérosclérose et peut-être de cibler cette protéine pour le traitement des patients.
Procédures
Pour le génotypage, un prélèvement sur souris vigile d'un bout d'oreille (
Impact sur les animaux
240 animaux au total seront nourris avec un régime riche en gras à partir de 8 semaines post-naissance, ce qui entraînera une augmentation de la masse corporelle et pourra provoquer un inconfort digestif ou une stéatose hépatique (foie gras) pouvant conduire à une jaunisse. Cependant aucun symptôme évident (troubles majeurs de l’alimentation, comportement…) associé au développement de la pathologie n’a été rapporté chez ces souris aux stades étudiés. Des difficultés d'agrippement pourraient être observées sur une partie des souris transgéniques (893 animaux au total) conduisant à une mobilité légèrement réduite à des stades avancés (>8 mois). De manière générale, les animaux subiront différentes contentions pouvant générer un stress léger de quelques minutes.
Devenir
Tous les animaux d'élevage seront mis à mort à 9 mois. Une reproduction au-delà de ce point de cinétique pourrait impacter le bien-être des animaux et pourrait conduire à une baisse de la fertilité. Pour l'analyse du rôle de la protéine X dans l’athérosclérose, les animaux seront mis à mort au maximum à 8 semaines + 24 semaines de régime riche en graisses soit entre 7 et 8 mois, temps nécessaire et suffisant pour conclure sur le rôle de la protéine X.
Remplacement
Des travaux préalables ont été réalisés dans notre équipe et notamment des analyses sur des aortes de souris déjà prélevées. Toutefois, le développement de la lésion d’athérosclérose implique la participation de nombreux tissus environnants (vaisseaux sanguins, système immunitaire) et de l’organisme dans son ensemble. Il nous est impossible de reproduire les conditions d’initiation et de développement de la pathologie dans des modèles cellulaires. Ainsi, le recours aux modèles de souris génétiquement modifiées est nécessaire pour comprendre le rôle de la protéine X dans l’athérosclérose.
Réduction
Pour l'élevage des souris transgéniques, nous avons réduit le nombre de souris générées au minimum pour réaliser l’ensemble de notre projet. Pour l'analyse du rôle de la protéine X dans l’athérosclérose, nous avons choisi nos effectifs d’après la littérature, nos connaissances des modèles transgéniques utilisés et le type d’analyses à réaliser sur les tissus collectés. Ainsi, le nombre d’individus utilisés est minimal et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables tout en réduisant la souffrance subie par les animaux.
Raffinement
Aucune des souris transgéniques utilisées ne présente de défauts de reproduction ou de vieillissement, ni de sensibilité à des pathogènes communs. Cependant, les souris déficientes en protéine X sont hyperlaxes et présentent des difficultés légères à l'agrippement, même si leur locomotion n'est pas altérée. Pour s'assurer du bien-être des souris, elles seront surveillées de leur naissance à leur mort quotidiennement et seront mises en reproduction de 6 semaines à 9 mois, âge maximal de leur mise à mort. Une surveillance des souris sera réalisée quotidiennement et les animaux seront pesés 1 fois par semaine au cours du développement de l’athérosclérose et notamment dès le début de la mise en place du régime riche en lipides. La qualité de l’alimentation sera également vérifiée (aspect, fraicheur) toutes les semaines et l’alimentation sera changé si besoin. Le même soin sera apporté aux changements des litières pour éviter les dépôts de gras dans la cage. Dans tous les cas, l’alimentation sera changée au minimum systématiquement toutes les 2 semaines pour s’assurer de sa qualité et éviter tout problème d’appétence ou trouble digestif pour les animaux. Le projet a été établi de manière à réduire au minimum les gestes invasifs réalisés sur les animaux. Ainsi, pour les souris transgéniques dont le génotype est certain (parents de même génotype), il sera vérifié après la mise à mort en fin de procédure, évitant ainsi le prélèvement d’une biopsie. Nous testerons également sur 2 lots de souris, une nouvelle technique de prélèvement des aortes sur animaux fraichement mis à mort pour vérifier que la qualité des échantillons est toujours optimale pour nos marquages tissulaires. Si les marquages sont toujours de qualité, nous réaliserons le prélèvement des tissus aortiques après la mise à mort pour toutes les autres souris concernées de la DAP, ce qui participera au raffinement de nos procédures. Lors de la mise à mort par injection, les souris seront préalablement endormies et la solution sera diluée pour que celle-ci ne soit pas irritante (et donc douloureuse) pendant l’injection. Enfin, certains animaux subiront une diète de 20 semaines maximum (au lieu de 24), pour tenir compte d’un éventuel développement plus précoce de la pathologie. Les animaux seront hébergés en groupe de 5 souris au maximum (suivant le poids des souris) par cage et chaque cage présentera des enrichissements (coton de nidation, bâton, et maison en carton).
Choix des espèces
Notre objectif est de comprendre le rôle de la protéine X dans le développement de l’athérosclérose. Le modèle murin est un modèle de choix pour les études des maladies cardiovasculaires. En effet, la proximité génétique et physiologique de la souris avec l’homme permet de reproduire de nombreux aspects de la pathologie humaine, tant sur le plan moléculaire que cellulaire. Le modèle de souris transgénique utilisé est un modèle d’athérosclérose connu et documenté. Il est considéré comme la référence pour l’étude du développement de la pathologie. La cinétique de la pathologie a été largement étudiée et nous savons donc que les stades de développement des plaques chez la souris imitent de manière étroite la progression de l'athérosclérose humaine. Pour l'élevage, les souris seront mises en reproduction à 6 semaines post-naissance jusqu'à 9 mois max. Les souris ne sont pas utilisées au-delà des 9 mois pour éviter une baisse de fertilité potentielle et tout mal-être potentiel. Les souris seront soumises à une diète riche en graisse à partir de 8 semaines après la naissance et seront suivies jusqu'à leur mise à mort (maximum 8 + 24 semaines = 32 semaines). Les souris génétiquement modifiées utilisées n'ont pas de problème de reproduction, ni de vieillissement, mais montrent des difficultés légères lors de tests d'agrippements et de suspension. Pour éviter leur mal être induit par une période de reproduction avancée, elles ne seront mises en reproduction qu'à partir de 6 semaines jusqu'à 9 mois post-naissance. Nous travaillerons sur des souris adultes, donc matures sexuellement pour standardiser notre modèle et cette maturité est atteinte chez le mâle et la femelle entre 5 et 7 semaines.
Nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre les effets néfastes du glucose dans l’accident vasculaire cérébral chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Soumises à une occlusion provoquant un accident vasculaire cérébral, sous anesthésie, 1 888 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leur cerveau. À l'accident vasculaire s'ajoutent une hyperglycémie induite, trois à huit injections et des prélèvements de sang. Le porteur indique que le modèle peut provoquer douleurs, prostration et difficultés à se déplacer, et que la baisse des plaquettes expose à des saignements. L'étude porte sur les hémorragies intracrâniennes de l'AVC aggravé par un excès de sucre dans le sang, situation qu'il dit rencontrer chez environ 40 % des patients.
Objectifs
En France, l’accident vasculaire cérébral reste une cause majeure de handicap, de troubles cognitifs et de mortalité. Le traitement actuel repose sur la dissolution du caillot par un médicament et/ou son retrait mécanique, quand cela est possible dans les premières heures. Cependant, malgré ces traitements, certains patients s’aggravent rapidement. Un facteur de risque important est l’excès de sucre dans le sang, observée chez environ 40 % des patients. Elle peut provoquer des saignements intracrâniens, aggraver les lésions cérébrales et stimuler des cellules sanguines impliquées dans l’inflammation. Les objectifs du projet sont, d’une part, de mieux comprendre la physiopathologie des saignements intracrâniens chez les patients présentant un accident vasculaire cérébral associé à un excés de sucre dans le sang et, d’autre part, d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements visant à protéger le cerveau contre ces complications hémorragiques.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet donnera des résultats concernant la physiopatholgie de la survenue des saignements intracrâniens et l'efficacité thérapeutique de différents candidats médicaments pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux présentant des saignements. Il permettra ainsi d’envisager une meilleure prise en charge des patients atteints d’un accident vasculaire cérébral ischémique et ainsi une amélioration de la fonction neurologique et de l’état de santé chez ces patients.
Procédures
Dans cette étude, nous utiliserons un modèle de souris d’accident vasculaire cérébral ischémique, procédure réalisée systématiquement sous anesthésie et analgésie. L’intervention chirurgicale dure environ 30 minutes. Chaque animal recevra entre trois et huit injections (traitements, diabète anesthésie profonde et analgésie) ainsi que deux prélèvement sanguins (réalisé à J-1 et J1). L’injection dure en moyenne 10 secondes, tandis que le prélèvement sanguin ne dépasse pas 2 minutes. Toutes les souris feront l’objet d’une évaluation neurologique qui dure environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les modèles d’accidents vasculaires cérébraux peuvent provoquer des douleurs anisi que prostration et difficultés à se déplacer. L’injection de médicament et d’analgesie peuvent provoquer un stress et une douleur légère de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent provoquer un stress et une douleur légère de courte durée L’hyperglycémie aiguë peut également entraîner une déshydratation chez l’animal. La diminution des globules blanc peut induire un risque infectieux. La diminution des plaquettes peut induire un risque de saignement. Les tests comportementaux induisent un stress de l’anxiété ou un stress modéré de courte durée
Devenir
Les souris seront mises à mort afin de prélever les tissus cérébraux pour des analyses biologiques.
Remplacement
Aucun modèle in vitro ne permet de rendre compte de l’efficacité d’un traitement thérapeutique à la phase aiguë d’un accident vasculaire cérébral associé à une hyperglycémie aiguë. L'effet biologique des molécules utilisées sur leur cible a été démontré in vitro. La démonstration de leur effet bénéfique thérapeutique avant transposition chez l'homme ne peut se faire que dans un modèle animal proche de la physiopathologie humaine. Les modèles de souris d'accident vasculaire cérébral permettent de reproduire la physiopathologie de l'occlusion de l’artère cérébrale chez l'homme.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons réalisé une étude statistique préalable à l’aide d’un logiciel spécialisé. Cette analyse nous permet de déterminer précisément le nombre minimum de souris nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Nous avons conçu nos groupes de manière optimisée en nous basant sur des études antérieures, garantissant ainsi l’utilisation du strict nécessaire d’animaux. De plus, le modèle d’accident vasculaire cérébral hémorragique que nous utilisons est bien maîtrisés par notre équipe, ce qui nous permet de mener nos recherches de façon rigoureuse et éthique. Pour analyser les résultats, nous appliquerons des méthodes statistiques adaptées, garantissant une interprétation fiable des données tout en respectant notre engagement à réduire l’usage des animaux
Raffinement
Leur suivi sera assuré par une équipe qualifiée : un soigneur spécialisé s’occupera d’eux chaque jour, et un chercheur expérimenté effectuera un contrôle approfondi deux fois par semaine. Les souris seront hébergées par groupes de cinq dans des cages ventilées, équipées de materiel pour leur permettre de construire des nids et d’améliorer leur confort. Afin de prévenir toute douleur qui pourrait être associée au modèle, les animaux recevront un traitement antalgique en pré et post-opératoire de manière systématique jusqu’à 24h. Avant la chirurgie, une anesthésie locale sera appliquée. La chirurgie est par ailleurs réalisée par une anesthésie adaptée (anesthésie gazeuse). En post-chirurgie, nous surveillerons attentivement leur état de santé grâce à une grille d’évaluation précise, prenant en compte des points limites stricts et adaptés au projet. Cette méthode permettra de détecter rapidement toute souffrance et d’y remédier. En cas de douleur, un traitement adapté sera administré, et si nécessaire, une mise à mort sera réalisée selon les réglementations en vigueur afin d’éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
L’espèce utilisée sera la souris sur laquelle toutes les techniques décrites ont déjà été validées dans la littérature. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (à partir de 8 semaines). C'est à cet âge que les modèles utilisés sont validés
Moduler les apports en acides aminés branchés comme une approche thérapeutique pour une cardiomyopathie dilatee genetique dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Des examens cardiaques répétés chaque mois pendant huit mois, sous anesthésie: 60 souris génétiquement modifiées pour développer une cardiomyopathie dilatée vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour prélèvements. Le projet teste si moduler l'apport en certains acides aminés améliore la fonction cardiaque et ralentit la maladie. Les bénéfices médicaux sont présentés au conditionnel et à terme, pour une pathologie dont les options curatives restent limitées. Le porteur retient la souris adulte car les stades précoces ne reproduiraient pas la forme complète de la maladie.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer le potentiel thérapeutique de la modulation du métabolisme de certains acides aminés impliqués dans la production d’énergie, dans un modèle murin de cardiomyopathie dilatée (maladie du muscle cardiaque entraînant une dilatation du cœur et une diminution de sa capacité de contraction). Dans l’insuffisance cardiaque, des déséquilibres dans le métabolisme de ces acides aminés sont associés à un dysfonctionnement de la production d’énergie, à des altérations des mitochondries (structures responsables de la production d’énergie cellulaire) et à une baisse de la contractilité cardiaque. Nous testerons l’hypothèse selon laquelle la restauration de l’équilibre de ces voies métaboliques, par des approches nutritionnelles et/ou pharmacologiques, pourrait améliorer la fonction cardiaque et ralentir la progression de la maladie. Les effets seront évalués à l’aide de mesures de la fonction cardiaque, d’analyses métaboliques et d’études moléculaires, afin de déterminer si le ciblage de ces mécanismes constitue une stratégie thérapeutique pertinente dans la cardiomyopathie dilatée.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre le rôle du métabolisme de certains acides aminés dans la physiopathologie de la cardiomyopathie dilatée et à évaluer son potentiel comme cible thérapeutique. Les bénéfices attendus sont à la fois scientifiques et médicaux. Sur le plan scientifique, l’étude permettra d’identifier les mécanismes par lesquels l’altération du métabolisme de certains acides aminés contribue au dysfonctionnement cardiaque, notamment en lien avec le métabolisme énergétique et la fonction mitochondriale. Ces résultats apporteront de nouvelles connaissances fondamentales sur les interactions entre métabolisme et fonction cardiaque dans les cardiomyopathies. Sur le plan médical, le projet pourrait démontrer qu’une modulation nutritionnelle ou pharmacologique du métabolisme de certains acides aminés améliore la fonction cardiaque et ralentit la progression de la maladie. À terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients atteints de cardiomyopathie dilatée genetique (prevalence de 40 pour 100 000), pathologie grave pour laquelle les options curatives restent limitées. Enfin, ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche translationnelle visant à transformer des découvertes fondamentales en applications thérapeutiques, tout en respectant les principes éthiques et réglementaires relatifs à l’expérimentation animale.
Procédures
Les animaux seront observés et suivis régulièrement au cours de l’étude afin d’évaluer leur état de santé et le fonctionnement de leur cœur. Certains examens seront réalisés alors que les animaux sont éveillés, par exemple des observations générales, des mesures de poids ou des prélèvements sanguins (animaux vigiles, interventions rapides d'environ 5 secondes). D’autres examens nécessitant une immobilité complète seront réalisés sous anesthésie, afin d’éviter toute douleur ou stress. Les gestes réalisés comprennent principalement des examens d’imagerie du cœur et des mesures non invasives de la fonction cardiaque. Les procédures sont brèves (environ 5 miuutes) et répétées à intervalles définis (tous les mois de 1 mois jusqu'à 8 mois).
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent présenter des effets indésirables transitoires liés aux procédures expérimentales. Les prélèvements sanguins peuvent entraîner une brève douleur locale, un stress lié à la contention et, plus rarement, un petit saignement ou une gêne temporaire au site de ponction. Les examens réalisés sous anesthésie peuvent provoquer des effets secondaires transitoires tels qu’une diminution de l’activité, une somnolence prolongée au réveil, une baisse temporaire de la température corporelle ou un ralentissement de la récupération. Les manipulations répétées et les examens peuvent également induire un stress modéré lié à la contention et à l’environnement expérimental. Enfin, les modifications du régime alimentaire ou de l’état de santé lié à la maladie étudiée peuvent entraîner une diminution de l’appétit, une perte de poids et une altération de l’état général.
Devenir
Les souris seront euthanasiées en fin de protocole par méthode réglementaire en vue des prélèvements tissulaires pour analyse.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est nécessaire car elle permet d’étudier le fonctionnement du cœur et du corps dans son ensemble. La maladie étudiée touche en effet non seulement le cœur, mais aussi la manière dont l’organisme produit et utilise l’énergie, ainsi que les échanges entre différents organes. Ces interactions complexes ne peuvent pas être reproduites entièrement en laboratoire avec des cellules seules. Certains aspects de la recherche sont cependant réalisés en amont sans animaux. Les premières étapes sont effectuées sur des cellules ou des tissus cultivés en laboratoire, ce qui permet de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et de tester différentes conditions expérimentales avant de passer à l’étude chez l’animal. Toutefois, ces modèles ne reproduisent pas complètement le fonctionnement réel d’un organisme vivant, notamment en ce qui concerne le métabolisme et les interactions entre organes. C’est pourquoi les études chez l’animal restent nécessaires pour confirmer les résultats et observer les effets sur la fonction cardiaque dans un contexte global. L’utilisation d’animaux est ainsi limitée aux étapes indispensables, lorsque aucune autre méthode ne permet d’obtenir les informations nécessaires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés (n de 60 au total) sera strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats scientifiquement robustes et statistiquement exploitables. Le calcul des effectifs sera réalisé en amont à l’aide d’analyses de puissance statistique, en se basant sur nos données préliminaires et sur la variabilité attendue des paramètres fonctionnels et métaboliques. Cette approche garantit l’utilisation du plus faible nombre d’animaux compatible avec la validité scientifique de l’étude. Plusieurs stratégies seront mises en œuvre pour réduire le nombre d’animaux : Utilisation de mesures longitudinales non invasives (échocardiographie) permettant de suivre les mêmes animaux au cours du temps, limitant ainsi le besoin de cohortes supplémentaires. Mutualisation des animaux témoins entre différentes analyses lorsque cela est scientifiquement justifié. Collecte optimisée des tissus et échantillons biologiques afin de maximiser les données obtenues à partir de chaque animal (analyses métaboliques, moléculaires et histologiques). Standardisation rigoureuse des procédures expérimentales pour limiter la variabilité et éviter la répétition d’expériences. Ces mesures permettront de minimiser l’utilisation animale tout en garantissant la fiabilité et la reproductibilité des résultats, conformément au principe de Réduction.
Raffinement
Les souris sont stabulées sur des portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et nourriture à volonté. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour. Les zootechniciens assurent un contrôle quotidien des animaux afin de relever le moindre signe de souffrance, un changement régulier des cages, un nombre réduit d’animaux par cage (5 maximum hors cages d’accouplement) et pas d’animaux en hébergement individuel, sauf en cas de combats dans les cages. Dans ce cas uniquement, les animaux seront hébergés individuellement et les blessures eventuelles seront prises en charge par traitement local (anesthesiant/analgesique). Le changement des cages se fait sous hotte aspirante et les cages possèdent des filtres. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de lanières de papier Kraft afin que les souris puissent faire un nid ainsi que des tunnels en carton. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage et de la bouillie pourra être introduite dans les cages si nécessaire. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne jusqu’à leur euthanasie. L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel compétent. Lorsque des procédures sont réalisées chez l’animal et peuvent entraîner une gêne, des mesures sont mises en place pour réduire l’inconfort. Les actes potentiellement douloureux, comme certains examens ou prélèvements, sont réalisés sous anesthésie ou avec des méthodes adaptées visant à limiter la douleur et le stress. Les animaux sont également surveillés pendant et après les procédures jusqu’à leur rétablissement complet.
Choix des espèces
La souris est un modèle pertinent pour étudier le rôle du métabolisme de certains acides aminés dans la cardiomyopathie dilatée car les souris transgéniques reproduisent fidèlement les caractéristiques cardiaques et métaboliques observées chez l’homme. Leur métabolisme de certains acides aminésest comparable à celui des humains, et le suivi longitudinal non invasif permet d’évaluer précisément l’effet des interventions tout en réduisant le nombre d’animaux. Les animaux sont utilisés à l’âge adulte, stade auquel le cœur et les systèmes métaboliques sont pleinement développés. Ce choix est nécessaire pour étudier une maladie qui apparaît chez l’adulte et pour évaluer correctement les effets des traitements sur une physiologie mature. L’utilisation de stades précoces de développement (embryons ou très jeunes animaux) n’est pas retenue, car elle ne permettrait pas de reproduire la maladie dans sa forme complète ni d’évaluer les effets sur la fonction cardiaque adulte. Ainsi, le choix de l’espèce et du stade de développement est guidé par la nécessité d’obtenir des résultats pertinents tout en limitant le recours à l’expérimentation aux modèles les plus appropriés.
Étude de la Dipeptidyl Peptidase 3 (DPP3) dans l’insuffisance rénale et cardiaque aigue et chronique
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système urogénital
760 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, pour étudier une enzyme dans les défaillances du rein et du cœur lors d'un choc circulatoire. Chaque animal reçoit des traitements par injection ou voie orale, des prélèvements de sang et des examens d'imagerie sous anesthésie, dont des ponctions rétro-orbitaires. Interrogé sur les effets néfastes attendus, le RNT énumère les cinq libertés du bien-être animal plutôt que de décrire les atteintes concrètes. La mise à mort sert au prélèvement d'organes pour l'analyse des dommages tissulaires.
Objectifs
L’insuffisance circulatoire est une situation grave qui conduit souvent à une admission en réanimation et peut mettre la vie en danger. Elle apparaît généralement après un choc important d’origine cardiaque, hémorragique ou lié à une infection sévère et entraîne un mauvais fonctionnement du cœur, des vaisseaux sanguins et des reins. La protéine étudiée est une enzyme naturellement présente dans l’organisme qui modifie certaines molécules actives. Des travaux ont montré que cette protéine, lorsqu’elle circule en grande quantité, permet non seulement de prédire l’évolution des patients en insuffisance circulatoire, mais joue aussi un rôle direct dans l’aggravation de la défaillance des organes. Dans des modèles expérimentaux, bloquer cette protéine avec un anticorps spécifique protège le cœur. Objectif du projet : Mieux comprendre comment apparaissent les défaillances aiguës des organes, en particulier du rein, lors d’un choc circulatoire, et déterminer si cibler notre protéine d’intérêt pourrait prévenir ou limiter ces dommages.
Bénéfices attendus
Ce projet vise, à court terme, à disséquer les contributions cellulaires et systémique de notre protéine d’intérêt dans le choc circulatoire et les conséquences aigues et chroniques associés à la défaillance d’organes comme le rein et le cœur. A moyen terme, ce projet permettra de valider une biothérapie efficace contre le choc circulatoire. A moyen-long terme, les données récoltées par le projet fourniront des arguments précliniques essentiels à la mise en place d’une biothérapie visant à traiter ou même à prévenir les défaillances rénales et à améliorer la survie des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes procédures, plus ou moins invasives, susceptibles d’entraîner du stress. Des prélèvements de tissu seront réalisés à 3 semaines sur l’ensemble des souris. Des traitements seront administrés à l’ensemble des animaux, par injection ou par voie orale, avec contention si nécessaire. Des prélèvements de sang seront réalisés sur l’ensemble des souris sous anesthésie générale. Des examens d’imagerie ainsi que des évaluations du fonctionnement du cœur et des reins seront réalisés sous anesthésie générale chez les animaux concernés.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ces procédures expérimentales, toutes les mesures nécessaires seront mises en œuvre afin de respecter les cinq libertés fondamentales du bien-être animal. Les animaux auront en permanence accès à une alimentation équilibrée et à de l’eau ad libitum, garantissant l’absence de faim, de soif et de malnutrition. L’absence de peur et de détresse sera assurée par une manipulation réalisée par du personnel formé, une contention limitée au strict nécessaire pour les injections d’acide floique et l’utilisation systématique de l’anesthésie générale lors des procédures potentiellement stressantes ou douloureuses (prélèvements et injections rétro-orbitaires). L’absence de stress physique et/ou thermique sera garantie par le maintien des animaux dans des conditions environnementales contrôlées et adaptées à leur espèce, ainsi que par une surveillance continue pendant et après l’anesthésie. L’absence de douleur, de lésions et de maladie sera prise en compte par le recours à des protocoles anesthésiques validés (isoflurane, kétamine) et par un suivi clinique régulier permettant de détecter et traiter rapidement tout signe de souffrance (tableau de score). Enfin, la liberté d’expression des comportements normaux de l’espèce sera préservée en dehors des temps de manipulation grâce à un hébergement adapté, enrichi et conforme aux besoins comportementaux des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour pouvoir évaluer les conséquences physiopathologiques par de l'histologie, l’étude de l'expression protéique et génétique des marqueurs de dommages tissulaires et inflammation à partir des organes et des tissus d'intérêt
Remplacement
Nous étudions un syndrome qui implique 2 organes différents, à savoir le cœur et le rein, ainsi que les interactions biochimiques et biologiques qu'il existe entre eux. Malheureusement, il est impossible de reproduire un système aussi complexe dans un modèle cellulaire, le recours à l'animal est donc nécessaire. A ce jour, dans la littérature, il n’existe aucune alternative à l’animal pour étudier ce syndrome. Ainsi, les modèles in vitro et organoïdes ne peuvent mimer les phénomènes pathophysiologiques systémiques que nous étudierons et le petit animal, comme la souris, permet une analyse précise et indispensable des mécanismes mis en jeu dans cette physiopathologie.
Réduction
Les groupes expérimentaux ont été conçus de manière à utiliser le plus petit nombre possible d’animaux tout en garantissant des résultats fiables. Le nombre d’animaux inclus dans chaque groupe a été soigneusement déterminé à l’aide d’un calcul statistique, afin d’obtenir des données exploitables et significatives sans recourir à un nombre excessif de spécimens. Cette approche permet de prendre en compte la variabilité des réponses des souris au traitement à l’acide folique, tout en limitant strictement l’utilisation d’animaux aux besoins indispensables de l’étude
Raffinement
Les protocoles expérimentaux se feront sous anesthésie générale afin d’éviter le plus possible une quelconque douleur chez l’animal. Un collyre analgésique sera utilisé avant chaque injection et chaque prélèvement rétro-orbitaire. Les animaux seront surveillés quotidiennement par les expérimentateurs et/ou le personnel de l’animalerie. Des points limites adaptés permettent de prévenir toute forme de souffrance des animaux.
Choix des espèces
Des souris mâles et femelles de 8 à 14 semaines seront utilisés dans notre étude. L'utilisation des souris jeunes adultes permet d'obtenir des résultats plus fiables et pertinents grâce à leur maturité physiologique, leur homogénéité et leur robustesse.
Rôle du fibrinogène et de la fibrine dans la formation et la croissance de la thrombose de stent
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Toutes tuées sans reprise de conscience, 470 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, opérées pendant environ une heure vingt pour la pose d'un stent. Deux injections accompagnent l'intervention, avec un risque de saignement lié aux molécules injectées et à la pose du cathéter. Le projet étudie le rôle de deux protéines de la coagulation dans la formation d'un caillot sur le stent, afin de chercher des traitements pour les patients. La mise à mort tient à ce que le développement d'une thrombose est jugé incompatible avec le maintien en vie des animaux.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires peuvent entraîner la formation de caillots sanguins dans les artères, appelés thrombose, empêchant la circulation correcte du sang. Dans certains cas, un stent (petit dispositif métallique) est placé dans l’artère pour la maintenir ouverte et rétablir la circulation sanguine. Cependant, un caillot peut parfois se former sur ce stent, ce qui peut provoquer des complications graves. Pour prévenir ce phénomène, les patients reçoivent généralement des médicaments qui empêchent l’agrégation des plaquettes, cellules du sang impliquées dans la formation des caillots. Toutefois, ces traitements ne peuvent pas toujours être utilisés, notamment chez certains patients ayant subi un accident vasculaire cérébral, car ils peuvent augmenter le risque de saignement au niveau du cerveau. Nos travaux précédents suggèrent que deux protéines du sang, le fibrinogène et la fibrine, pourraient jouer un rôle important dans la formation des caillots sur les stents. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle de ces 2 protéine dans la thrombose de stent afin d’identifier de nouveaux traitements plus sûrs et plus efficaces pour prévenir ou traiter la thrombose de stent. Pour cela, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées qui sont déficientes pour des protéines plaquettaires ou qui présentent un récepteur plaquettaire humain.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet contribueront à mieux comprendre comment le fibrinogène et la fibrine influencent la formation de la thrombose de stent. Ils permettront aussi d’identifier de nouvelles stratégies de traitement de la thrombose de stent chez les patients. À long terme, ces avancées pourraient améliorer la prise en charge de ces patients et réduire les complications.
Procédures
Les souris sont soumises à 2 injections et une chirurgie sur souris anesthésiées (1h20min).
Impact sur les animaux
Une des nuisances attendues est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire (irrégulier ou apnée). On pourra également observer une douleur localisée après les injections ainsi que d’éventuels saignements dus à la nature des molécules injectées. La pose d’un cathéter peut entraîner un léger saignement ou une irritation locale. On pourra observer un stress dû à la contention.
Devenir
A l’issue de la procédure, les animaux sont mis à mort car le développement d’une thrombose n’est pas compatible avec le maintien en vie des animaux.
Remplacement
La thrombose est un processus biologique complexe impliquant des cellules sanguines, des protéines de coagulation et le flux sanguin dans les vaisseaux. Les modèles in vitro ne permettent pas de reproduire l’ensemble de ces conditions. Il n’existe actuellement pas de modèle in vitro permettant d’implanter un stent et de reproduire de manière réaliste les interactions entre le flux sanguin, les cellules sanguines et la coagulation. L’utilisation d’un modèle animal est donc nécessaire pour étudier ces mécanismes dans des conditions physiologiques proches de celles observées chez les patients.
Réduction
Le projet se fera par étapes. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum et permet l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Les effectifs sont calculés par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris à l’animalerie et leur utilisation sera respectée. Une habituation à la manipulation et à la contention est prévue 5 jours avant le début de l’expérimentation. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : Les animaux sont hébergés en groupes sociaux. - Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée de la procédure - Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffante afin lutter contre l’hypothermie pendant la procédure - Par l’injection d’analgésique et d’anesthésique local avant chaque procédure en sous-cutanée. Des points limites ont été déterminés afin de soustraire les animaux à toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Des lignées de souris génétiquement modifiées sont disponibles et particulièrement adaptées à notre étude, expliquant le choix de la souris comme espèce animale. Les expériences seront menées sur des souris adultes âgées de 8 à 24 semaines, une période idéale pour éviter les effets liés à la croissance ou au vieillissement.
Implantation d’une pompe cardiaque chez le porc
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Former des équipes cliniques à la pose d'un dispositif d'assistance ventriculaire gauche : 60 porcs vont être utilisés à cette fin, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie d'implantation de la pompe cardiaque, suivie d'une évaluation post-mortem vérifiant la position du dispositif. Le projet ne vise pas à produire des connaissances mais à entraîner de futurs utilisateurs sur un modèle jugé proche du patient humain. Le porteur qualifie la mise à mort d'"indispensable" et affirme qu'"aucune alternative" ne permet d'obtenir ces données, écartant les simulateurs comme insuffisamment réalistes.
Objectifs
L'objectif du projet est de former les futurs utilisateurs d'un nouveau dispositif d'assistance ventriculaire gauche. Les dispositifs d'assistance ventriculaire gauche sont des pompes mécaniques implantées chirurgicalement dans le corps et destinées à pallier un ventricule cardiaque défaillant. Les futurs utilisateurs du dispositif doivent donc être formés à l'implantation mais aussi à la manipulation du système sur un modèle aussi représentatif que possible des patients insuffisant cardiaques qu'ils seront amenés à soigner.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de former les équipes cliniques à l'utilisation d’un système d’Assistance Ventriculaire Gauche.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à un stress et une douleur modérés, causés par l'auscultation pré-anesthésique et l’injection en intramusculaire lors de la prémédication. Ils seront ensuite endormis et sous anesthésie générale pendant toute la durée de la procédure.
Devenir
La mise à mort des animaux à l’issue du protocole est une mesure indispensable sur le plan scientifique, éthique et réglementaire. D’un point de vue scientifique, elle permet de réaliser des évaluations post-mortem ( vérification de la position du dispositif) essentielles pour valider la qualité de la formation et l’absence de complications non détectées en peropératoire. Ces données sont cruciales pour améliorer les techniques chirurgicales et garantir la sécurité des futurs patients. Enfin, d’un point de vue réglementaire, cette étape est exigée par les autorités compétentes pour s’assurer que les objectifs pédagogiques et scientifiques sont atteints sans compromettre le bien-être animal. Aucune alternative ne permet actuellement d’obtenir ces informations critiques sans recourir à cette méthode.
Remplacement
Le modèle in-vivo est choisi en l’absence d’alternatives validées (modèles in vitro ou simulateurs) capables de reproduire fidèlement l’acte chirurgical d'implantation d'un dispositif d'assistance cardiaque sur un patient humain. En effet, Les méthodes alternatives de tests telles que les études in-vitro ou les simulateurs ne permettent pas de simuler de façon suffisament réelles, le contexte dans lequel se fait l'implantation du dispositif d'assistance circulatoire gauche. Afin de former au mieux les équipes cliniques, il est primordial qu'elles puissent réaliser une implantation dans un contexte au plus proche de l'utilisation clinique.
Réduction
Le projet sera conçu pour minimiser le nombre d’animaux utilisés, en privilégiant des sessions de formation groupées et des protocoles optimisés.
Raffinement
La méthodologie utilisée, à savoir une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil, nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le modèle porcin in vivo adulte est privilégié car son anatomie et sa physiologie cardiovasculaires sont très proches de celles de l’humain, permettant de reproduire fidèlement les gestes d’implantation d’un dispositif d'assistance ventricualire gauche et d’utiliser le même matériel qu’en clinique. Contrairement aux modèles in vitro, qui ne reproduisent ni la dynamique hémodynamique ni les interactions tissulaires réelles, le porc offre un environnement pulsatile et réactif indispensable à un entraînement chirurgical réaliste. De plus, il s’agit d’un modèle standardisé et largement validé en recherche cardiovasculaire, ce qui en fait un support fiable pour l’apprentissage technique de l'implantation et de la manipulation du système.
Étude du rôle de la sénescence hépatique dans la cardiomyopathie diabétique via le métabolisme de la phénylalanine
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Nourries d'un régime destiné à imiter l'obésité humaine, 320 souris vont être utilisées pour étudier une atteinte cardiaque liée au diabète, dans des procédures classées en souffrance modérée, toutes tuées à l'issue. Elles subissent des échographies cardiaques sur animal vigile, des mesures de glycémie par prélèvement à la queue et des tests métaboliques après six heures de jeûne. Le porteur écrit qu'aucun effet douloureux n'est prévu, alors que le niveau de souffrance déclaré du projet est modéré. La mise à mort sert à prélever plusieurs organes jugés "indispensables" à l'évaluation de la maladie.
Objectifs
Ce projet étudie comment un régime riche en graisses et sucres, comme chez les personnes en surpoids et en obésité, peut endommager le foie (stéatose) et le cœur chez des souris adultes mâles et femelles. Nous comparons ces souris dans deux conditions : un avec ce régime riche en graisses et sucre, et un avec un régime pauvre en graisse . L'idée est de mieux comprendre ces maladies hepatiques courantes liées à l'obésité.
Bénéfices attendus
Ces observations pourraient aider à identifier des signaux précoces de lésions cardiaques dues à un foie malade, pour prévenir ou traiter mieux ces affections chez l'homme. Cela profiterait à des millions de personnes touchées par l'obésité, et leurs complications cardiaques, en guidant de futurs médicaments ou conseils alimentaires. Le projet valide aussi un modèle fiable pour d'autres recherches, en comparant les résultats de deux laboratoires.
Procédures
Echocardiographie : Geste non-invasif permettant d’évaluer les fonctions cardiaques, réalisé sur animaux vigiles préalablement épilés, sur tous les animaux. Il s’agit de maintenir les animaux sur le dos pour une durée de 3-4 minutes, le temps d’appliquer la sonde d’échographie et de procéder à l’enregistrement de l’échocardiogramme. Glycémie : Mesure du taux de glucose sanguin de tous les animaux. Sur animaux vigiles, on prélève une goutte de sang à la queue que l’on récupère sur un glucomètre afin de procéder à la lecture de la glycémie. Insuline-tolérance test (ITT) et glucose-tolérance test (GTT) : Tests métabolliques permettant d’évaluer la résistance à l’insuline et la tolérance au glucose. Sur animaux vigiles mis à jeun pendant 6h, injection (quelques secondes moins de 5 secondes) soit d’insuline (ITT), soit de glucose (GTT) et de suivre la glycémie à T=0, T=15min, 30 min, 60 min, 90 min et 120 min. La moitié des animaux seront soumis à un test GTT et l’autre moitié au test ITT en début et fin de régime (soit n=5 pour ITT et n=5 pour GTT).
Impact sur les animaux
Les animaux sont nourris avec un régime spécial pour imiter l'obésité humaine. Aucun effet douloureux prévu. On vérifie quotidiennement leur santé (poids, comportement). Lors des suivis métabolique et cardiaque, le moindre signe de malaise (ex. glycémie anormale, polyurie associé à diabète) entraîne un arrêt immédiat de l'analyse et exclut l'animal du protocole.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement de plusieurs organes nécessaires à l’analyse de différents paramètres cliniques indispensables à l’évaluation du stade d’avancement de la maladie.
Remplacement
Le développement des pathologies du foie comme la stéatose et la stéatohépatite dépendent étroitement de la communication entre les organes (foie, tissus adipeux, intestins et pancréas notamment) mais aussi de la communication entre les différents types cellulaires qui constituent le foie. Par conséquent, compte tenu de la nature multifactorielle, de la composition hétérogène du microenvironnement cellulaire et de la contribution du microbiote intrahépatique, seuls les modèles précliniques in vivo permettent jusqu’à présent de reproduire les diverses caractéristiques d’un organisme multicellulaire atteint par cette pathologie.
Réduction
La stratégie expérimentale a été définie de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés en vue de l’obtention de résultats statistiquement significatifs tout en évitant des réplicats inutiles. En se basant sur les données de la littérature scientifique utilisant des modèles murins nourris par un régime alimentaire hypercalorique, un test statistique de calcul d’effectif minimal a été réalisé. Ainsi, un effectif de 10 animaux par groupe permettra de déceler de faibles variations quantitatives entre les groupes expérimentaux tout en prenant en compte la variabilité inter-individuelle. Afin d’optimiser au maximun le protocole en cours, nous regarderons simultanément différents tissus d’intérêt dans un même animal (réduction importante du nombre d’animaux prévus).
Raffinement
Des points limites ont été définis pour chacune des procédures. Tout signe témoignant d’une mauvaise tolérance au régime hypercalorique (par exemple perte de poids non désirée, souffrance, apathie, déshydratation des animaux) conduira à l’interruption de la procédure. Les animaux sont maintenus en groupes sociaux leur permettant d’exprimer leurs besoins avec leurs congénères et les cages sont enrichies avec une maison en carton et du papier kraft pour leur permettre de nicher. Un examen clinique des animaux sera effectué quotidiennement ou toutes les semaines selon le plan des procédures. De plus, les procédures que nous utilisons ont été optimisées et standardisées, ce qui permet de limiter la répétition des procédures.
Choix des espèces
Cette espèce (souris) permet de modéliser la pathologie humaine sur des temps raccourcis à l’échelle de vie de cet animal. Par ailleurs, ce modèle murin permet de tester in vivo le developpement de la pathologie stéatohépatite. D’ailleurs, la souris est un modèle classiquement utilisé dans les études concernant les désordres métaboliques causés par l’alimentation en raison des similitudes avec l’homme sur les paramètres liés au métabolisme du glucose et la surcharge pondérale. Les souris seront incluses aux protocoles expérimentaux au stade d’adultes (5 mois). En effet, la pathologie de la stéatohépatite se développe essentiellement chez les adultes.