Système cardiaque

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Souris : 250
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250 souris nouveau-nées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Dès l'âge de deux jours, les souriceaux sont gavés deux fois par jour pendant sept jours avec des staphylocoques, ce qui peut provoquer une inflammation digestive, des diarrhées, une infection généralisée avec fièvre et déshydratation. Le porteur prévoit la mise à mort par décapitation dès une perte de poids supérieure à 15 %, puis une analyse bactériologique des tissus. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité de l'animal et retient le modèle néonatal parce que les infections humaines visées surviennent dans les premiers jours de vie.

Objectifs

Les bactériémies à Staphylocoques chez les nouveaux-nés peuvent-être médiées par le portage digestif. Lors d'une étude préliminaire, nous avons pu montrer une forte présence de Staphylocoques dans les selles des patients atteints de bactériémie. Nos travaux in-vitro se sont donc portés sur la colonisation de différentes espèces de Staphylocoque (aureus, capitis, haemolyticus) au niveau digestif. Nous avons réussi à déterminer que ces pathogènes parvenaient à passer à travers la barrière intestinale en utlisant des cellules appelées entérocytes et cellules M. Pour confirmer nos observations, un modèle in-vivo de souris néonatal nous permettra de (i) confirmer le passage intestinale de ces souches à travers l'épithélium intestinal. Nous pourrons également vérifier (ii) qu'une souche microbiotique (L. lactis) peut avoir un effet protecteur quant à l'implantation de souches pathogènes.

Bénéfices attendus

Nos résulats in-vitro valident nos hypothèses sur un modèle simple. Un modèle animal complexe permettrait de résoudre le mystère de la physiopathologie des Staphylocoques dans l'intestin.

Procédures

Les interventions seront des gavages répétés 2x/jour (20 secondes par gavage, donc 40 secondes par jour de gavage) pendant 7 jours chez des souriceaux âgés entre 2j et 9j. La pesée et le test du pli de la peau du dos prendront environ 30 secondes par jour. Au total, les souriceaux seront exposés à environ 1 minute de procédure par jour pendant 7 jours.

Impact sur les animaux

Le gavage sur souris adulte est une technique maitrisé dans le laboratoire, il faudra cependant adapter notre protocole à des souriceaux. Il est possible que la sonde de gavage puisse provoquer une légère irritation dans la gorge de l'animal. L'induction d'une forte charge bactérienne peut provoquer une inflammation du système digestif avec une apparition de diarrhées. La survenue d'une bactériemie peut provoquer un état infectieux général incluant de la fièvre et de la déshydratation.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour une analyse bactériologique et inflammatoire des tissus.

Remplacement

Nous sommes limités par notre modèle simple in-vitro. Un modèle de récupération de cellules primaires de patients est envisagé mais restera circonscris à un modèle in-vitro. Il est impossible d'envisager de travailler sur un modèle in-vitro reproduisant la complexité d'un animal.

Réduction

Nous n'aurons pas besoin d'effectuer des génotypages et des sélections de génotypes puisque nous travaillerons sur des souris au génotype "sauvage" issus d'éleveurs agréés. Afin de minimiser le nombre d'individus nécessaires, un test statistique ANOVA a permis de défnir le nombre d'animaux nécessaire pour une puissance statistique significative.

Raffinement

Toutes les expérimentations sont réalisées dans une animalerie certifiée. Les souris seront manipulées une fois tous les jours pour être habituées à la présence et à l'odeur de l'expérimentateur. Cela évitera également que la mère délaisse ces petits après les manipulations de l'expérimentateur. Les petits resteront avec leur mère (il ne pourra donc n'y avoir qu'une condition par cage) pour éviter toute souffrance des bébés. Les bébés seront pesés 1 fois par jour avec une balance de précision pour détecter une perte de poids correspondant à l'installation de la maladie. Une perte de poids supérieure à 15% conduira au sacrifice de l'animal par décapitation. Les petits ne seront utilisés qu'à partir de l'âge de 2 jours, les recommandations demandent de laisser généralement la femelle et ses petits tranquilles pendant les premières 24h de vie. Les gants seront changés entre chaque cage, avec un frottage préalable avec de la litière avant de manipuler les petits. Les souriceaux seront manipulés sur une table chauffante (préalablement frottée avec de la litière de la cage) ou dans le creux des mains pour éviter une hypothermie. Les mères seront alimentées avec une nourriture enrichie pour reproducteurs. Les cages seront enrichis (copeaux, matériel de nidification, bâtonnets à ronger). L'eau et la nourriture pour les individus adultes seront mis à disposition "ad libitum". Chaque animal bénéficie d'une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d'assurer un bien-être optimal tout au long de l'étude. Les gavages seront effectués via une sonde flexible spécialement adapté aux souriceaux.

Choix des espèces

La souris est à l'heure actuelle l'animal le mieux adapté pour la modélisation de la colonisation intestinale à Staphylocoques. Il se trouve que cet animal peut-être naturellement colonisé par S. aureus. L'expérimentation sur des animaux de petites tailles permet d'apporter des élements dans un contexte physipathologique impossible à atteindre in-vtro ou en clinique humaine. Les animaux seront utilisés à H+48 par rapport à leur naissance. En effet, les bactériémies observées chez les nouveaux-nés humains se produisent dans les 5 jours suivant la naissance. Il est donc nécessaire de développer un modèle murin néonatal. Les souris adultes ne pourront pas être infectées par le gavage de leurs petits. En effet, les trois espèces bactériennes utilisées sont : - S. capitis pour lequel le risque d’infection est impossible pour une souris adulte en bonne santé (C’est avant tout un germe opportuniste qui profite de l’axenie des nouveau-nés pour s’implanter) - L. lactis qui est une souche commensale sans pouvoir pathogène - S. aureus pour lequel il pourrait exister une faible chance pour les souris adultes d’être inféctées. L’inoculum étant principalement localisé dans les souriceaux, un transfert suffisamment important de l’inoculum des souriceaux à la souris adulte est impossible. Une quantité très importante est généralement nécessaire pour induire un effet direct sur la souris adulte (en gavage direct ou sur une plaie profonde et maintenue induite par l’expérimentateur). Il est impossible que cette dose se retrouve par accident au contact des souris adultes.

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Souris : 120
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120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections intradermiques et intraveineuses sous anesthésie, des sensibilisations à la gliadine, puis un test d'anaphylaxie passive consistant à injecter de l'histamine dans l'oreille pour en mesurer le gonflement, avant une mise à mort par ponction cardiaque au trente-cinquième jour. L'objectif est de préciser le rôle de la protéine PCSK9 dans l'allergie et d'élargir une piste thérapeutique, retombée que le porteur situe au conditionnel. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne permet d'évaluer ce traitement et que seul un modèle murin allergique le permet.

Objectifs

PCSK9 (Pro Protein Convertase Subtilisine/Kexine de type 9) appartient à la famille des proprotéines convertases et est sécrétée par les hépatocytes dans le sang. Elle est un régulateur naturel du récepteur au LDL en l’envoyant à la dégradation lysosomale. Depuis une dizaine d’années, différentes études se sont intéressées au rôle inflammatoire de cette protéine. L’allergie étant une maladie inflammatoire chronique, nous souhaitons étudier le rôle de PCSK9 dans le cadre de l’allergie. Par une précédente étude, nous sommes en train de caractériser l’effet de PCSK9 dans l’allergie alimentaire. Ayant pu déterminer son rôle sur certaines cellules immunitaires liées à cette pathologie, notamment les mastocytes, nous souhaitons poursuivre cette approche par une expérimentation qui ne peut s’effectuer que chez la souris : le test d’anaphylaxie passive. Ce test consiste en l’injection auriculaire d’un médiateur inflammatoire (l’histamine) et d’en mesurer les conséquences chez la souris par la mesure d’un changement anatomique de l’oreille (gonflement et hypervascularisation).

Bénéfices attendus

Actuellement, aucun traitement ne permet soigner la cause de l’allergie, de plus, les effets secondaires liés aux corticoïdes sont notables et la désensibilisation n’est pas efficace chez tous les patients. PCSK9 devient une cible de plus en plus privilégiée dans le cadre de maladies inflammatoires, de plus, notre première étude sur le traitement anti-PCSK9 soigne les symptômes de l’allergie alimentaire chez la souris. Cette étude permettrait de comprendre le mécanisme par lequel PCSK9 agit sur le mastocyte et ainsi, élargir la thérapeutique de l’anti-PCSK9.

Procédures

Les animaux seront soumis des injections intradermiques et intraveineuses sous anesthésie à l’isoflurane et à des sensibilisations à la gliadine par voie intrapéritonéale. Pour finir, un prélèvement du sang terminal sera effectué par ponction intracardiaque après anesthésie sous isoflurane.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles sont une perte de poids. Une observation régulière des souris sera effectuée, les souris serons également pesées 3 fois par semaine.

Devenir

A la fin du protocole d'allergie au jour 35 post sensibilisation, toutes le souris seront mises à mort pour analyses.

Remplacement

Il n’existe pas de modèle cellulaire permettant d’évaluer le bénéfice du traitement anti-PCSK9 dans le cadre de l’allergie. Seul un modèle murin allergique nous permettra de mesurer l’amélioration des symptômes via ce traitement et comprendre les effets de PCSK9 dans la physiopathologie de l’allergie. Les principes de raffinement et de remplacement contribuent à réduire le nombre d’animaux utilisés tout au long du protocole. Le projet étudiera l’allergie respiratoire dans des modèles déjà établis dans le laboratoire.

Réduction

Le modèle animal utilise a été soigneusement conçu et évalué pour permettre de réduire au maximum le nombre d’animaux du fait de la connaissance et la précision des paramètres observés selon la règle des 3R. Le projet étudiera l'allergie dans des modèles déjà établis dans le laboratoire. Un test non paramétrique et non apparié de type Student test, Mann-Whitney ou une analyse de la variance par un test de Bonferroni sera realisé. Une p-value inferieur a 0.05 sera considérée comme significative.

Raffinement

Le projet étudiera l’allergie dans des modèles déjà établis dans le laboratoire. Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Une observation journalière des souris sera effectuée, les souris serons également pesées 3 fois par semaine. Ainsi, les souris seront hébergées 5 par cage ventilée maximum. Elles auront accès à l’eau et à la nourriture de manière illimitée et suivront un cycle de lumière et d’obscurité de 12h. Des frisottis seront placées dans les cages. Les souris seront anesthésiées à l’isoflurane au moment de l’anaphylaxie passive.

Choix des espèces

Au cours de cette étude seront utilisées des souris de souche C57/Bl6 et Balb/c. Ces souris constituent un modèle de choix, reconnu, dans le cadre d’étude du système immunitaire et du métabolisme lipidique du fait de la caractérisation approfondie de ces souches. Des analyses métaboliques seront réalisées. L’utilisation de souris nous donne accès à de nombreux outils immunologiques, notamment les anticorps nécessaires aux marquages ainsi qu'à de nombreux outils de biochimie (ELISA, dosage colorimétrique...). Souris C57/B6 et Balb/c femelles âgées de 5 semaines au début du protocole ce qui correspond à des souris sevrées donc adultes ayant un système immunitaire mature ou quasi-mature.

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Souris : 190
Souffrances
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190 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de souffrance sévère. Un accident vasculaire cérébral leur est provoqué par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne, suivi d'une IRM, de prélèvements de sang, de l'injection d'un anticorps et de tests comportementaux de récupération dont le détail n'est pas précisé, avant la mise à mort pour analyses au microscope. Le porteur reconnaît des douleurs après la chirurgie et un affaiblissement de la patte avant gauche correspondant à la zone du cerveau lésée. Il situe une éventuelle nouvelle stratégie thérapeutique au conditionnel et affirme que les méthodes de remplacement n'apporteraient pas le même niveau d'information.

Objectifs

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie neurologique d’origine vasculaire. Il s’agit d’un déficit aigu soudain qui survient à la suite de l’occlusion ou de la rupture d’un vaisseau cérébral. Nous allons baser notre étude sur ALCAM (Activated Leukocytes Cell Adhesion Molecule). En effet, en contact avec des molécules inflammatoires, les monocytes et lymphocytes circulants dans le sang expriment ALCAM à leur surface, facilitant ainsi leur infiltration à travers la paroi des vaisseaux sanguins. De plus, la concentration d’ALCAM dans le sang des patients est positivement corrélée à la gravité d’un AVC. Les objectifs de ce projet sont les suivants : 1) développer l’IRM ciblant la molécule ALCAM et tester sa sensibilité dans la détection de l’inflammation dans un modèle murin d’AVC; 2) caractériser le rôle d’ALCAM dans la pathologie de l’AVC et 3) évaluer l’efficacité du blocage d’ALCAM dans la récupération des animaux soumis à un modèle d’AVC.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension de l'implication de la protéine ALCAM dans les AVC et pourrait conduire à l'élaboration d'une nouvelle stratégie thérapeutique plus efficace dans la prise en charge des patients touchés par un AVC.

Procédures

-Phase 1: Développement de l’IRM moléculaire ciblant ALCAM. Un modèle d'ischémie cérébrale par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne et l'IRM de l'inflammation seront réalisés. -Phase 2: Étude de l’implication de ALCAM dans la physiopathologie des AVC. Un modèle d'ischémie cérébrale par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne ainsi qu'un prélèvement sanguin seront réalisés. -Phase 3: Test de l’efficacité d’un anticorps bloquant l’interaction d’ALCAM avec ses ligands dans un modèle d’AVC chez la souris. Un modèle d'ischémie thromboembolique cérébrale par injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne sera utilisé. Une injection intraveineuse d'anticorps anti ALCAM, d'isotype control ou de médicament thrombolytique sera réalisée, suivie par la réalisation de tests comportementaux de mesure de la récuperation fonctionelle.

Impact sur les animaux

Certains animaux peuvent montrer des signes de douleur dans les premières heures après la chirurgie. Un affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) peut être observé, mais ce dernier disparaît généralement dans la première semaine après l'AVC. De plus, l'injection intraveineuse d'anticorps bloquant ou de radiotraceur IRM nécessite la pose d'un cathéter sur la veine caudale, pouvant occasionner une douleur considérée comme modérée.

Devenir

A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de réaliser des analyses de microscopie.

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 avec le rat l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des AVC. 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. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM) permettent de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées par du personnel qualifié 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 bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les weekends et jours fériés et cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles. 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. Une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les souris seront pesées et acclimatées pendant une heure dans la pièce expérimentale. Un suivi strict et rapproché des animaux, une évaluation de la douleur basée sur le grimace scale, une couverture analgésique suffisante en période pré et post opératoire, un accès facilité à la nourriture seront mis en place. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences vasculaires. L’anatomie et la physiologie de la vascularisation cérébrale de la souris sont bien connus et sont semblables 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 rôle d'ALCAM dans les AVC. Les souris Swiss utilisées dans cette étude seront âgées de 8-12 semaines correspondant à un stade jeune adulte. Ce stade est classiquement utilisé dans la littérature pour l'étude de l'AVC.

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Souris : 4080
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4080 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit un régime obésogène, des mises à jeun, un hébergement individuel de 48 heures, des gavages et des prélèvements de sang répétés à la queue, avant d'être tué pour prélever tissus et organes. Le porteur classe ces actes de léger à modéré tout en reconnaissant que le régime peut gêner les déplacements et que l'isolement génère du stress. Il présente le projet comme une meilleure compréhension des maladies métaboliques liées au vieillissement et à l'obésité, les perspectives médicales restant à venir.

Objectifs

L’inflexibilité métabolique, commune à l'obésité et au vieillissement, est associée à la progression du diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires représentant la première cause de mortalité dans le monde. Ces pathologies résulteraient d’un défaut de gestion des lipides par le tissu adipeux mais les mécanismes impliqués sont encore mal compris. Les travaux de la littérature soutiennent l'hypothèse selon laquelle les cellules endothéliales vasculaires des tissus adipeux jouent un rôle central via leur capacité de gestion des flux lipidiques en fonction de l'état énergétique et que l’altération de cette fonction serait un événement précoce de l’altération de l’homéostasie lipidique systémique. Nous étudierons la contribution de signalisations cellulaires propres aux cellules vasculaires. Notre objectif est d’identifier des mécanismes propres aux cellules endothéliales vasculaires du tissu adipeux et d’évaluer l’impact de la modulation de leur phénotype sur l’expansion, la fonctionnalité du tissu adipeux et sur la progression des pathologies associées au vieillissement naturel et accéléré par l’obésité.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux définir la contribution des altérations du système vasculaire dans la genèse des maladies métaboliques et cardiovasculaires associées au vieillissement naturel et accéléré par l’obésité et ce, en tenant compte du sexe. En particulier la complétion de ces travaux ouvrira de nouvelles perspectives médicales personnalisées pour diagnostiquer et traiter les individus à risque de développer un diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires associées.

Procédures

Les animaux seront soumis à des interventions de classes légère à modérée. -Prélèvements d’une goutte de sang à la veine caudale : maximum 1 fois 8 prélèvements espacés de 15 à 30 minutes (2 secondes par prélèvement) -Prélèvement de sang à la veine caudale par capillaire : maximum 4 fois sur 24 heures (15-30 secondes par prélèvement) -Gavage : maximum 1 fois par animal (10 secondes) -Mise à jeun : maximum 1 fois pour 12 heures effective (phase active) -Hébergement individuel : maximum 1 fois pendant 48 heures

Impact sur les animaux

Les expérimentations réalisées dans ce projet sont peu invasives indolores (pesée, régime riche en lipides, jeûne) ou de classe légère et modérée (test de tolérance au glucose, gavage, placement en environnement nouveau et seul pendant 48h pour la calorimétrie par exemple, mesure de la composition corporelle). Elles peuvent être associées aux nuisances suivantes : - Régime obésogène peut induire une prise de poids pouvant gêner les déplacements - Hébergement individuel de 48h peut générer du stress - L’analyse de la composition corporelle peut générer un stress pendant le maintien immobile dans la cage de lecture (90 secondes) - Gavage peut générer du stress et inconfort durant la procédure (quelques secondes) - Prélèvement à la veine caudale peut générer du stress et une douleur légère - Mise à jeun peut entrainer du stress

Devenir

Les procédures d’études phénotypiques et métaboliques (Calorimétrie indirecte, Composition corporelle, Tolérance au glucose) sont des mesures faites sur l’animal au cours de la procédure de régime obésogène. Les animaux seront alors remis dans leur cage d’origine et seront soit euthanasiés à la fin du temps de régime défini afin de prélever les tissus et organes pour les analyses histologiques et cellulaire des tissus, soit étudiés lors des procédures terminales d’adaptation au jeûne/réalimentation ou challenge lipidique aigue. Au terme de ces procédures tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les tissus et fluides pour des études multi-omiques permettant de répondre aux questions scientifiques énoncées.

Remplacement

L’utilisation du modèle murin nous permettra d’identifier et de quantifier les changements progressifs et dynamiques impactant le système vasculaire qui surviennent avec le régime alimentaire, la prise de poids et le vieillissement. Les prélèvements humains représentent un point fixe de l’état individuel et ne permettent pas de contrôler l’historique de perte et/ou gain de poids. Aucun système de culture cellulaire n’a pu reproduire les variations circadiennes des apports en lipides qu’auront à subir les cellules endothéliales chez des souris alternant des phases d’apport nutritif et de repos. Notre objectif est d’identifier les mécanismes moléculaires et cellulaires mis en place avant l’apparition des désordres métaboliques et cardiovasculaires.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux pour cette étude, nous avons réalisé une veille bibliographique, tenu compte de nos expériences passées et conçu les expériences afin d’obtenir un pouvoir statistique suffisant avec un nombre minimum d’individus. Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, plusieurs procédures expérimentales de classe légère puis modérée seront réalisées sur les mêmes groupes d’animaux dès lors que les animaux auront recouvré un bien-être général et dans la mesure où les procédures ne peuvent pas interférer entre elles.

Raffinement

Lors de leur arrivée en zone expérimentale les souris sont placées en salle d’acclimatation et y resteront pendant 1 semaine en présence de ouate pour réduire le stress qui pourrait être causé par le transport. Dès leur arrivée, les animaux sont pris en charge par le personnel de la zootechnie compétent qui vérifiera leur état et bien-être. Les animaux issus de différentes cages de transport ne sont jamais mélangés dans les cages d’hébergement. Critères d'arrêt par rapport à la souffrance : dans le cas où l’animal ne répond plus à des besoins physiologiques énoncés ci-dessous, l’arrêt de l’expérimentation sera préconisé par l’expérimentateur ou toute personne en charge du suivi des animaux. Les animaux sont observés quotidiennement par les zootechniciens et par les expérimentateurs du projet. Ce suivi aura pour but de détecter de la douleur, d’évaluer la capacité de s'alimenter, de boire, de se déplacer. Dans le cas où l’animal ne répondrait plus à ses besoins physiologiques, il sera anesthésié puis, après perte de conscience, l’animal sera euthanasié par dislocation cervicale. Observation quotidienne pendant la durée de la procédure. Dans nos connaissances actuelles, les procédures ne doivent pas modifier le comportement général des animaux ni altérer leur bien-être, même si les animaux sont gardés jusqu’à un âge avancé.

Choix des espèces

La souris de fond C57BL6/J est un modèle reconnu dans l’étude du métabolisme et de l’obésité. Nourrie en alimentation riche en gras, elle développe des anomalies similaires à celles associées au syndrome métabolique chez l’Homme. Animaux âgés de 8 semaines et 12 mois en début de protocole. Nous souhaitons utiliser des animaux à maturité et nous affranchir de la phase exponentielle de croissance. L’utilisation de 2 tranches d’âge (8 semaines et 12 mois + 1, 4, 12 semaines) nous permettra d’évaluer si l’adaptation vasculaire peut avoir des effets variables en fonction de l’âge.

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Souris : 520
Souffrances
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520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une chirurgie d'une heure trente sous anesthésie, une laparotomie au cours de laquelle une thrombose de la veine cave inférieure est provoquée, puis une perfusion mortelle de fixateur pour prélever les organes. Le porteur indique que ces actes peuvent provoquer douleur, durcissement de la zone opérée et occlusion intestinale, ce qui justifie la gravité sévère. Il présente le projet comme la recherche de nouveaux mécanismes de la maladie thromboembolique, les traitements adjuvants espérés étant renvoyés au moyen terme.

Objectifs

La maladie veineuse thromboembolique (MVTE) est la conséquence de la formation d'un caillot sanguin (thrombus), obstruant partiellement ou totalement une veine. Les deux principales présentations cliniques de la MVTE sont l’embolie pulmonaire et la thrombose veineuse profonde ou phlébite. La MVTE constitue un problème de santé publique majeur en raison de sa fréquence et de sa gravité. Cependant, chez la moitié des patients aucun facteur de risque n’est identifié, excluant ainsi tout pronostic d’évolution de la pathologie. De ce fait, afin de prévenir une éventuelle récidive, les patients sont traités à vie avec des anticoagulants. Or, ces traitements sont associés à un risque d’hémorragie non négligeable et ne préviendront de potentielles récidives que chez 30% des malades. Il est donc nécessaire de lever le voile sur les mécanismes physiopathologiques de cette maladie. Nos travaux de recherche menés chez des patients et sur des cellules en culture, ont permis de mettre en lumière deux acteurs potentiellement impliqués dans ce phénomène. Ces cibles se situent à l’interface du système immunitaire et du système sanguin. Elles jouent un rôle majeur dans la réponse inflammatoire du système immunitaire et pourraient en conditions pathologiques conduire à la survenue de la thrombose. Il est à présent bien établi que le phénomène nommé thrombo-inflammation joue un rôle important dans la survenue de la thrombose. Il reste encore à en définir tous les acteurs et à identifier leur rôle. Notre demande d’autorisation de projet a pour objectif d’étudier le rôle de deux acteurs du système immunitaire dans la survenue d’un thrombus. Dans la poursuite des travaux in vitro que nous avons menés, nous souhaitons à présent étudier l’impact de ces molécules sur la formation d’un thrombus in vivo. Ces travaux nécessitent l’utilisation de modèles murins chez qui nous induirons une thrombose veineuse.

Bénéfices attendus

Le traitement de la maladie veineuse thromboembolique repose sur les anticoagulants qui présentent un risque hémorragique important et que les patients doivent le plus souvent prendre à vie. Le but de ce projet est de mettre en évidence de nouveaux mécanismes cellulaires et moléculaires qui permettront à moyen terme le développement de traitements adjuvants aux anticoagulants et donc une prise en charge plus personnalisée des patients.

Procédures

Toutes les souris (520 animaux) seront soumises à une thrombose de la veine cave inférieure induite de façon chirurgicale. Elles seront opérées une seule fois (durée intervention 1h30) sous anesthésie générale. Elles seront analgésiées 30 minutes avant. Nous assurerons un suivi post-chirurgical renforcé pendant 48 heures (Analgésie et scoring clinique systématique). 30 souris seront soumises à deux administrations : la première juste avant la chirurgie et l’autre le lendemain matin. Elles seront anesthésiées et analgésiées, l’intervention aura une durée de 10 minutes. A l'issue de la procédure expérimentale, tous les animaux seront soumis à une perfusion de serum physiologique suivi d'un fixateur en vue d'utilisation des organes pour des expériences d'histologie. Ils seront sous anesthésie gazeuse et auront reçu au préalable un analgésique.

Impact sur les animaux

Toutes les souris de la procédure subissent une chirurgie. Nous réalisons une laparotomie puis nous dégageons le tube digestif et nous induisons une thrombose au niveau de la veine cave inférieure (1). Les organes sont ensuite remis en place (2), la paroi musculaire et la peau sont suturées (3). Les nuisances possibles suite à ces actes chirurgicaux sont les suivants : (1) Douleur, durcissement de la zone de chirurgie, sensation de chaleur au niveau de la veine cave inférieure, (2) Occlusion intestinale, (3) Douleur au niveau de la zone suturée. Par conséquence, nous avons attribué une gravité prospective sévère à la procédure. Concernant les 30 souris recevant une administration intrapéritonéale, nous estimons comme nuisance possible une douleur liée à l’injection. La molécule administrée ne présente aucun toxicité. Concernant la perfusion intra-cardiaque ante-mortem, elle conduira à la mort de l’animal.

Devenir

Afin de réaliser des analyses histologiques et de cytométrie en flux, des prélèvements d’organes vitaux et de sang seront effectués sur les souris. C’est pourquoi, les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure.

Remplacement

Concernant le remplacement, nous avons eu recours à des expériences in vitro (culture cellulaire) et aux études cliniques (analyses de cohortes de patients) qui nous ont permis d’élaborer ce projet de recherche. Toutefois ces études ont des limites. En effet, la maladie veineuse thromboembolique est une maladie multifactorielle impliquant le système vasculaire, les cellules circulantes (plaquettes, globules rouges et cellules immunitaires) et les organes lymphoïdes secondaires. L’étude des mécanismes qui provoquent ou contribuent à la thrombose veineuse nécessite la mise en place de protocoles in vivo pour que toutes les composantes nécessaires soient présentes. Il n’est aujourd’hui pas possible de reproduire la thrombose veineuse par l’utilisation de modèles in vitro ou ex silico.

Réduction

Afin de réaliser une étude statistique robuste sur nos cohortes d’animaux, des groupes de 12-15 animaux sont nécessaires. Toutefois, nous ferons systématiquement un point lorsque nous aurons 8 animaux par groupe, nous réaliserons une étude statistique avant de poursuive ou non les inclusions d’animaux. Nous avons optimisé nos tests de sorties afin qu’au terme de la procédure expérimentale, le sang et différents organes soient prélevés sur un même animal et puissent servir à diverses analyses. L’utilisation de l’échographie-doppler 48h après l’induction de la thrombose a pour but d’inclure dans nos procédures uniquement les animaux qui ont thrombosé, limitant ainsi la variabilité inter-individuelle.

Raffinement

Tous les animaux utilisés dans le projet sont sains et ne présentent aucune pathologie. Au cours de la procédure expérimentale, tous les animaux seront pris en charge par les responsables du projet qui s’assureront de leur bien-être. Ils recevront une analgésie et une anesthésie adaptées ainsi que du sérum physiologique pour pallier à une éventuelle déshydratation. Ils seront déposés sur un tapis chauffant à 37°C et nous déposerons du gel ophtalmique sur leurs yeux pour éviter le dessèchement. Concernant la prise en charge de la douleur opératoire, nous utiliserons de façon systématique une analgésie adaptée. En post-opératoire, nous disposerons dans la cage des animaux du gel d’hydratation. Ce gel sera supplémenté en analgésique la nuit suivant la chirurgie. Afin de rendre le gel plus appétant, il sera supplémenté avec l'équivalent d'une noisette de pâte à tartiner commerciale au chocolat. Nous habituerons les animaux à ce gel dans les 7 jours avant la chirurgie. Dans les 48h après la chirurgie, la douleur et le site de suture des animaux seront évalués selon des grilles d’observation et chaque animal ayant atteint les points limites sera pris en charge immédiatement.

Choix des espèces

L'utilisation de souris comme modèle d'étude de la maladie thromboembolique est pertinente car : - Les modèles de thrombose veineuse utilisés dans ce projet chez la souris sont très bien caractérisés dans la littérature, fiables et reconnus par nos pairs. - Nous maîtrisons les techniques chirurgicales nécessaires à la mise en place de ce modèle. - Nous utiliserons deux lignées de souris transgéniques, ces souris sont déficientes pour nos protéines d’intérêts. En comparant les résultats obtenus avec un groupe contrôle nous pourrons déterminer comment la thrombose est modulée par l’absence de ces protéines impliquées dans l’inflammation. La maladie thromboembolique veineuse touche les adultes, tous les animaux que nous utiliserons serons âgés de 7 à 10 semaines. L'utilisation de jeunes adultes, dont le poids variera entre 20-30g, facilitera la chirurgie.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
Souris : 1120
Souffrances
▲ -
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▲ 700
▲ 420
Devenir
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 1120

1120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 700 d'entre elles et sévère pour 420. Elles subissent un infarctus par ligature coronaire ou une néphrectomie quasi complète, deux chirurgies de trois heures, complétées par un cathétérisme cardiaque et un gavage de dioxine, pour étudier la toxicité de ce polluant sur des souris obèses ou insuffisantes cardiaques et rénales. Le porteur indique que les opérations peuvent entraîner une perte de poids de 10 à 20 % et une mortalité accrue dans les trois jours suivants. Il décrit la souris comme un "modèle de choix" et juge l'usage de l'animal "essentiel", en s'appuyant sur des lignées transgéniques.

Objectifs

Les dioxines sont des molécules chimiques appartenant à la famille des polluant organiques persistants dans l’environnement. Les dioxines sont majoritairement produites de manière involontaire lors de la combustion industrielle. L’exposition des Hommes aux dioxines résulte de l’ingestion d’aliments contaminés. En effet, une fois émises dans l’environnement, les dioxines polluent les sols et l’eau, se retrouvent ensuite dans les végétaux, les poissons et d’autres animaux où elles s’accumulent, contaminant ainsi toute la chaine alimentaire. Les dioxines sont des contaminants stables qui peuvent persister longtemps dans le corps humain et endommager le bon fonctionnement de l’organisme. Elles exercent leurs effets toxiques en se fixant sur un récepteur aux hydrocarbures aromatiques nommé AHR (Aryl Hydrocarbon Receptor), un facteur régulant l’expression de certains gènes. Des études récentes démontrent que AHR joue un rôle important dans les atteintes cardiaque et rénale liées à l’exposition aux polluants. En particulier chez l’homme, l’activation de AHR est associée à un risque accru de développer une hypertension artérielle et une atteinte rénale et ainsi de surmortalité cardiovasculaire. Il a également été montré chez les rongeurs que l’activation de AHR par les polluants favorise le développement d’une hypertrophie cardiaque et induit une toxicité rénale. Le cœur et les reins sont deux organes fortement interconnectés et la dysfonction de l’un peut affecter la fonction de l’autre conduisant ainsi à une maladie appelée syndrome cardio-rénal. Nous avons montré que AHR est exprimé dans ces deux organes et qu’ils répondent à l’exposition aux dioxines en activant les gènes cibles de la voie AHR. Le rôle des polluants environnementaux et de l’activation de la voie AHR dans le développement du syndrome cardio-rénal n’est pas connu. Les objectifs de notre travail sont : - D’étudier l’effet d’une exposition chronique à de faible dose de dioxine sur le développement du syndrome cardio-rénal dans différents modèles de souris présentant 1/ une atteinte cardiaque primaire ou 2/ une atteinte rénale primaire ou 3/ dans des modèles d’obésité d’origines alimentaire ou génétique. - De déterminer si le potentiel effet de dioxine sur le syndrome cardio-rénal est médié par l’activation de la voie AHR.

Bénéfices attendus

Ce travail offrira une meilleure compréhension des mécanismes par lesquels les polluants environnementaux accélèrent l'apparition du syndrome cardio-rénal et la progression de l'insuffisance cardiaque et rénale dans les populations vulnérables et notamment chez les individus obèses.

Procédures

Les procédures chirurgicales sur animal anesthésié sont au nombre de trois : 1. Modèle d'insuffisance cardiaque post-ischémique (durée : 3 heures) 2. Modèle d'insuffisance rénale par néphrectomie quasi complète (durée : 3 heures) 3. Analyse de l'hémodynamique cardiaque par cathétérisme consistant à introduire une sonde (cathéter) dans le ventricule gauche afin de mesurer les pressions et les volumes cardiaques (durée : 30 min). Les procédures non ou peu invasives sur animal anesthésié ou vigile sont au nombre de six : 1. Échocardiographie sur animal anesthésié (durée : 20 minutes) 2. Gavage au polluant ou au solvant sur animal vigile (durée : 20 secondes) 3. Récolte des urines sur la nuit (durée : 12h) 4. Mesure de la pression à la queue sur animal vigile (durée : 10 min) 5. Test de résistance à l’insuline (durée : 1h30) 6. Test de résistance au glucose (durée : 1h30 de test).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables sont principalement ceux liés à la chirurgie (modèle d’insuffisance cardiaque post-ischémique ou néphrectomie) ; pouvant dans les trois premiers jours suivant l’opération conduire à une atteinte aigue cardiaque ou rénale et une mortalité accrue des animaux les plus atteints. Les effets indésirables seront la perte de poids (de 10 à 20%), une altération de leur apparence physique (manque de toilettage, poil ébouriffé, paupière fermée, posture anormale) ou un comportement anormal (mobilité réduite, agressivité). Dans notre expérience, passées les premières 72h, il est rare d’observer des signes de souffrance chez l’animal ayant subi une thoracotomie ou une ablation partielle ou complète du rein, suggérant que la période critique douloureuse est limitée à ce temps court après la chirurgie.

Devenir

A la fin de chaque procédure, tous les animaux (1120 souris) seront mis à mort. Leurs organes seront prélevés afin de réaliser des analyses histologiques et moléculaires nécessaires pour atteindre les objectifs de notre étude.

Remplacement

L'utilisation de modèles animaux pour étudier la toxicité cardiaque et rénale par les polluants est essentielle pour atteindre les objectifs de notre projet de recherche et notamment l’évaluation de l'apparition de l'insuffisance cardiaque et/ou rénale chez la souris adulte. La souris est le modèle de choix en raison des similitudes physiopathologiques avec les maladies cardio-rénales humaines. Par ailleurs, les souris génétiquement modifiées peuvent fournir des notions importantes sur le rôle de la voie de signalisation du récepteur aux hydrocarbures aromatiques appelé AHR (Aryl Hydrocarbon Receptor) dans la toxicité des polluants, avec une grande pertinence pour la santé humaine.

Réduction

Nous allons réduire le nombre d'animaux par l'utilisation des méthodes non invasives (échocardiographie, cage métabolique, pression artérielle à la queue) permettant de répéter les analyses sur le même animal au cours de la maladie, mais aussi grâce à l'utilisation de tests statistiques appropriés. Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que : - des groupes de n=10 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les analyses histologiques et moléculaires compte tenu de la variabilité biologique de la réponse aux polluants. - des groupes de n=15 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les évaluations fonctionnelles compte tenu de la variabilité interindividuelle et de la mortalité accrue post-opératoire dans nos deux modèles chirurgicaux (infarctus du myocarde et néphrectomie).

Raffinement

Pour raffiner, la souffrance des souris sera réduite en utilisant des sédatifs et analgésiques. Pour l’échocardiographie et les modèles chirurgicaux, les souris seront anesthésiées et des injections d’antidouleurs seront faites en pré- et post-opératoire afin de limiter la douleur. Les animaux seront examinés de façon quotidienne en post-opératoire et durant toute la durée du protocole avec une attention particulière durant les trois premiers jours suivant la chirurgie afin de vérifier leur état général de santé. Pour cela, nous suivrons la grille d’évaluation proposée tenant compte des changements du poids corporel, de perturbation de l'apparence physique et du comportement. Tout animal auquel aura été attribué un score élevé à cette évaluation recevra des analgésiques. Tout animal auquel aura été attribué un score trop élevé sera immédiatement mis à mort. Nous tentons également d'améliorer la qualité de l´élevage en enrichissant les cages expérimentales.

Choix des espèces

La souris a l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des souris trangéniques et notamment de souris où AHR est spécifiquement invalidé dans les cellules endothéliales vasculaires. De plus, la souris a le fort avantage du fait de sa petite taille de limiter les quantités de polluants utilisés par l'expérimentateur et les animaliers. Nous avons depuis de nombreuses années mis en place le modèle d’infarctus du myocarde induit par ligature coronaire définitive chez la souris conduisant une insuffisance cardiaque progressive dès la première semaine après l’intervention chirurgicale. Il en est de même pour le modèle de néphrectomie conduisant à une insuffisance rénale chronique. Nous avons également une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques et rénales in vivo ainsi que ex vivo dans ce modèle chez la souris. Nos expériences concernent de jeunes adultes (8 semaines), âge auquel le système cardiorénal est entièrement formé.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Cochons : 20
Souffrances
▲ 20
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Devenir
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 20

20 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Le thorax est ouvert et un arrêt cardiaque est simulé par occlusion d'une artère du cœur, une circulation extracorporelle prenant le relais par des canules posées dans une veine et une artère, pour comparer un traitement innovant à un traitement conventionnel de l'arrêt cardiaque. Le porteur affirme qu'aucune modélisation numérique n'existe pour cette étude et que la comparaison est "nécessaire". Il justifie le recours au gros animal par la similitude du cœur du cochon avec celui de l'humain et par la taille requise pour la circulation extracorporelle.

Objectifs

Chaque année, l’arrêt cardiaque touche en Europe près de 700 000 patients et 17 millions de personnes dans le monde. En l’absence de prise en charge efficace précoce, la survie dépasse rarement les 3 %. Même lorsqu’une réanimation a pu être mise en place rapidement, la reprise d’une activité cardiaque ne survient pas chez tous les patients. Nous proposons d’étudier l’impact d’un traitement innovant associant plusieurs médicaments à l'hypothermie, comparé à la prise en charge standard actuelle. Pour mettre en évidence de potentiels effets, nous mesurerons les variations de la tension artérielle, le débit cardiaque et la circulation sanguine au niveau microscopique via des techniques d'imagerie spécialisées. Nous évaluerons également les conséquences aux niveau des organes par prélevement post mortem et analyse des tissus au microscope. Des analyses sanguines nous permettrons de mesurer des possibles effets sur l'inflammation et la coagulation.

Bénéfices attendus

Le bénéfice sera de tester l’efficacité relative de cette combinaison de thérapeutiques afin d'améliorer le traitement de l'arrêt cardiaque réfractaire à la réanimation sous assistance circulatoire.

Procédures

Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale. Une fois totalement endormi et sous traitement anti-douleur, nous procèderons à la mise en place d'un dispositif de circulation extra corporelle qui permet d'assurer un débit cardiaque et l'oxygénation du sang. Ce circuit implique d'installer une canule dans une veine et une artère du cochon. Nous réaliserons aussi une ouverture du thorax afin de mettre en évidence le coeur, et nous simulerons un arret cardiaque par occlusion d'une des artères du coeur. La circulation sanguine sera assurée par la circulation extra corporelle durant 60 minutes. Nous procederons à des prélèvements sanguins au moment de l'arret cardiaque, et après 3 et 6 heures. Toutes ces interventions sont réalisées sous anesthésie générale avec un anti-douleur délivré en continu.

Impact sur les animaux

Nuisances attendues sur les animaux : stress durant le transport et l'hébergement, douleur lors de l'installation de l'animal (piqure). Effets secondaires possibles : perte de sang lors de la pose de la circulation extra-corporelle.

Devenir

Notre protocole ne durant que quelques heures, le cochon ne pourra pas être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie. De plus, des prélèvements de tissus cardiaques sont nécessaires pour une étude microscopique, l’animal ne reprendra pas conscience et sera euthanasié.

Remplacement

Il n'existe pas, à notre connaissance, de modélisation numérique pour cette étude. La place de cette approche thérapeutique n'a jamais été évaluée. Une vraie étude comparative est nécessaire. Le modèle de choc cardiogénique chez le cochon développé par notre équipe reproduit un état cardiologique très proche de l’état observé en clinique. Ce modèle animal est donc tout indiqué pour cette étude comparative.

Réduction

Modèle déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquements exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par groupes (au minimum 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. Les animaux sont mis à jeun le jour de l’expérimentation et les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés calmantes avec un produit psychotrope propriétés antidouleur. Les cochons seront ensuite sous anesthésie profonde pendant tout le protocole d'étude et sous antidouleur continue. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle animal de cochon est utilisé pour sa similitude avérée, en termes d’anatomie cardiaque et de circulation sanguine, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour effectuer une circulation extracorporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 1920
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1920
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Devenir
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 1920

1920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit un infarctus provoqué par l'obstruction d'une artère coronaire, l'implantation sous-cutanée d'une mini-pompe et deux échocardiographies sous anesthésie, avant d'être tué par exsanguination intracardiaque ou dislocation cervicale pour prélever le cœur. Le porteur reconnaît que l'insuffisance cardiaque provoquée par l'opération peut être une source de souffrance. Il décrit la souris comme un "modèle de choix" et qualifie cette étape d'"indispensable" avant l'homme, les retombées cliniques restant formulées au conditionnel.

Objectifs

​L’insuffisance cardiaque (IC) est une pathologie qui touche le muscle cardiaque et qui indique l’incapacité du cœur à assurer son rôle de pompe. L'IC touche plus de 1,2M de personnes en France et est caractérisée par une lourde mortalité. Les causes de l’insuffisance cardiaque sont nombreuses mais la cause la plus fréquente est l’infarctus de myocarde (IM). Celui ci est caractérisé par une perte de masse musculaire et qui est remplacé par un tissu fibreux qui ne peut plus se contracter. Ces modifications mèneront à l’IC avec une diminution de la capacité du coeur à pomper le sang dans la circulation. Actuellement, il n’existe aucun traitement efficace pour limiter cette fibrose cardiaque. L’objectif de ce projet est de tester de nouvelles molécules qui empéchent le développement de la fibrose et préservent le muscle cardiaque et son fonctionnement. Ces nouveaux principes thérapeutiques seront étudiés dans un modèle d’infarctus du myocarde chez la souris car il se rapproche beaucoup de ce qui est observé chez l'homme. Ces résultats seront considérés comme un programme de développement pré-clinique pouvant soutenir le passage ultérieur chez l’homme.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à évaluer le bénéfice d'une nouvelle approche thérapeutique limitant le développement de l’IC. Les résultats de ce projet pourront soutenir un futur projet chez l'homme.

Procédures

Dans le cadre de ce projet de recherche, nous allons réaliser 5 interventions : Dans un premier temps, réaliser une échocardiographie sous anesthésie générale sur tous les animaux afin de mesurer la fonction cardiaque de base (15 minutes par souris). Dans un second temps, implanter une mini-pompe osmotique en sous cutanée pour tous les animaux et sous anesthésie générale (10 minutes par souris). Deux jours après, induire une ischémique myocardique permanente par l’obstruction de l’artère coronaire sous anesthésie générale et locale. Cette intervention est unique, réalisée une seule fois sur chaque souris modèle et dure moins de 20 minutes. 7 jours ou 14 jours après la chirurgie (selon le protocole), réaliser une deuxième échocardiographie (15 minutes par souris) pour mesurer la fonction cardiaque post chirurgie et post traitement. Ce geste sera réalisé sur l’ensemble des animaux sous anesthésie générale. Un groupe d’animaux (160 souris) sera mis à mort par exsanguination intracardiaque et le cœur sera ensuite prélevé pour une étude histologique. Pour le reste des animaux (1760 souris), ils seront mis à mort par une dislocation cervicale (animal sous anesthésie générale profone à l'isoflurane 5%).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont liés à l’expérimentation, principalement l’inconfort lié à la préhension des animaux et la douleur au point d’injection. Il y a également les effets indésirables liés à la chirurgie comme l’insuffisance cardiaque. En effet, cette chirurgie pourrait être une source de douleur pour les animaux et l’insuffisance cardiaque engendrée par l’opération peut être également une source de souffrance pour la souris. Cependant, il n’y a aucun effet indésirable lié à l’échocardiographie.

Devenir

A l’issue des différents gestes techniques réalisés sur le même animal (imagerie échocardiographie, implantation d’une mini-pompe, infarctus du myocarde, exploration de la fonction cardiaque), tous les animaux seront mis à mort dans le but de prélever le cœur. Ceci nous permettera d’étudier l’efficacité du traitement à l’aide de différentes techniques (histologie, immunohistochimie, cytométrie en flux, western blot …).

Remplacement

Les molécules à étudier ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro qui nous ont permis d’identifier les cibles thérapeutiques impliquées dans la fibrose. Notre projet nécessite d'utiliser un modèle in vivo en raison d’une approche physiopathologique du système cardiovasculaire intégrée sur animal entier. La réalisation de ce projet constitue une des étapes précliniques indispensables avant l’application chez l’homme de ces approches thérapeutiques.

Réduction

La physiopathologie ainsi que la cinétique du modèle (infarctus du myocarde) sont bien connues et ont été bien étudiées ce qui permet de mieux définir la durée des expériences et éviter la mise à mort des animaux à différent temps après la chirurgie. Le nombre d'animaux nécessaire a été défini en fonction de type d’analyses nécessaires pour tester l’efficacité des traitements et nous avons pris en compte la mortalité des souris infarcies durant le protocole de telle sorte que les résultats obtenus soient suffisants statistiquement pour conclure sur l'efficacité de nos approches thérapeutiques. Les analyses sont généralement réalisées avec un nombre minimal de 6 animaux survivants par groupe. Les méthodes d'imagerie qui seront utilisées étant non invasives et non douloureuses, les animaux pourront être suivis au cours du temps et les paramètres étudiés seront mesurés chez le même animal. De plus les molécules seront, dans un premier temps, testées uniquement pendant 7 jours (post-op) afin de vérifier leur efficacité. Si nous remarquons que les traitements sont efficaces, nous continuerons les expériences avec une durée de traitement plus longue (14 jours post-op). Si nous ne voyons aucun effet du traitement à 7 jours, le projet s’arretera et nous n’utiliserons pas les souris dédiées pour une durée de traitement plus longue.

Raffinement

Le suivi quotidien des animaux par un personnel qualifié et la mise en place de points limites adaptés permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par l’injection des antalgiques dans la limite du possible pour ne pas interférer avec l’expérience en cours et par une mise à mort anticipée selon les méthodes réglementaires, si nécessaire. L'ensemble des chirurgies de ce projet sera réalisé sous anesthésie générale associée à une analgésie pré-opératoire.

Choix des espèces

La recherche clinique sur la fibrose cardiaque chez l’homme est limitée pour des raisons éthiques, c’est pourquoi le recours aux modèles animaux est indispensable pour élucider les mécanismes mis en jeu. La souris est un des modèles les plus utilisés en recherche biomédicale. Au-delà de l’aspect pratique (reproduction rapide, connaissance du modèle, coût modéré), la proximité de son génome avec le génome humain (80% d’homologie) en fait un modèle de choix : par exemple la structure des tissus musculaires et cardiaques murins est très proche de celle de l’homme. Nous pouvons donc utiliser la souris comme modèle expérimental et les résultats observés permettront de mieux comprendre la fibrose et prédire l’efficacité du traitement chez l’Homme. Des souris jeunes adultes (agées de 8 à 12 semaines) car leur système cardiovasculaire est bien developpé.

  • Enseignement supérieur
  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
Souris : 540
Souffrances
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Devenir
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 540

540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie est immunisée pour déclencher une myocardite auto-immune, l'autre subit une chirurgie du thorax reproduisant une sténose de l'aorte, les deux menant à une insuffisance cardiaque avant la mise à mort pour analyses. Le porteur indique que les deux procédures sont classées sévères parce qu'elles conduisent à cette défaillance du cœur. Il prévoit quelques expériences in vitro mais juge l'animal "nécessaire" faute de modèle de myocardite ou d'hypertrophie cardiaque hors de l'organisme entier, les cibles visées restant renvoyées à d'éventuelles études cliniques.

Objectifs

L’objectif du projet est de déterminer les intéractions moléculaires des cellules immunitaires avec les vaisseaux lymphatiques pendant l’inflammation cardiaque afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies cardiovasculaires (MCV) tels que la myocardite ou l’hypertrophie pathologique. Nous souhaitons utiliser un modèle de myocardite auto-immune expérimentale (EAM) induit par immunisation contre la troponine I (TpnI) pour : 1) caractériser l’expression des molécules de co-signalisation et 2) moduler la réponse immunitaire à l’aide de traitement ICI (immune checkpoint inhibitors) afin de comprendre au mieux les cas cliniques rapportés dans la littérature de myocardite induite par traitement ICI chez des patients atteints de cancers. D'autre part, le modèle de sténose aortique (TAC : transverse aortic constriction) permet de modéliser une cardiomyopathie hypertrophique pathologique. En caractérisant finement la communication entre les cellules immunitaires infiltrant le cœur et les vaisseaux lymphatiques au travers des cytokines, chimokines et des molécules de co-signalisation, nous souhaitons proposer de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de moduler cette hypertrophie pathologique. Ensemble, ces deux modèles vont permettre d’améliorer notre compréhension de la réponse immunitaire cardiaque lors de MCV. Nous pourrons alors proposer de nouvelles cibles thérapeutiques pour la médiation de cette réponse immunitaire et ainsi prévenir le développement d’une insuffisance cardiaque.

Bénéfices attendus

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité dans le monde suivi dans les pays industrialisés du cancer (OMS, 2017). Le besoin de nouvelles thérapeutiques anti-tumorales a permis l’émergence de l’immunothérapie. Cependant, l’utilisation en oncologie d’immunothérapie a rapporté la présence d’effets indésirables d’origine auto-immune tel que les myocardites. Bien que rares, ces évènements sont associés à une mortalité élevée. C’est pourquoi nous avons choisi de mettre en place le modèle EAM pour comprendre le développement de ces effets indésirables à la suite d’un traitement d’immunothérapie. Ce projet va nous permettre de caractériser le remodelage lymphatique et la réponse immunitaire cardiaques au cours de maladies cardiovasculaires. Nos deux modèles décrit dans cette DAP permettent d’étudier deux maladies cardiovasculaires d’origine non-ischémique présentant un phénotype cardiaque différent. Dans un premier temps, la caractérisation précise de la communication qui existe entre cellules structurantes cardiaques (cardiomyocytes, fibroblastes, etc), cellules lymphatiques et cellules immunitaires dans le contexte de ces deux modèles de maladies cardiovasculaires au travers des cytokines, chimiokines et des molécules de co-signalisation va nous permettre, dans un second temps, de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de moduler l’inflammation, l’œdème et la fibrose afin de restaurer la fonction cardiaque. Ce projet s’inscrit dans un axe de recherche en plein essor qu’est la cardio-immunologie. A terme, ces nouvelles cibles thérapeutiques pourront faire l’objet d’études cliniques chez le patient et ainsi proposer de nouvelles solutions pour l’utilisation de l’immunothérapie antitumorale en limitant la survenue d’effets indésirables cardiaques mais également de nouvelles solutions pour le traitement de l’insuffisance cardiaque.

Procédures

Dans la procédure N°1 les animaux vont etre immunisés en 3 fois ( 1 par semaine pour les 310 souris). Des prélèvements sanguins sont réalisés sous anesthésie générale (1 fois par quinzaine, pour 360 souris) Dans la procédure N°2, une opération chirugicale de type mini Thoracotomie sera réalisée sur 180 souris. Des prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale (1 fois par quinzaine, pour ses 180 souris).

Impact sur les animaux

Les deux procédures sont classées sévères. Les deux procédures mênent à une insufisance cardiaque, la première procédure est produite par une immunisation, induisant une inflammation cardiaque. La deuxième procédure est réalisée par une chirurgie cardiaque (minimalement invasive).

Devenir

mise a mort de tous les animaux en fin d'etude pour analyses cellulaires et moleculaires

Remplacement

Dans l’objectif de remplacer l’expérimentation animale, nous mettrons en place certaines expériences par des études in vitro (prolifération de cellules, interactions cellules-cellules). Cependant l’utilisation des animaux est rendue nécessaire car il n’existe pas à ce jour de modèle de myocardite ou d’hypertrophie pathologique in vitro.

Réduction

Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude nous réaliserons séquentiellement des mesures non-invasives de la fonction cardiaque (échographie, IRM) puis des mesures invasives (hémodynamique, lymphangiographie). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de détecter une différence de 15% (ex : one way ANOVA et test de Tukey). Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=15 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles tel que l’échocardiographie. Un meilleur suivi post-opératoire permet de limiter le nombre d'animaux par groupe dans le modèle TAC.

Raffinement

Pour raffiner, les animaux sont hébergés aux normes requises et un enrichissement des cages est mis en place. Des points limites adaptés, une stratégie d’anesthésie et d'analgésie seront mise en place avec un suivi quotidien du bien-être animal. Nous allons dans ce projet utiliser des souris femelles, ce qui diminuera les variations dans les réponses immunitaires, et permettra une meilleure comparaison entre nos modèles.

Choix des espèces

Le choix de la souris se justifie par l’expérience du laboratoire avec des modèles de cardiomyopathies chez la souris. La souris a également l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des outils biologiques, comme certains anticorps monoclonaux qui ne sont parfois pas accessibles pour le rat. De plus, dans notre laboratoire, nous avons depuis de nombreuses années une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. Nous allons inclure uniquement des souris adultes de 20-24g pour ces études. La taille des souris à cet âge permet une réalisation facilitée des chirurgies et correspond à un âge habituel dans la littérature pour l’induction du modèle.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
Souris : 864
Souffrances
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Devenir
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 864

864 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié est soumise à un régime gras pendant dix semaines pour provoquer obésité et diabète, et toutes reçoivent jusqu'à vingt-deux injections sous anesthésie locale et une dizaine de prélèvements sanguins, avant la mise à mort pour prélever leurs organes. Le porteur cherche à neutraliser une protéine pour traiter la prise de poids provoquée par un médicament de la schizophrénie. Il affirme l'usage d'animaux vivants "indispensable", l'appétit et le comportement alimentaire étant selon lui impossibles à reproduire in vitro.

Objectifs

Le médicament étudié est utilisé pour le traitement de la schizophrénie. Contrairement à d’autres molécules, ce produit ne provoque pas d'effets secondaires notables. Cependant, le traitement par ce médicament a été associé à des augmentations de poids cliniquement significatives et à l’induction du diabète. Il a récemment été découvert qu'une protéine libérée par les cellules et les organes agit comme un stimulateur. L'augmentation systémique de cette protéine augmente de manière extracellulaire l'apport alimentaire, réduit la glycémie et favorise la génération de graisses au niveau systémique. La neutralisation de cette protéine apparaît comme une cible d'intérêt dans la lutte contre l'obésité, du fait de son expression ubiquitaire, de ses liens avec la régulation centrale de l'appétit et de son rôle dans le métabolisme des lipides. L’objectif de cette étude expérimentale est de déterminer si la neutralisation de cette protéine peut traiter l'obésité induite par le médicament étudié.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de valider une nouvelle stratégie thérapeutique dans des modèles précliniques pour prévenir ou traiter l'obésité induite par certains médicaments.

Procédures

Tous les animaux recevront des injections (pour un groupe 22 injections (sur 11 semaines), pour un un groupe 4, et pour un groupe 5 injections, durée 1 minute, sous anesthésie locale). La moitié des souris sera soumise à des régimes riches en gras pendant 10 semaines. Tous les animaux seront soumis à 10 micro-prélèvements de sang (durée 1min) et à 1 prélèvement de sang plus important en fin de procédure (durée 2min, sous anesthésie locale).

Impact sur les animaux

Les injections ou prélèvements sous anesthésie locale induisent des nuisances très limitées au site. La contention, les prélèvements et les injections peuvent stresser transitoirement les animaux. Les régimes riches en gras induisent une prise de poids et peuvent être obésogènes et induire le diabète. Les prélèvements de sang, très limités en volume, ne provoqueront qu'un inconfort local et transitoire.

Devenir

Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques.

Remplacement

L’utilisation d’animaux vivants est indispensable car il est actuellement impossible à reproduire, in vitro ou ex vivo, l’appétit, l’absorption des aliments et le comportement des individus par rapport à la nutrition vu sa complexité.

Réduction

Le nombre nécessaire d'animaux a été déterminé grâce à une analyse statistique préalable. Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si la procédure initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre total d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux seront suivis chaque jour pour observer leur comportement, leur score sera déterminé, et dès l'apparition d'un signe de douleur, les animaux recevront un antiinflammatoire non stéroïdien (metacam). Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale ou locale. Les injections seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne). Les animaux seront hébergés en groupe sociaux et recevront nourriture et boisson ad libitum. Des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordres scientifiques : - La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. - Pour le projet proposé, la physiologie et la génétique de la souris sont suffisament proches de celles de l'être humain pour pouvoir tirer des conclusions valides des procédures envisagées. - La souris est l’animal de laboratoire le plus couramment utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux seront utilisés à partir de 7 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 467
Souffrances
▲ -
▲ 467
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 467

467 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Rendues déficientes en facteurs de coagulation pour reproduire l'hémophilie humaine, elles reçoivent une à trois injections de Fitusiran, deux prélèvements sanguins dont un terminal, et pour une partie un test de saignement où une veine de la queue ou de la cuisse est blessée sous anesthésie et la perte de sang mesurée pendant trente minutes. Le porteur indique que ces pertes de sang importantes empêchent toute réutilisation et justifie le recours aux souris par le fait que les tests sans animaux ne reproduisent pas l'intégralité de la coagulation. Le projet vise à préciser le mode d'action et les risques thrombotiques d'un traitement déjà en essai clinique.

Objectifs

L’hémophilie est une maladie hémorragique héréditaire rare affectant principalement les hommes. Il en existe deux types : l’hémophilie A (1 naissance de garçons sur 5000) et l’hémophilie B (1 naissance de garçons sur 30000). Une troisième maladie hémorragique apparentée est la maladie de Stuart-Prower (1 cas sur 1 million). Ces trois maladies surviennent lorsqu'il y a un déficit en protéines importantes pour assurer la coagulation sanguine. Pour l'hémophilie A, il manque le facteur VIII. Pour l'hémophilie B, il manque le facteur IX et pour la maladie de Stuart-Prower, il manque le facteur X. La coagulation sanguine est le processus qui permet l'arrêt du saignement lors d'une blessure. Sans traitement, l'espérance de vie des patients hémophiles est d'environ une quinzaine d'années. Il existe un traitement standard de l'hémophilie qui consiste à donner aux patients la protéine qui leur manque. Par contre, ce traitement est assez lourd car il ne s'agit pas d'un comprimé à avaler mais d'injections par voie intraveineuse, injections qui doivent être faites plusieurs fois/semaine. Actuellement de nouveaux traitements cherchent à faciliter la prise en charge de ces maladies en diminuant la fréquence des injections. L'un de ces traitements est très original puisqu'il ne cherche pas à redonner aux patients la protéine qui leur manque mais il vise à bloquer une autre protéine, l'antithrombine, dont le rôle normal est de réduire le processus de coagulation. Lors des essais cliniques chez les patients hémophiles, cette thérapie, appelée Fitusiran semble être efficace mais des questions demeurent d'une part sur son mode d'action précis et d'autre part sur les risques potentiels associés à son utilisation. En effet, de nombreux professionnels de santé sont réticents à l'idée d'utiliser ce traitement qui pourrait potentiellement induire un effet pro-thrombotique, c'est-à-dire induire une coagulation sanguine indésirable qui interviendrait même en absence de blessure. L'objectif de notre projet est donc de mieux comprendre le mécanisme d'action du Fitusiran ainsi que l'évaluation des risques associés dans des modèles de souris déficientes en Facteur VIII (hémophiles A), en Facteur IX (hémophiles B) ou en Facteur X.

Bénéfices attendus

A court-terme, les résultats de cette étude permettront 1) d'établir un effet dose-réponse du Fitusiran pour corriger les saignements incontrôlés chez des souris reproduisant des maladies hémorragiques humaines 2) de surveiller le risque thrombotique associé. A plus long terme, le projet contribuera à mieux établir le profil de sécurité du Fitusiran afin de favoriser son déploiement à plus grande échelle dans la population hémophile.

Procédures

Les souris seront soumises à une procédure impliquant plusieurs gestes sur une période de 21 jours maximum. Selon les groupes, les souris recevront 1, 2 ou 3 injections de Fitusiran à raison d'une injection/semaine. Deux prélèvements sanguins seront effectués au maximum par souris, l'un avant le traitement et le second à différents temps après le traitement. Pour certaines souris, ce second prélèvement sanguin sera terminal puisque toutes les mesures seront ensuite effectuées sur le sang recueilli. Ces prélèvements sanguins se feront sur souris anesthésiées. Pour un autre groupe de souris, un test de saignement sera réalisé le lendemain du second prélèvement sanguin Dans ce test, les souris seront anesthésiées et une blessure sera induite sur une veine de la queue ou de la cuisse et la quantité de sang perdu sera mesurée pendant une durée de 30 minutes. Au terme des 30 minutes, les animaux toujours sous anesthésie seront euthanasiés par les méthodes réglementaires.

Impact sur les animaux

Douleur légère lors des injections sous-cutanées et après les prélèvements sanguins. Stress lors de la préhension des animaux

Devenir

En fin de procédure, tous les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. En effet, lors des tests de saignement, les souris peuvent perdre beaucoup de sang, ce qui provoquerait un impact trop important sur une ré-utilisation potentielle.

Remplacement

La coagulation sanguine est un processus complexe, faisant intervenir de nombreux acteurs, que ce soit les cellules sanguines, les protéines qui circulent dans le sang mais aussi la paroi des vaisseaux sanguins. Actuellement les tests disponibles qui ne font pas appel aux animaux, même s’ils se sont beaucoup améliorés depuis quelques années, ne permettent pas de reproduire l’intégralité de ce processus.

Réduction

Afin de déterminer le nombre d’animaux approprié pour le projet, nous avons réalisé une analyse de puissance. Les hypothèses sous-jacentes à nos calculs sont basées sur la littérature existante et sur notre expérience des modèles expérimentaux et de la variabilité qui leur est associée. Les doses de Fitusiran que nous avons choisies de tester ont déjà été suggérées dans la publication scientifique décrivant cette approche, ce qui nous permet de ne pas partir en aveugle et de limiter les doses à étudier.

Raffinement

Les procédures utilisées se feront dans le cadre adapté d'un hébergement agréé, respectant au maximum le bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, filaments de papier kraft pour faire un nid), en limitant la souffrance par le respect des méthodes d’anesthésie. L’ensemble des expériences seront effectuées par une personne habilitée à expérimenter sur animaux et la procédure aura lieu principalement sous anesthésie et sans réveil. Au cours de ce projet, les opportunités de raffinement seront régulièrement ré-évaluées pour nous assurer de la mise en place rapide de tout nouveau développement technique qui interviendrait pendant la période du projet. Les points limites susceptibles d'entraîner l'euthanasie immédiate de l'animal seront les suivants: Hyperalgésie après les injections et les prélèvements, visible par une agitation importante de la souris ou manifestation hémorragique qui serait visible par un écoulement de sang au niveau oculaire/nasal. Pendant les 14 jours de la procédure, observation quotidienne des animaux (1 fois pendant le week-end): Décision d'euthanasie si un des critères suivants est noté: 1) perte de 20% du poids par rapport à la veille, 2) poils hérissés ou 3) état apathique.

Choix des espèces

Ce projet fait appel à des modèles murins déjà développés qui reproduisent les pathologies étudiées (hémophilie et maladie de Stuart-Prower). Il s'agit de souris déficientes en Facteur VIII (modèle d'hémophilie A) en Facteur IX (modèle d'hémophilie B) et en Facteur X (modèle de maladie de Stuart-Prower). Ces modèles ont d’ores et déjà montré leur pertinence en tant que modèles de ces pathologies humaines. Pour l'intégralité des procédures, des souris adultes (8-16 semaines environ) des deux sexes seront utilisées.

  • Conservation des espèces
  • Enquêtes médicolégales
  • Enseignement supérieur
  • Formation professionnelle
  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Production de routine
  • Protection de l’environnement
  • 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
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Contrôles de qualité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 225000
Rats : 25000
Souffrances
▲ -
▲ 228700
▲ 21300
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 250000

250000 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie expédiée aux scientifiques qui les ont commandés et le reste tué. Ce projet d'élevage industriel de lignées génétiquement modifiées prévoit identification, jusqu'à quatre biopsies à l'oreille ou à la queue et des prélèvements sanguins par animal, certaines lignées exprimant un phénotype dommageable comme un diabète, une hémophilie ou une immunodéficience. Le porteur indique que les animaux "appartiennent au scientifique" et ne peuvent être replacés. Il présente l'élevage sur mesure de rongeurs "à fournir aux scientifiques" comme un service rendu à la communauté de recherche.

Objectifs

Ce projet a pour objectif la création, caractérisation et/ou l’élevage de lignée transgéniques à phénotypes dommageables ainsi que la réalisation d'une biopsie par méthode invasive séparément du geste d'identification sur des lignées transgéniques dans le but d'héberger ou de maintenir des lignées de rongeurs génétiquement modifiés pour le compte de la communauté scientifique. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique comme par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées transgéniques, si la présence d’un phénotype dommageable n’a pas été analysée, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre la gestion optimale des possibles expressions cliniques du phénotype dommageable, leur prévention ou leur traitement adéquat. Lorsque le phénotype dommageable est avéré et connu, la gestion de cette lignée sera adaptée à ce dernier par la définition / surveillance des possibles signes cliniques associés à l'expression de ce phénotype ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée transgénique hébergée/élevée, il est important de connaitre le génotype des animaux, ainsi, en plus de l’identification, une biopsie avec une méthode invasive sera réalisée. Le but de cette biopsie est donc d’analyser le génotype de chaque animal afin de sélectionner celui d'intérêt. En 2022, sur 505 projets transgéniques au total (225 000 animaux), seulement 95 lignées étaient signalées avec un phénotype dommageable (19%, soit 43 000 animaux). Parmi ces 19%, moins de 1% ont réellement exprimé un phénotype dommageable. Ces phénotypes peuvent être catégorisés en tant qu’immunodéficient ; hémophile ; maladie métabolique ; trouble neurologique ; pathologie musculaire et articulaire ou cancer, mais nous ne pouvons prévoir précisément le nombre de lignées par catégories, cela dépend des sujets de recherche des scientifiques. Pour ce projet, nous comptons 250 000 animaux (ajout de 10% en prévision de la hausse d’activité) répartis entre 500 et 600 projets d’élevage de lignées transgéniques différentes. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes dommageables.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux transgéniques (avec un statut génétique et sanitaire connu) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. 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 raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la caractérisation génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production et de la qualité génétique, sanitaire et zootechnique des animaux génétiquement altérés à fournir aux scientifiques pour leurs expérimentations.

Procédures

Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : A une identification unique, acte d’une durée maximale de 20 secondes, à maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute, à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute. Un hébergement isolé peut être nécessaire en cas d’animal fragile ou d’animal agressif. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.

Impact sur les animaux

Expression possible d’un phénotype dommageable due à la mutation génétique (immunodépression, arthrite, diabète, hémophilie, …). Chaque effet indésirable est notifié si connu à l’arrivée des animaux ou estimé lors de l’hébergement. Un suivi adapté et des mesures de raffinement spécifiques sur avis vétérinaire sont mis en place en fonction de l’impact observé / attendu chez l’animal. Sur la base du suivi rapproché effectué sur ces souches et des raffinements mis en place, la nuisance sur l’animal est légère à modérée. Stress suite à la contention pour identification Douleur et stress dus aux biopsies (nombre maximum de 4) si besoin d’identifier le génotype d’intérêt. La biopsie à l’oreille est privilégiée (environ 3mm x 3mm ou languette de 5mm de large maximum, plusieurs biopsies peuvent être faite si nécessaire et justification, âge minimum : 7 jours). Compte tenu de la taille de la biopsie et de la zone (oreille peu sensible), la nuisance sur l’animal est légère. Les biopsies à la queue sont possibles sur justification scientifique (biopsies de queue de 5mm maximum, une 2eme biopsie peut être réalisée sous justification du scientifique, âge minimum : 7 jours). Compte tenu de la taille de la biopsie et de la zone, la nuisance sur l’animal est légère pour les animaux de moins de 3 semaines (queue peu sensible) et modérée pour les animaux de plus de 3 semaines. Douleur et stress dus aux prélèvements de sang (volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur et les bonnes pratiques et raffinements internes). Une anesthésie pourra être appliquée en fonction du lieu du prélèvement. Hébergement isolé la période de récupération post opératoire pour les femelles réimplantées ou en cas d’agressivité au sein du groupe social afin de limiter la douleur et le stress liés à cette agressivité. Mise en place d’enrichissements supplémentaires et adaptés en cas d’hébergement isolé.

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.

Réduction

Le nombre d’animaux hébergé 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 transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction), ou d’éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels).

Raffinement

Les observations par le personnel permettent d’évaluer le stress, la douleur et la souffrance et d’y répondre au plus vite en contactant les techniciens qualifiés, compétents et le vétérinaire. Si un point limite est atteint, le technicien met en place des soins particuliers, un enrichissement adapté, un isolement et/ou si besoin la mise à mort de l’animal. En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place et géré par des techniciens qualifiés, compétents au suivi vétérinaire des animaux. Les lignées connues pour pouvoir présenter un phénotype dommageable peuvent être observées et vérifiées de manière plus fréquente et plus spécifique avec des points limites et des raffinements précis. Ceci est évalué lors de la caractérisation du phénotype de la lignée ou en lien avec le scientifique en charge de cette lignée et le vétérinaire lorsque le phénotype attendu est connu. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype dommageable, une mise en place de points limites non terminaux est adoptée afin de réaliser un suivi plus précis et plus optimum et la mise en place de soins adaptés (soutien nutritionnel, enrichissement spécifique, …). Si des animaux présentent des signes cliniques qui peuvent être atténués ou guéris à l’aide d’un traitement, avec accord du scientifique, ce traitement est mis en place. Les animaux déclarant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final afin qu’il puisse gérer selon les règles éthiques et de bien-être animal leur réception et utilisation. En cas de prélèvements sanguins, les volumes prélevés ainsi que les périodes de récupération suivront la réglementation, les recommandations de la « Federation of European Laboratory Animal Science Associations » (FELASA) ainsi que les raffinements et bonnes pratiques internes. Les injections et prélèvements ne pourront être réalisées que sur des sites sans hématome ni inflammation apparente, en utilisant des aiguilles stériles adaptées (à la taille de l’animal et à la voie d’abord) et à usage unique. A chaque abord d’une voie vasculaire, un point de compression sera effectué le temps suffisant pour assurer l’arrêt du saignement. Une observation de l'animal sera réalisée au retour dans sa cage pour s'assurer de sa récupération immédiate.

Choix des espèces

Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont les plus développées, les mieux maitrisées et pour lesquelles les données scientifiques sont nombreuses. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables. Ce sont les espèces qui permettent à la communauté scientifique de réaliser un certain nombre d’études en recherche et développement grâce aux données historiques et à leur connaissance de ces modèles animaux. Lors de la caractérisation des lignées, l’observation détaillée et l’analyse de la présence du phénotype dommageable sont réalisées à la naissance, au sevrage et 8 semaines d'âge. Il est également possible de prolonger sur l'âge adulte si les animaux sont conservés plus longtemps. - Hébergement des lignées à phénotypes dommageables fait à tout âge. -Biopsies réalisées le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une recoupe à l’âge adulte peut être demandé par le client. - Prélèvement de sang dans la plupart des cas fait en submandibulaire après 4 semaines d’âge minimum (adulte).