Système cardiaque

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Cochons : 50
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50 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie, un arrêt cardio-respiratoire provoqué puis une réanimation avec assistance circulatoire, des prélèvements sanguins pendant deux heures de suivi, avant le prélèvement du cerveau. Le porteur signale que des échecs de réanimation sont possibles, la réanimation étant interrompue au bout de trente minutes sans reprise de circulation. Il affirme que le caractère "intégratif" de l'arrêt cardiaque interdit tout remplacement in vitro ou in silico, pour tester le rôle d'une protéine dans les fuites vasculaires.

Objectifs

L’arrêt cardiaque est un enjeu majeur de santé publique à l’origine d’environ 40 000 décès chaque année en France. Les patients réanimés développent un syndrome de défaillance multi-viscérale qui ne permet pas au sang d’irriguer les organes dans des conditions normales. Ce syndrome est nommé insuffisance circulatoire. Il se caractérise par une hyperperméabilité vasculaire, ou fuite capillaire, conduisant à une chute de la pression artérielle systémique. Son traitement repose sur l’administration de vasopresseurs et l’apport de fluides afin de compenser la perte hydrique massive. Les marqueurs cellulaires ou moléculaires conduisant à cette insuffisance circulatoire ne sont pas clairement identifiés. L’analyse de séquences d’ARN de patients atteints d’insuffisance circulatoire a permis de mettre en évidence une cible d’intérêt : l’amphiréguline. Il s’agit d’un ligand du récepteur à l’EGF (Epidermal Growth Factor) mais son rôle reste mal connu. L'objectif de cette étude est donc d’étudier le rôle de l'amphiréguline dans les fuites vasculaires observées lors d’une l’insuffisance circulatoire. Nous étudierons son effet grâce à un inhibiteur pharmacologique du récepteur à l’EGF, l'erlotinib. Pour cela, nous utiliserons un modèle porcin d’arrêt cardiaque sévère avec prise en charge par circulation sanguine extracorporelle ou assistance circulatoire extracorporelle (ACE).

Bénéfices attendus

Dans une étude translationnelle, notre laboratoire a analysé les séquences ARN des profils d'expression de gène associé à une fuite capillaire chez des patients présentant un choc cardiogénique à la suite d’un arrêt cardiaque. Parmi eux, l'amphiréguline est 56 fois plus exprimée chez les patients présentant une fuite vasculaire massive que chez des patients n’en présentant pas. En effet, l'amphiréguline, un ligand du récepteur de l'EGF (Epidermal Growth Factor), est impliqué dans le remodelage tissulaire. Dans ce contexte, le blocage du récepteur à l’EGFR pourrait exercer des effets bénéfiques sur les fuites capillaires. Nous évaluerons la quantité totale de fluide nécessaire pour maintenir le débit de l’ACE et la pression artérielle moyenne à 60 mmHg tout au long du suivi.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 2 heures de suivi après la réanimation cardio pulmonaire. Le cerveau sera prélevé pour des analyses histologiques.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole.

Remplacement

L’arrêt cardiaque est une situation qui induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire une vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.

Réduction

Le critère de jugement principal sera la quantité totale de fluides (Ringer lactates) nécessaire pour maintenir la pression artérielle moyenne à 60 mmHg tout au long du suivi. Considérant un besoin de fluides d’environ 15±5 ml/kg/h en conditions témoin, le nombre d’animaux devant être inclus dans chaque groupe sera de 10 afin de mettre en évidence une réduction d’environ 40%. Les critères de jugement secondaires seront les paramètres hémodynamiques cérébraux et systémiques, ainsi que les concentrations cérébrales de substrats biochimiques (lactate, pyruvate).

Raffinement

Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés en groupe de même poids dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure.

Choix des espèces

Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.

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Souris : 170
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 170

170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues diabétiques et hypertendues, elles subissent des injections intrapéritonéales quotidiennes, une chirurgie, des séjours en cage métabolique, des mesures de pression et une échographie sous anesthésie, avant un prélèvement sanguin terminal et le prélèvement des organes. Le porteur reconnaît une possible atteinte du cœur, des reins et des rétines, et décrit un modèle où les souris urinent abondamment. Il indique recourir, malgré des cultures cellulaires, au modèle souris pour ses interactions entre organes, pour une étude dont le bénéfice annoncé se limite à mieux comprendre l'atteinte des vaisseaux.

Objectifs

Le diabète est une maladie vasculaire très répandue affectant plus de 500 millions de personnes en 2021. Les cellules endothéliales, tapissant la face interne des vaisseaux, sont les premières affectées par les modifications métaboliques générées par le diabète. Il est connu que l'excès de sucre dans le sang et une dérégulation de la composition du gras participe à l'atteinte des vaisseaux que l'on retrouve chez les patients diabétiques. Nos données ont permis d'identifier un potentiel système dérégulé dans le diabète et participant au maintien du fonctionnement normal des vaisseaux sanguins. L'objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle de la protéine identifiée sur les vaisseaux chez des souris diabétiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension de l'atteinte des vaisseaux sanguins dans le diabète.

Procédures

Une injection intrapéritonéale quotidienne pendant 5 jours (20 sec/ jour) puis pendant 2 jours (20 sec/ jour). Une procédure chirurgicale (10 min). Prélèvements urinaires en cage métabolique sur animal vigile (6 heures d'isolement par semaine). Mesure non invasive de la pression artérielle (15min par semaine) et échographie sous anesthésie (20min). Un prélèvement sanguin terminal sur animal anesthésié (1 minute).

Impact sur les animaux

Effets indésirables liés à l'expérimentation: inconfort lié à la préhension des animaux, douleur au point d'injection, inconfort lié aux cages métaboliques. Effets de la chirurgie: douleurs post-opératoire soulagée par des analgésiques. Effets des modèles pathologique de diabète et d'hypertension artérielle: potentiellement atteinte des organes cibles (coeur, reins et rétines).

Devenir

Tous les animaux du projet seront mis à mort afin de prélever les organes

Remplacement

Nous utilisons différentes approches pour analyser les mécanismes de l'atteinte microvasculaire liés au diabète incluant les cultures cellulaires. En général, les expériences de remplacement ne peuvent pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu au cours du diabète comme les interactions entre les vaisseaux et le système immunitaire ou les interactions entre organes. C'est pourquoi nous aurons aussi recours au modèle animal, en choisissant la souris comme modèle classique de mammifère, et comme modèle expérimental établi, avec de nombreux outils génétiques disponibles, un temps de génération court et des portées de grande taille.

Réduction

Réduction : le nombre d'animaux est calculé sur la base d’un plan expérimental stéréotypé permettant d’obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. Le calcul des effectifs nécessaires a été fait sur le logiciel en ligne https://sealedenvelope.com/power/continuous-superiority/ ce qui donnait 25 animaux par groupe requis. 5 animaux de plus sont prévus par groupe pour pallier aux risques du modèle expérimental. Nous optimisons l'utilisation des organes pour les différentes analyses afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Raffinement : les animaux seront élevés en cages enrichies avec eau et nourriture ad libitum et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal-être. Les souris diabétiques et hypertendues urinent beaucoup. Pour cette raison, le nombre d'animaux par cage est limité à 3 et les cages sont changées plus fréquemment et dès que nécessaire. Nous appliquerons strictement les points limites définis dans le projet pour éviter toute souffrance. Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec une analgésie péri-opératoire.

Choix des espèces

La souris est un modèle permettant de réaliser des expériences de physiopathologie de mammifère. De plus, les modèles de diabète et d'hypertension artérielle utilisés au cours de ce projet sont établis et validés par la communauté scientifique. Souris adultes agées de 8-12 semaines car il faut de jeunes adultes. En effet, l'age est un facteur de risque de fibrose rénale et utiliser des souris trop agées induirait une plus grande variabilité de nos résultats expérimentaux.

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Souris : 1340
Souffrances
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1 340 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 360 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de LPS provoquant un choc septique, avec chute de pression, troubles de conscience puis coma, suivie d'échographies et de prélèvements intracardiaques. Le porteur étudie le rôle d'une protéine, l'ANGPTL4, dans la fuite capillaire, l'objectif d'un traitement pour les patients restant à long terme. Il indique que des études in vitro préalables ne reproduisent pas les voies physiologiques en jeu et conclut au recours "nécessaire" au modèle animal.

Objectifs

Le choc septique se définit comme une infection généralisée de l’organisme entrainant une défaillance de l’ensemble des organes. Il constitue un enjeu de santé publique majeur et est responsable, d’après l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), d’environ 11 millions de décès chaque année. Lors d’un choc septique il existe notamment un déséquilibre majeur entre les besoins de l’organisme en oxygène et nutriments et les apports fournis par le système cardiovasculaire. Plus spécifiquement, la perméabilité des vaisseaux sanguins augmente drastiquement, provoquant ainsi une fuite majeure du plasma. Cette anomalie vasculaire, qui porte le nom de fuite capillaire, joue un rôle prépondérant dans l’évolution des patients en impactant très négativement leur pronostic vital. Pourtant, bien qu’une mortalité de 60% soit associée aux patients présentant une fuite capillaire, son origine reste néanmoins très peu connue et il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement disponible. Dans ce contexte, notre projet de recherche vise à trouver des cibles thérapeutiques pour contrôler la fuite capillaire au cours du choc septique chez l’Homme. Dans un travail prospectif de recherche translationnelle entre un service de réanimation médicale et un laboratoire de recherche, nous avons identifié chez 19 patients plusieurs protéines associées au syndrome de fuite capillaire. Cette étude a permis en particulier d’identifier l’ANGIOPOÏETINE-LIKE 4 (ANGPTL4), cible d’intérêt particulier du fait de son action sur les vaisseaux sanguins. Plusieurs données suggèrent un rôle protecteur de l’ANGPTL4 dans l’intégrité des vaisseaux sanguins. Notre objectif est ainsi de fournir la preuve de concept que la modulation de l’activité de l’ANGPTL4 permet de diminuer la fuite capillaire et ainsi la mortalité au cours du choc septique.

Bénéfices attendus

Le contrôle de la fuite capillaire au cours du choc septique est une approche totalement innovante. Elle répond à un besoin médical majeur, la fuite capillaire jouant un rôle majeur dans l’évolution défavorable des patients. L’objectif à long terme de ce projet est la mise au point de nouvelles thérapeutiques pour contrôler la fuite vasculaire chez les patients. La fuite capillaire induite par le choc septique est impliquée dans d’autres formes de syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS) lié à une agression aiguë sévère, comme le choc cardiogénique au sens plus large ou le syndrome de détresse respiratoire aiguë. La positivité de notre étude ouvrirait alors un large champ d’investigations et de thérapeutiques potentielles au cours de ces pathologies.

Procédures

Les animaux recevront chacun une injection en intra-péritonéal (IP) de LPS (d’une durée de moins d’une minute) puis d’ANGPTL4 qui se fera soit en IP de la façon précédemment décrite, soit en intraveineuse (au niveau caudal, procédure d’une durée d’environ 3 minutes), soit par minipompes (durée d’environ 10 minutes par souris pour l’implantation de cette dernière). Ensuite, une échographie (d'une durée totale de 20 minutes) suivie d’un prélèvement intracardiaque (typiquement 1 à 2 minutes) seront réalisés sur une partie des souris. Sur une autre partie, une mesure de la pression artérielle (également d’une durée de 20 minutes) sera réalisée. Enfin, une injection prophylactique d’antalgique (buprénorphine) sera réalisée systématiquement en IP en début d'expérimentation pour limiter la souffrance des animaux (durée de moins d’une minute).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables liés à l'injection de lipopolysaccharides (LPS) sont les suivants : une baisse de la pression artérielle, insuffisance circulatoire avec des troubles de conscience (endormissement puis coma).

Devenir

Mise à mort, pour récupération post-euthanasie du sang et des tissus.

Remplacement

Dans un but de remplacement, des études préliminaires in vitro ont été réalisées au laboratoire. Cependant, ces conditions expérimentales ne sont pas satisfaisantes car elles ne permettent pas de reproduire les nombreuses voies physiologiques mises en jeu au cours du SRIS. La fuite capillaire est en effet d’origine multifactorielle et l’ANGPTL4 régule de nombreuses voies physiologiques, comme l’inflammation, l’angiogenèse ou le métabolisme lipidique. Notre projet nécessite par conséquent le recours à un modèle animal, qui intègre ces différentes composantes physiologiques.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit à celui requis pour une validité statistique des résultats. Le nombre d’animaux nécessaires est calculé a priori. Le dimensionnement de notre étude a été réalisé grâce à un test de puissance.

Raffinement

À des doses modérées de LPS, le choc induit s’accompagne d’un effet analgésique, puis de troubles de conscience entraînant un coma, limitant l’inconfort des animaux. Cependant, les doses plus importantes utilisées ici peuvent davantage engendrer l’apparition de douleurs physiques et psychologiques entre l’injection de LPS et le stade de coma. Pour diminuer l’inconfort lié à cette phase précédent le coma, une antalgie prophylactique par une injection sous-cutanée (SC) de buprénorphine sera réalisée. Durant l’ensemble du projet, l’inconfort sera systématiquement dépisté par la « mouse grimace scale » toutes les 2h heures et complétée par le score validé par le comité éthique s’il est ≥ 2. Si ce score est ≥3 un traitement antalgique par buprénorphine sera administré par voie SC. Néanmoins, si malgré l’administration de buprénorphine, l’utilisation de tapis chauffants, l’enrichissement présent dans les cages et le suivi régulier des animaux, les expérimentateurs détectent une souffrance importante chez l’animal à l’issue d’une intervention comme les injections de LPS (en IP, en IV ou par le système de diffusion passive), les examens d’imagerie ou simplement dans le cadre du suivi (animal prostré, tremblant, isolé ou présentant une nécrose d’un membre ou une difficulté respiratoire), l’expérience sera interrompue par dislocation cervicale sous anesthésie profonde par isoflurane. Les animaux seront ainsi exclus de l’étude et rapportés dans un fichier spécifique. Concernant l’étude de survie, en plus des précautions prises ci-dessus, les animaux seront davantage surveillés (3 fois/jour). Enfin, les animaux sont élevés dans les conditions usuelles d’hébergement, en groupe, validées par la structure bien-être de l’animal au sein du centre de recherche agréé. Chaque chercheur demandeur du projet APAFIS est détenteur du niveau 1 d’expérimentation animale et du diplôme de chirurgie expérimentale.

Choix des espèces

Les souris ont été choisies car le protocole précis de SRIS (Syndrôme de Réponse Inflammatoire Systémique) au LPS est établi chez la souris et il permettrait la démonstration de la preuve génétique de l'implication de l’ANGPTL4 dans ce modèle. Ces expériences permettront de définir si l’ANGPTL4 peut être une nouvelle cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la fuite capillaire au cours du SRIS chez l’homme. Les expériences seront réalisées sur des souris de 10 à 12 semaines, le modèle de SRIS étant bien défini dans la littérature pour ce stade de développement.

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Souris : 458
Souffrances
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458 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie menée sous anesthésie sans réveil. Elles subissent un arrêt cardiaque provoqué suivi d'une réanimation par massage cardiaque et ventilation mécanique, le porteur estimant que 20 pour cent meurent dans les trois heures et 40 pour cent dans les six heures malgré la réanimation. L'étude cherche une cible pour limiter la fuite capillaire au cours des chocs, l'arrêt cardiaque induisant selon le porteur un coma qui rendrait la procédure sans inconfort. Il affirme que les études in vitro préalables "ne sont pas satisfaisantes" et que le modèle animal est nécessaire pour intégrer les composantes physiologiques.

Objectifs

Ce projet de recherche fondamentale vise à trouver des cibles thérapeutiques pour contrôler la fuite capillaire (fuite de plasma au travers des vaisseaux) au cours des états de choc cardiogénique chez l’homme. Les états de choc constituent un enjeu de santé publique. Les admissions pour états de choc représentent un tiers des admissions en réanimation (environ 20.000 patients par an), et la mortalité associée reste de l’ordre de 40% actuellement. Il existe au cours des états de choc une fuite capillaire importante). Cette fuite capillaire est due à une augmentation de la perméabilité des vaisseaux du fait de l’activation de l’inflammation (syndrome de réponse inflammatoire systémique : SRIS). Lorsqu’elle est généralisée, cette fuite capillaire aggrave l’insuffisance circulatoire du fait de la baisse du volume sanguin, et participe à l’apparition de lésions sur l’ensemble des organes (syndrome de défaillance multiviscérale). Le contrôle de la fuite capillaire s’est avéré très bénéfique dans plusieurs modèles de choc chez l’animal. Cependant, les déterminants de cette fuite capillaire au cours des états de choc restent très peu connus chez l’homme. Dans un travail prospectif de recherche translationnelle entre un service de réanimation médicale et un laboratoire de recherche, nous avons isolé plusieurs protéines associées au syndrome de fuite capillaire chez des patients atteints de SRIS. Cette étude a permis en particulier d’identifier l’angiopoïétine-like 4 comme cible d’intérêt particulier. Notre objectif est de fournir la preuve de concept que la modulation de l’activité de l’ANGIOPOÏETINE-LIKE 4 permet de diminuer la fuite capillaire et la mortalité au cours du SRIS.

Bénéfices attendus

Ce travail nous permettra de caractériser le rôle de l’ANGIOPOÏETINE-LIKE 4 dans la fuite capillaire associée au choc cardiogénique post-arrêt cardiaque, et le potentiel intérêt de sa modulation. Le contrôle de la fuite capillaire au cours de ce syndrome est une approche totalement innovante. Elle répond à un besoin médical majeur, l’arrêt cardiaque restant associé à plus de 50% de mortalité actuellement, et la fuite capillaire jouant un rôle majeur dans l’évolution défavorable des patients. L’objectif à long terme de ce projet est la mise au point de nouvelles thérapeutiques pour contrôler la fuite vasculaire chez les patients.

Procédures

Une antalgie prophylactique par injection sous-cutanée sera systématiquement réalisée avant le début de la procédure (typiquement 1 à 2 secondes). Un cathéter veineux sera ensuite mis en place (la procédure complète dure environ 30 minutes). Toutes les différentes injections sont administrées via le cathéter et ne nécessitent donc pas d’interventions supplémentaires sur l’animal. La réanimation cardio-circulatoire comporte un massage cardiaque (8 minutes) et une ventilation mécanique (i.e. une assistance respiratoire) d’au moins 1h jusqu’à atteindre une fréquence respiratoire supérieure à 100/min. L’imagerie cardiaque par échographie (non invasive) dure typiquement 15 minutes.

Impact sur les animaux

De par la variabilité physiologique des animaux ou de par leur génotype, certains animaux répondent moins bien à la réanimation et le cœur reste en arrêt malgré la réanimation cardio-respiratoire : nous estimons une perte d’effectifs de 20% à 3h et 40% à 6h. Cependant, l’arrêt cardiaque induit une encéphalopathie post-anoxique avec des troubles de conscience (c'est-à-dire un coma), et les données de la littérature n’indiquent pas d’inconfort lié à cette procédure. Ceci est confirmé par notre suivi des animaux au cours de la mise au point du modèle.

Devenir

Mise à mort, pour récupération post-euthanasie du sérum et des tissus.

Remplacement

Dans un but de remplacement, des études préliminaires in vitro ont été réalisées. Cependant, ces conditions expérimentales ne sont pas satisfaisantes car elles ne permettent pas de reproduire les nombreuses voies physiologiques mises en jeu au cours du SRIS (Syndrome de Réponse Inflammatoire Systémique). La fuite capillaire est en effet d’origine multi-factorielle et l’ANGIOPOÏETINE-LIKE 4 régule de nombreuses voies physiologiques. Notre projet nécessite par conséquent le recours à un modèle animal, qui intègre ces différentes composantes physiologiques.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit à celui requis pour une validité statistique des résultats. Le plan expérimental a été optimisé de façon à combiner les données obtenues pour chaque animal et réduire l’effectif nécessaire. Notamment, l'imagerie cardiaque par échographie sera effectuée sur les mêmes animaux que les mesures de fuite capillaire. De plus, les analyses sanguines et histologiques seront effectuées sur le sang et les organes non prélevés. En parallèle, notre équipe poursuit une veille bibliographique continue sur le sujet et sur le modèle de façon à ne par dupliquer d’éventuelles nouvelles données. De la même façon, l’ensemble des résultats du projet sera publié, pour les rendre accessibles aux autres équipes.

Raffinement

Nous tendrons vers les objectifs préconisés de raffinement. L’arrêt cardiaque induisant une encéphalopathie post-anoxique avec des troubles de conscience (coma), les données de la littérature n’indiquent pas d’inconfort lié à cette procédure. Un suivi attentif d’un potentiel inconfort sera néanmoins mis en place : pour diminuer au maximum l’inconfort potentiel des souris au cours des procédures, une antalgie prophylactique sera systématiquement réalisée avant le début de la manipulation. Ensuite, les procédures invasives seront réalisées sous anesthésie générale avec une analgésie appropriée. L’état de conscience sera systématiquement dépisté après levée de la sédation toutes les heures pendant 7 heures. L’inconfort sera dépisté par une échelle validée et un traitement antalgique sera administré en cas de besoin. Les mises à mort seront réalisées sous anesthésie générale.

Choix des espèces

Les souris ont été choisies car le protocole précis de SRIS secondaire à un arrêt cardiaque est établi chez la souris et il permettrait la démonstration de la preuve génétique de l'implication de notre cible d’intérêt dans ce modèle. Ces expériences permettront de définir si le gène d’intérêt peut être une nouvelle cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la fuite capillaire au cours du SRIS chez l’homme. Les expériences seront réalisées sur des souris de 10 à 12 semaines, le modèle de SRIS étant bien défini dans la littérature pour ce stade de développement, ainsi que lors de nos expérimentations préliminaires sur ce modèle.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 1064
Souffrances
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Devenir
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 1064

1 064 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales, l'implantation chirurgicale de pompes miniosmotiques et des examens cardiaques sous anesthésie, avant d'être euthanasiées pour analyse des tissus cardiaques et musculaires. La destruction ciblée de certains gènes vise à comprendre le remodelage du cœur menant à l'insuffisance cardiaque, dans une recherche fondamentale dont les applications thérapeutiques sont renvoyées à "un deuxième temps". Le porteur affirme qu'il n'est "pas possible de reproduire en culture" la fonction cardiaque de l'animal entier.

Objectifs

Une modification des propriétés contractiles, une altération de l'architecture cellulaire du muscle cardiaque et un changement métabolique conduisent à des phénomènes de remodelage cardiaque (hypertrophie/dilatation) aboutissant dans un deuxième temps à l'insuffisance cardiaque. Au niveau moléculaire, ce phénomène de remodelage est caractérisé par un changement dans l'expression des gènes cardiaques. Ce changement est régulé par une série de protéines appelées facteurs de transcription dont l'effet sera analysé dans le cadre du projet. L'altération du cytosquelette cellulaire conduit aussi à des phénomènes de remodellage cardiaque. Ainsi une anomalie des gènes codant pour les filaments intérmédiares peuvent conduire à des pathologies cardiaques et dont les effets seront analysés. Enfin, la mitochondrie, réservoir d'énergie pour les cellules, est régulée par une série de protéines dont la mutation conduit à des défauts métaboliques. Le rôle d'une de ces protéines sera étudié dans le cadre de ce projet. Enfin, l'obésité étant un facteur de risque majeur dans l'avénement de complications cardiovasculaires, le rôle des différents gènes étudiés sera analysé aussi dans ce contexte. Ainsi, l'objectif de notre étude sera d'analyser les fonctions cardiaques de ces gènes à travers leur inactivation à un temps précis dans un modèle murin.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche fondamental, permettra de mettre en évidence le rôle des gènes étudiés dans le cadre de l'étude et aboutira à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires liés au remodelage cardiaque dans un contexte de cardiomyopathie en association avec des facteurs de risques comme l'obésité. La mise en évidence de nouvelles voies de signalisation imliquées dans la progression de la pathologie, permettra d'identifier de potentielles cibles thérapeutiques dans un deuxième temps

Procédures

Les interventions sur les animaux seront 1) Contention et injection en intrapéritonéal: fréquence trois jours successives avec alternence des côtés gauche et droite, durée de l'acte 30sec. 2) Incision (5mm) au niveau dorsal pour implantation des pompes miniosmotiques: intervention (5minutes; 1 fois) réalisée sous anesthésie et analgésique (30 minute avant l'incision). L’injection d'analgésique est répétée à 24 et 48h après la procédure pendant la phase de cicatrisation et adaptation de la souris à la pompe. 3) Echocardiographie: fréquence 3, durée 15 minutes, espacé de 15jours puis un mois, intervention non invasive réalisée sous anesthésie 4) ECG: fréquence 3, espacé de 15 jours puis un mois, durée 5minutes. En fin de procédure, les animaux seront euthanasiés pour l'analyse histologique et moléculaire des tissus afin de récolter les données.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables consistent en une réduction de la fonction cardiaque chez les souris suite à la délétion des gènes étudiés. La contention pour l'injection en IP et pour l'ECG pourrait générer du stress à l'animal, L'implantation de minipompes osmotiques pourrait occasionner une sensation de gêne et douleurs pendant les deux premiers jours.

Devenir

L'ensemble des souris impliqué dans le protocole sera euthanasié par une méthode réglementaire et ceci afin de récolter les différents tissus (coeur, muscles, vaisseaux) et procéder à l'examen histologique et moléculaire de ces tissus et recueillir ainsi les donnés indispensables pour déterminer le rôle des gènes étudiés dans la progression de la cardiopyopathie.

Remplacement

Pour le présent projet, le choix de l’expérimentation animale se justifie par le fait qu’il n’est pas possible de reproduire en culture la fonction cardiaque, vasculaire et musculaire telle qu’elle se retrouve dans l’animal entier (organisation structurale, régulations neuro-hormonale, influence de la dépense énergétique globale de l’organisme).

Réduction

L’utilisation du même matériel biologique pour 3 types d’analyse (morphologie, ARN et protéine) permet de diviser par trois le nombre de souris nécessaire. Le principe de réduction est appliqué par le calcul de puissance statistique de nos test basés sur des expériences de même type dans d’autres modèles de souris qui nous permettent de réduire à 7-10 souris par groupe, le nombre de souris utilisées. Ce projet nécessitera l’utilisation de 76 souris pour chaque lignée (7 lignées) ainsi qu'un nombre équivalent en souris contrôle. Ainsi 1064 souris sont prévues pour l'ensemble du projet.

Raffinement

Nous réduirons au maximum la souffrance des animaux. En effet, toutes les manipulations chez l’animal durant nos procédures seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie (pour l'imlantation de minipompes osmotiques), garantissant une pénibilité minimale pour celui-ci. Pour réduire les effets indésirable liés à des anesthésies fréquentes, l'injection en IP correspondant en terme de douleur et stress à une piqure sera réalisée sans anethésie. Une grille d’évaluation des points limites est établie. Si une souris présente des signes de stress ou de souffrance sans que le point limite soit franchi, il sera reconnu comme souffrant. L’animal sera mis sous surveillance accrue (avec marquage de cage par carte) et l’administration d’un analgésique sera envisagée en cas de nécessité. Tous les animaux qui ont atteint ces points limites seront euthanasiés précocement. Toutes ces attentions particulières portées au bien-être animal seront complétées par un hébergement adapté, c’est-à-dire avec des congénères (répartis en cages de 5) et avec des éléments d’enrichissement dans les cages (cubes de bois à ronger, abris, substrats pour la construction de nids, nourriture et eau de boisson ad libitum) afin de créer un environnement propice au confort des animaux. Le milieu sera enrichi avec des nids et des maisons en carton.

Choix des espèces

Pour atteindre notre objectif, nous sommes amenés à utiliser un modèle murin car aucun système in vitro et aucun modèle d’organisme plus simple ne permet de reproduire la complexité de la fonction cardiaque. La souris a été sélectionnée pour la possibilité de générer par recombinaison homologue ou transgénèse des modèles d’invalidation ou surexpression du gène Les animaux utilisés auront entre 2 et 4mois d'âge (considéré comme l'âge où le coeur a fini sa croissance et présente les caractéristiques d'un coeur adulte) au début de la procédure. Les souris seront maintenues en cages (5/cages)

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Moutons : 75
Souffrances
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 75

75 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent par chirurgie un stimulateur cardiaque et un dispositif de télémétrie, puis subissent une stimulation rapide destinée à installer une fibrillation auriculaire persistante, avec IRM, échographies, scanners et biopsies rénales, hépatiques et cardiaques sous anesthésie. Seuls 15 pour cent des animaux stimulés développant le trouble recherché, le porteur prévoit d'inclure jusqu'à 65 brebis pour en obtenir dix exploitables. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité du cœur et que le remplacement est impossible "au stade actuel de la recherche".

Objectifs

La fibrillation auriculaire est l’arythmie la plus répandue, elle atteint 1-3% de la population globale. Sans traitement, la fibrillation auriculaire multiplie le risque de subir un AVC (accident vasculaire cérébral) ou de souffrir d'insuffisance cardiaque. L’objectif de ce projet est d’étudier la fibrillation auriculaire afin de mieux la prévenir et mieux la traiter. Il a été observé que la fibrillation auriculaire modifie spécifiquement le métabolisme cardiaque. Nous avons observé dans des études préliminaires que le tissu cardiaque atteint par la fibrillation subit des effets délétères dû à l’accumulation de certains métabolites, parmi lesquels le succinate. Ce dernier a l’effet de changer la dynamique cardiaque et de favoriser des arythmies. À ce jour, nous ne disposons pas de données sur l'équilibre métabolique effectif du cœur et sur les changements temporels de la signature métabolique. L’objectif de ce projet est d’obtenir des informations sur les facteurs du métabolisme cardiaque qui favorisent l'installation de la fibrillation et sur la façon dont le tissu cardiaque réagit à un remodelage précoce ou chronique dû à l'arythmie. Ces informations pourront être directement testées chez les patients afin d'identifier de nouvelles approches thérapeutiques qui ciblent le métabolisme cardiaque.

Bénéfices attendus

La littérature actuelle et nos travaux les plus récents montrent comment la fibrillation auriculaire produit un changement dans les métabolites tissulaires et circulants. Les connaissances manquantes que ce projet fournira nous permettront de définir quel équilibre métabolique systémique et cardiaque favorise ou s'oppose au développement de la maladie, quels organes et systèmes sont affectés aux stades précoces et avancés, notamment du point de vue métabolique et quels biomarqueurs circulants, dans le plasma ou dans l'urine, sont pertinents pour identifier la pathologie. Ces trois objectifs seront directement applicables en médecine préventive de la fibrillation auriculaire. Les changements métaboliques observés seront utilisés pour définir les risques de l'apparition et de la stabilisation de la fibrillation auriculaire. Ainsi, la caractérisation approfondie de la maladie servira de base à la recherche de la signature métabolique et de biomarqueurs significatifs pour une meilleure prise en charge de la fibrillation auriculaire chez les patients.

Procédures

Les animaux subiront l’implantation, sous anesthésie générale et angiographie, d’un dispositif de monitorage ECG (télémétrie) et d’un stimulateur cardiaque, ce qui nous permet d’appliquer un protocole de stimulation atriale rapide conduisant à une fibrillation auriculaire persistante. Avant l’implantation et pendant le suivi (mais pas plus de trois fois) les animaux subiront, sous anesthésie générale : des protocoles d’imagerie par IRM, échocardiographie et scanner, un protocole de cartographie de contact sous angiographie, des prélèvements de sang, d'urine, et de tissu atriale, rénale et hépatique (par biopsie).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes phases du projet notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie), ces effets disparaissent rapidement car les moyens nécessaires pour faciliter le réveil des animaux (lampe chauffante par exemple) sont mis en place. Les examens d’imagerie (échocardiographie, IRM, scanner et électrophysiologique) sont indolores pour les animaux. Des effets indésirables attendus sont liés à l’implantation des équipements électroniques localisés en sous-musculaire dans la zone du cou pour induire et enregistrer la progression de la fibrillation auriculaire mais ils sont maîtrisés et correspondent à des phases de cicatrisation prolongées. Le modèle de brebis en fibrillation est très bien maîtrisé au laboratoire depuis de nombreuses années et aucune brebis n’est décédée des suites d’une infection ou d’un problème lié à la cicatrisation. L’induction de la maladie chez la brebis peut provoquer une fréquence ventriculaire cardiaque irrégulière mais à noter que l’installation de la fibrillation est asymptomatique chez la brebis. Ainsi les brebis saines et en fibrillation sont indiscernables au niveau du comportement et de l’aspect physique.

Devenir

A la fin de la procédure, l'ensemble des animaux seront euthanasiés pour pouvoir poursuivre les investigations ex-vivo et répondre aux objectifs scientifiques du projet.

Remplacement

Au stade actuel de la recherche biomédicale, il n'y a aucune possibilité de remplacer l'utilisation d'animaux vivants pour ce type d'étude cardiaque. Il n'existe aucun modèle in vitro de fibrillation auriculaire et nous ne pouvons pas reproduire la complexité des structures cardiaques, leurs propriétés électromécaniques et l'interaction entre les organes qui soutiennent les changements biologiques que nous voulons étudier. Ce projet est unique car ses résultats seront directement transposables aux patients. Une étude parallèle sur l'homme sera menée pour faire correspondre les résultats obtenus sur plusieurs organes dans le modèle animal avec les données métaboliques que nous pouvons obtenir à partir des métabolites circulants des patients atteints de fibrillation auriculaire qui subissent une restauration du rythme sinusal par ablation par cathéter.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux et pour obtenir un plus grand bénéfice de leur utilisation, lorsque cela est possible, nous ferons en sorte que chaque brebis soit son propre contrôle. Nous avons calculé la quantité minimale d'animaux par groupe en tenant compte de la variabilité biologique observée et en considérant le nombre de répétitions nécessaires pour la robustesse statistique et la significativité des résultats. Pour obtenir 10 animaux résistants, nous devrons inclure 65 animaux dans le groupe de stimulation auriculaire rapide, car seuls 15 pourcent des animaux stimulés développent ce phénotype. Par conséquent, nous prévoyons au maximum 55 animaux dans le groupe de fibrillation auriculaire. Néanmoins, ce nombre sera réduit si nous obtenons en cours du projet un nombre de 10 animaux par groupe.

Raffinement

La télémétrie pour surveiller la température, l’activité et le rythme cardiaque des brebis 24h/24 est une mesure de raffinement. En effet, cette approche permet de réagir très rapidement pour la réalisation de soins. Par exemple, lors du réveil de l’animal nous pouvons agir si nous observons que le retour de la température corporelle est trop lent. Cette surveillance renforcée permet de mieux gérer les traitements antibiotiques et/ou analgésiques suite à une augmentation de température significative sans modification du comportement ce qui est souvent le cas chez la brebis. Ainsi, cette méthode permet de récolter des données sans induire de stress supplémentaire et nous communiquons également les données à l’équipe de l’animalerie dans le but de rassurer d’une part mais également d’accroître la réactivité en cas de problèmes suite à la réalisation d’une chirurgie par exemple. Nous entrainerons les animaux à rentrer dans le box d’isolement pour l’allumage, de 5 à 7 jours après la chirurgie, du boitier de stimulation et pesage de la brebis, mais également lors des visites régulières à l’animalerie ou dans l’annexe de l’animalerie. L’utilisation d’une récompense alimentaire sous forme de granulés fonctionne très bien chez la brebis. Cet entrainement sera réalisé par les animaliers qui s’occupent quotidiennement des animaux pour optimiser le processus d’apprentissage. Il est important de noter que la présence des animaliers lors des procédures est indispensable pour limiter le stress des brebis mais également pour faciliter la réalisation des différentes étapes du projet. Le personnel s’occupant des animaux possèdent les compétences nécessaires et ont une très bonne expérience de cette espèce. L’entrainement des brebis permettra de réduire l’angoisse/stress lors des phases d’injections. Les brebis entraînées ont un rythme cardiaque moins élevé lors de l’arrivée dans le box d’isolement que des brebis qui découvrent cet exercice pour la première fois. L’animal est placé en d’hébergement initial avec les méthodes de raffinement adéquat à son espèce : groupe social-pierre à sel-foin-paille, ils sont suivis quotidiennement par le personnel. Si une étape du protocole affecte l’état de santé au point d’atteindre un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu.

Choix des espèces

Le cœur de la brebis a une anatomie, une électrophysiologie et une géométrie proche de celles du cœur humain. Ainsi, les méthodes cliniques d’imagerie et d’électrophysiologie peuvent être directement appliquées dans cette espèce. Le modèle de fibrillation auriculaire persistante utilisé dans cette étude a été mis au point sur le mouton. Le modèle est donc bien décrit et caractérisé dans cette espèce et est une référence dans la communauté scientifique. Nous utilisons ce modèle depuis plusieurs années et nous maîtrisons la réalisation des étapes nécessaires à sa mise en place avec un taux de succès proche de 100 pour 100. Les brebis utilisées seront adultes car les dimensions du cœur permettent l’utilisation des outils cliniques notamment les cathéters. Etant donné que la fibrillation auriculaire est une pathologie majoritairement représentée chez les personnes âgées des brebis âgées de 8 minimums seront incluses.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système musculosquelettique
Souris : 30
Souffrances
▲ 30
▲ -
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 30

30 souris vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Elles subissent une anesthésie générale de quatre heures, pour deux tiers d'entre elles couplée à une chirurgie, et une partie voit l'apport d'oxygène du membre postérieur coupé pendant deux heures pour provoquer une ischémie-reperfusion. L'étude teste la transplantation de mitochondries comme moyen de limiter les lésions, avec en perspective déclarée un traitement adjuvant chez les patients menacés d'amputation. Le porteur indique travailler sur un modèle cellulaire dont les premiers résultats ne sont "pas concluants", et conclut que le recours à l'animal est "indispensable".

Objectifs

L’ischémie, définie par l’arrêt de l’apport sanguin artériel dans un territoire donné, entraîne une inadéquation entre les apports et les besoins de la cellule pour son fonctionnement et sa survie (i.e. apports en oxygène et en nutriments). La reperfusion, correspondant à la restauration de l’apport sanguin artériel nécessaire aux besoins de la cellule, est indispensable mais va paradoxalement provoquer des lésions supplémentaires avec une aggravation de l’état initial (dont la lésion la plus connue est une augmentation de la mort cellulaire). Les mécanismes contribuant aux lésions d’ischémie-reperfusion sont multifactoriels et complexes, mais la dysfonction des mitochondries (centrale énergétique de l'organisme), le stress oxydant et l’inflammation jouent un rôle majeur. Toute la problématique actuelle est de développer des stratégies permettant de lutter contre les effets délétères de l’ischémie-reperfusion. Nous avons ainsi développé des stratégies diverses dont la transplantation mitochondriale, qui a été développée dans l’ischémie-reperfusion cardiaque mais n’est actuellement pas appliquée au niveau des membres inférieurs. Dans ce contexte, l’objectif du présent projet est de développer la transplantation mitochondriale comme stratégie de prévention des effets délétères de l’ischémie-reperfusion périphérique.

Bénéfices attendus

Malgré l’influence des mitochondries dans les dommages engendrés par l’ischémie-reperfusion, peu de travaux se sont intéressés aux effets potentiellement protecteurs d’une transplantation mitochondriale afin de limiter le stress et les dommages engendrés par l’ischémie-reperfusion. Les applications potentielles de la transplantation mitochondriale dans de nombreux domaines thérapeutiques sont importantes. D’un point de vu clinique, la transplantation mitochondriale est un traitement qui pourrait être instauré chez les patients en adjonction à la revascularisation, pour pallier au déconditionnement musculaire lié à l’ischémie critique du membre inférieur. Le pronostic fonctionnel des patients en ischémie critique est extrêmement sombre, car 50% des patients nécessitent une amputation majeure à 1 an de l’évolution initiale de la maladie. Le développement de stratégies permettant de réduire le déconditionnement musculaire permettrait d’améliorer le pronostic fonctionnel des patients, et potentiellement de proposer un traitement aux patients non revascularisables. Cette technique thérapeutique est « simple » puisqu’elle repose sur un isolement de mitochondries afin de les adresser localement au tissu endommagé.

Procédures

Dans notre étude, un groupe qui servira de témoin sera soumis à une anesthésie générale de 4 heures. Deux autres groupes seront soumis à une anesthésie générale couplée à une chirurgie d'une durée de 4 heures.

Impact sur les animaux

Une partie des animaux sera soumise à une diminution transitoire des apports en oxygène dans le membre postérieur pendant 2 heures. Cette procédure représente l'objet de notre étude et ne peut par conéquent pas être supprimée.

Devenir

Mise à mort des animaux à l'issue de la procédure pour prélèvement des tissus nécessaire à nos études sur la mitochondrie.

Remplacement

Notre équipe travaille actuellement sur un modèle in vitro (modèle cellulaire) d'anoxie-reoxygénation qui permettrait d'étudier les mécanismes sans avoir recours à l'expérimentation animale. Néanmoins, les premiers résultats sur ce modèle ne sont pas concluants et, par conséquent, il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle de substitution in vitro permettant d’évaluer l’impact de l’ischémie reperfusion sur la dysfonction mitochondriale et les potentiels effets bénéfiques d’une transplantation de mitochondries. Par ailleurs, l’utilisation d’animaux permet d’étudier des mécanismes cellulaires qui ne peuvent pas être étudiés sur des modèles ex vivo ou in silico. Afin de mieux comprendre les avantages de la transplantation mitochondriale, il semble pertinent de considérer les organes dans leur intégralité et dans des conditions expérimentales les plus proches possibles des conditions physiologiques afin de potentiellement transférer ce modèle en clinique. Par conséquent, l’utilisation du modèle animal est indispensable à la réalisation de ce protocole.

Réduction

Le nombre d'animaux a été établi pour permettre d'obtenir des résultats statistiques robustes et fiables.

Raffinement

Les animaux sont acclimatés à leur hébergement 10 jours avant le début des expérimentations. Les animaux sont répartis en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Les animaux seront suivis quotidiennement pour détecter tout signe de malêtre et des points limites ont été établis afin de soustraire l'animal à la souffrance. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie et analgésie et les animaux seront maintenus à température grâce à un tapis chauffant.

Choix des espèces

Notre équipe a développé les différents modèles d’ischémie-reperfusion sur la souris afin d’éviter de réaliser des expérimentations sur des gros animaux et pour avoir la possibilité de pouesuivre no travaux sur des modèles de souris génétiquement modifiées pour explorer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Les souris seront âgées de 9 à 15 semaines pour qu’elles aient un poids d’environ 30 grammes. Nous avons choisi de travailler sur des souris jeunes afin d’exclure tout impact du vieillissement sur les paramètres analysés dans notre étude. Il est de même pour le poids, nous avons choisi de travailler sur des souris de 30 afin d’exclure un potentiel impact de l’obésité (accumulation de masse graisseuse) qui pourrait également impacter nos résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Rats : 171
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 171
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 171

171 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie abdominale pour créer un anévrysme puis l'implantation d'une endoprothèse revêtue, avec prélèvements sanguins à la joue et imagerie sous anesthésie, avant analyse des tissus une semaine ou quatre mois plus tard. Le porteur teste un revêtement censé améliorer l'intégration des stents aortiques posés chez l'humain. Il affirme qu'aucune simulation fiable d'anévrysme de l'aorte n'existe et juge l'étude sur animal indispensable.

Objectifs

Actuellement, les anévrysmes de l'aorte abdominale sont traités par implantation de stents aortiques. Il existe cependant des complications nécessitant de nouvelles opérations liées à un phénomène de rejet de ces stents. En effet, ils ne sont pas complétement intégrés dans le tissu du patient. L’objectif de l’étude est de concevoir un revêtement applicable sur ces stents aortiques pour améliorer leur intégration et donc diminuer le risque de rejet. Cette étude est une étude expérimentale chez l'animal (rat) dont les résultats pourraient permettre de transposer la technique chez l'homme.

Bénéfices attendus

Un anévrysme est une déformation pathologique d'un segment vasculaire. Le risque d'un anévrysme est sa fragilisation et sa rupture, entrainant une hémorragie souvent grave. Chez l’homme, les anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA) sont traités avec des endoprothèses (stents aortiques). Ce traitement est toutefois grevé d’un nombre significatif de fuite et de migrations d’endoprothèses au cours du suivi. Ces complications pourraient être liées à un défaut d’intégration de l’endoprothèse L’objectif du projet est de développer une endoprothèse fonctionnalisée avec un revetement permettant sa meilleure intégration dans le tissu aortique. Le bénéfice translationnel est majeur avec une potentielle diminution des complications évolutives du traitement endovasculaire des AAA chez l’homme.

Procédures

Les animaux recevront de l’aspirine tout au long de la procédure pour éviter la formation de caillots (thromboses). Les animaux auront une implantation d’endoprothèses comportant des revetements anti-inflammatoires. Ces endoprothèses seront implantées chez des rats dont l’aorte est saine (pour étudier la biocompatibilité de ces endoprothèses) ou chez des rats chez qui des anévrysmes auront été créés préalablement 3 semaines plus tot pour mimer la pathologie humaine. Ces procédures d’implantation se feront par incision au niveau de l’abdomen sous anesthésie générale et antalgiques et durent 30 minutes. La procédure de création d'anévrysme est également faite par une incision au niveau de l'abdomen sous anesthésie générale et antalgiques et dure 1h. Afin de mesurer l’inflammation, des examens de sang (prélèvement veineux au niveau de la joue) et d’imagerie (echographie abdominale, TEPscanner) seront réalisés sous anesthésie générale. Ces examens d'imagerie seront réalisés dans un autre établissement utilisateur et serviront à mesurer objectivement l'inflammation et donc à comparer les groupes d'étude. Dans l'axe I, les deux examens d'imagerie (echographie et TEPscanner) auront lieu 1 semaine après implantation des endoprothèses. Pour l'axe II, ces examens d'imagerie auront lieu à 1 et 4 semaines après implantation. Concernant les prélévements sanguins, dans l'axe I il aura lieu après euthanasie. Pour l'axe II il auront lieu à 1 semaine après implantation des endoprothèses (sous anesthésie générale) et après l'euthanasie à 3 mois après implantation des endoprothèses.

Impact sur les animaux

Les effets nuisibles attendus sont la présence d'un inconfort ou d'une douleur modérée de courte durée après les procédures chirurgicales. D'autres effets peuvent survenir comme une perte de poids, une deshydratation, une diminution de la mobilité ou encore la survenue de caillots sanguins (thrombose).

Devenir

Dans l'étude I, les animaux sont euthanasiés 7 jours après implantation des endoprothèses pour analyse des tissus (étude microscopique de l'intégration des endoprothèses). Dans l'étude II, les animaux sont euthanasiés 120 jours après implantation des endoprothèses pour analyse des tissus (étude microscopique de l'intégration des endoprothèses).

Remplacement

Il n’est actuellement pas possible de simuler de facon précise l’action d'un revetement anti-inflammatoire dans un tissu aortique. Il n’existe pas non plus de simulation fiable d’anévrysmes de l’aorte abdominale (AAA). L'étude chez l'animale reste indispensable. Toutefois, des expérimentations préliminaires ont permis une séléction précise du revetement anti-inflammatoire à tester chez l'animal et d’établir un protocole robuste.

Réduction

Nous avons volontairement choisi d'utiliser des examens d'imagerie non douloureuses et reproductibles dans le temps (échographie abdominale). Cela permet de suivre sur la durée les mêmes animaux sans les euthanasier. Nous avons également calculé préalablement à l'expérimentation le nombre d'animaux à inclure dans l'étude. Cela permet d'obtenir des résultats statistiques robustes tout en évitant d'inclure trop d'animaux.

Raffinement

-Les conditions d’hébergement seront optimisées au maximum : limitation des transports au strict nécessaire, enrichissement de l'environnement (mise en place de coton pour comportement de nidification, mise à disposition de baton à ronger), respect du rythme jour/nuit -Nous veillerons à réaliser un transport doux en limitant les mouvements brusques pour réaliser les procédures d'imagerie sur le site dédié. -Nous avons prédéfinis la liste d'élements de surveillance du bien-etre des animaux: tous les animaux seront surveillés quotidiennement à l'aide d'une grille standardisée de surveillance. Les animaux seront inspectés (poids, présence d'un inconfort/douleur, état de la cicatrice) et des soins adaptés comprenant des anti-douleurs seront administrés. Si une trop souffrance est constatée (présence de points limites), l'animal sera immédiatement euthanasié. -Nous utiliserons une procédure d’imagerie non invasive : l’echographie abdominale a été préférée à l’angiographie invasive. -Nous aurons recours à l’anesthésie et à l’analgésie pour toutes les procédures. - Concernant le transport entre site d'hébergement et site d'imagerie, une acclimatation avec transport la veille sur le site d'imagerie aura lieu avec manipulations douces.

Choix des espèces

-Le modèle animal (rat) a été soigneusement choisi d’après les publications internationales les plus pertinentes sur le sujet (implantation d’endoprothèses dans l’aorte saine et dans des anévrysmes). Les dimensions de l’aorte du rat Wistar permettent son analyse en imagerie (echographie et TEP scanner). Les rats seront utilisés à un stade adulte car la population humaine présentant des anévrysmes de l'aorte abdominale est adulte et agée. Les animaux utilisés seront des males car il existe une nette prédominance masculine dans la population humaine présentant des anévrysmes de l'aorte abdominale.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système urogénital
Souris : 375
Rats : 875
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1250
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1250

1 250 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la majorité expédiée vers des laboratoires clients et les autres tués. Chaque animal subit sous anesthésie une ablation du rein, partielle ou étendue aux cinq sixièmes, ou une ligature de l'uretère, pour produire une insuffisance rénale ou une hypertension. Le porteur présente cette activité comme une prestation de service, les animaux étant opérés puis expédiés à des tiers pour leurs propres études, sans aucune analyse statistique du nombre utilisé. Il affirme qu'aucune méthode de substitution n'est réalisable puisque l'objet même du projet est de livrer des modèles animaux déjà préparés.

Objectifs

Les rongeurs sont les animaux les plus utilisés dans la recherche expérimentale étant un modèle présentant des caractéristiques proches de l'humain et une grande définition et stabilité génétique, ce qui en fait un modèle de choix pour les pathologies humaines. Ils représentent les modèles animaux de choix dans les domaines tels que les maladies cardiovasculaires, neurodégénératives et métaboliques, l'immunologie, l'oncologie, etc. Ce projet a pour but de fournir des rongeurs avec une insuffisance rénale et/ou une hypertension pour nos clients en vue de leur utilisation dans leurs études expérimentales. Plusieurs sessions sont réalisées chaque année pour nos clients sur nos animaux (rats, souris),(environ : 250/an).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la mise au point de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s). Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules.

Procédures

Chaque animal subira sous anesthésie, une néphrectomie (unilatérale ou 5/6 ème) ou une ligature de l'uretère pour une durée maximum de 30 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou les effets indérisables attendus sur les animaux sont la douleur pendant la chirurgie, celle en post-opératoire, également l'insuffisance rénale et l'hypertension.

Devenir

La majorité des animaux seront expédiés dans des laboratoires de recherche, pour une utilisation dans leurs projets de recherche. Les animaux aptes au transport après évaluation clinique seront expédiés, les autres seront mis à mort (pas de possibilité de continuer le projet ou d’être réutilisé).

Remplacement

Pour l’étude d’une pathologie, l’utilisation d’animaux permet de comprendre le fonctionnement d’un organisme. L'utilisation d'animaux est donc rendue nécessaire car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les réactions du corps vivant entier (ensemble complexe). Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. Des méthodes alternatives (ex: in vitro) ne sont pas réalisables, l'objectif du projet étant de fournir des modèles animaux préparés utilisés dans des études expérimentales

Réduction

Nous réalisons ce protocole avec nos partenaires avec qui nous échangeons sur le nombre minimal et suffisant d’animaux utilisés. Aucune approche statistique ne sera réalisée.

Raffinement

Une surveillance des animaux est faite quotidiennement pour déceler tout signe clinique anormal et atteinte des points limites tout au long du projet. L’observation est basée sur l’utilisation d’une grille d’évaluation spécifique au modèle. Les chirurgies seront réalisées par un personnel formé et expérimenté avec un protocole anesthésique et analgésique adapté et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adapté afin de permettre une bonne récupération des animaux.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit candidat médicament car les rongeurs ont un système nerveux développé et d'autres systèmes métaboliques proches de celui de l'Homme. Leur génétique est parfaitement connue ce qui permet d'avoir des résultats reproductibles permettant d'élaborer des conclusions fiables. Le choix de l'espèce au sein de l'ordre des rongeurs est conditionné par les besoins de nos partenaires suivant les éléments cibles de l'organisme. Le projet commencera avec des animaux à partir de l’âge de 4 semaines (âge minimum). L'âge exact est déterminé par la demande de notre partenaire en fonction de son axe de recherche. Le choix du stade de développement des animaux est donc justifié dans sa demande de projet.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
    • Système urogénital
Souris : 1400
Rats : 600
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 2000
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 2000

2 000 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la majorité expédiés vivants vers d'autres laboratoires et les autres tués. Chaque animal subit sous anesthésie une ablation des glandes surrénales de 30 minutes, puis son eau de boisson est remplacée par du sérum physiologique pour compenser la chute de sodium. Le porteur indique une douleur chirurgicale et post-opératoire, une hyponatrémie et une déshydratation. Ce projet prépare à la demande des rongeurs sans glandes surrénales, décrits comme "préparés en vue de leur utilisation", pour d'autres projets de recherche.

Objectifs

Les rongeurs sont les animaux les plus utilisés dans la recherche expérimentale étant un modèle présentant des caractéristiques proches de l'humain et une grande définition et stabilité génétique, ce qui en fait un modèle de choix pour les pathologies humaines. Ils représentent les modèles animaux de choix dans les domaines tels que les maladies cardiovasculaires, neurodégénératives et métaboliques, l'immunologie, l'oncologie, etc. Ce projet a pour but d'avoir des rongeurs préparés en vue de leur utilisation dans leurs études expérimentales. Plusieurs sessions sont réalisées chaque année sur rats et souris (environs 400/an).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la mise au point de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s). Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Le bénéfice est aussi de ne pas avoir l’influence hormonale (hormones de stress, hormones minéralocorticoides, glucocorticoides et androgènes) intervenant dans la régulation du métabolisme, de la pression artérielle ...

Procédures

Chaque animal subira sous anesthésie, une ablation des glandes surrénales, pour une durée maximale de 30 minutes. Après la chirurgie et durant toute la vie de l'animal, l'eau de boisson sera intégralement remplacée par du liquide physiologique 0.9 % pour compenser l'hyponatrémie.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou les effets indérisables attendus sur les animaux sont la douleur pendant la chirurgie, celle en post-opératoire, également l'hyponatrémie (baisse de sodium dans l'organisme) et la deshydratation.

Devenir

La majorité des animaux seront expédiés dans des laboratoires de recherche, pour une utilisation dans leurs projets de recherche. Les animaux aptes au transport après évaluation clinique seront expédiés, les autres seront mis à mort (pas de possibilité de continuer le projet ou d’être réutilisé).

Remplacement

Pour l’étude d’une pathologie, l’utilisation d’animaux permet de comprendre le fonctionnement d’un organisme. L'utilisation d'animaux est donc rendue nécessaire car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les réactions du corps vivant entier (ensemble complexe). Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. Des méthodes alternatives (ex: in vitro) ne sont pas réalisables, l'objectif du projet étant de fournir des modèles animaux préparés utilisés dans des études expérimentales

Réduction

Nous réalisons ce protocole avec nos partenaires avec qui nous échangeons sur le nombre minimal et suffisant d’animaux utilisés. Aucune approche statistique ne sera réalisée.

Raffinement

Une surveillance des animaux est faite quotidiennement pour déceler tout signe clinique anormal et atteinte des points limites tout au long du projet. L’observation est basée sur l’utilisation d’une grille d’évaluation spécifique au modèle. Les chirurgies seront réalisées par un personnel formé et expérimenté avec un protocole anesthésique et analgésique adapté et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins adaptés et l'eau de boisson intégralement remplacée par du liquide physiologique 0.9 % pour compenser l'hyponatrémie, afin de permettre une bonne récupération des animaux.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit candidat médicament car les rongeurs ont un système nerveux développé et d'autres systèmes métaboliques proches de celui de l'Homme. Leur génétique est parfaitement connue ce qui permet d'avoir des résultats reproductibles permettant d'élaborer des conclusions fiables. Le choix de l'espèce au sein de l'ordre des rongeurs est conditionné par les besoins de nos partenaires suivant les éléments cibles de l'organisme. Le projet commencera avec des animaux à partir de l’âge de 4 semaines (âge minimum). L'âge exact est déterminé par la demande de notre partenaire en fonction de son axe de recherche. Le choix du stade de développement des animaux est donc justifié dans sa demande de projet.

  • Enseignement supérieur
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Grenouilles : 900
Souffrances
▲ 900
▲ -
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 900

900 grenouilles vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil ou avant l'expérience. Anesthésiées et démédullées, elles servent à exposer ou prélever le tissu cardiaque pour que des étudiants de licence et de master enregistrent l'activité électrique du cœur de quarante minutes à trois heures. Le porteur décrit une finalité de formation pratique et non de production de connaissances. Il justifie le recours à la grenouille par sa simplicité expérimentale et une chirurgie "facilement applicable" par les étudiants.

Objectifs

Formation pratique des étudiants en troisième année de licence science de la vie. Les étudiants par la mise en place de procédures expérimentales sur la grenouille sont formés à la manipulation sur animaux en vue d'obtenir des résultats exploitables et d'élaborer des comptes rendus scientifiques. Il s'agit d'aborder expérimentalement la fonction cardiaque sur ce modèle.

Bénéfices attendus

Obtentions de résultats interprétables par les étudiants d'un point de vue fonctionnel. Application direct des notions théoriques vues en cours sur la physiologie et la régulation cardiaque. De plus cette technique permet aux étudiants de visualiser en conditions réelles les modifications de cette activité cardiaque induites par les différents médiateurs.

Procédures

Pour la formation des étudiants en licence 3 les animaux sont anesthésiés et désensibilisés. Un accès au tissu cardiaque permet alors aux étudiants d'enregistrer et de travailler sur l'activité électrique de l'organe durant 3 heures. Pour la formation des étudiants en Master 1 les animaux sont anesthésiés et désensibilisés. Un prélèvement de tissu cardiaque permet alors aux étudiants d'enregistrer et de travailler sur l'activité électrique de l'organe durant 40 minutes.

Impact sur les animaux

léger stress lorsqu'on manipule les animaux. Ensuite les animaux sont anesthésiés, puis désensibilisés pour être utilisés dans des conditions dites "ex vivo".

Devenir

Mise à mort: pour les travaux pratiques de master 1: les animaux sont mis à mort avant l'expérience puisque un prélèvement cardiaque est réalisé pour travailler sur le tissu. Pour les travaux pratiques de licence 3 les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure qui est une procédure sans réveil. La mise à mort est justifiée par le fait de leur désensibilisation et de la procédure expérimentale réalisée par les étudiants pour leur formation.

Remplacement

L'intérêt est d'avoir accès à une application directe de la régulation de la fonction cardiaque par les étudiants. De ce fait, l'utilisation des animaux est pleinement justifiée pour une formation de qualité en physiologie animale concernant les étudiants de ce parcours.

Réduction

Les conditions expérimentales sont définies de façon à réduire le nombre d'animaux utilisés. 1 seul animal par binôme d'étudiants limitant le nombre une première fois, et la mise en commun des résultats de l'ensemble des binômes pour un nombre de d'échantillons satisfaisant, limitant le nombre une seconde fois.

Raffinement

L'anesthésie ainsi que les procédures de désensibilisation sont utilisées pour permettre de mener par la suite les expériences ex vivo

Choix des espèces

La grenouille étant un animal poïkilotherme, les conditions expérimentales restent simplifiées. En effet, les expériences ex vivo peuvent être réalisées sans contrôle particulier de température et de gaz respiratoires. De plus, la chirurgie permettant l'accès au coeur, ne nécessite pas de gestes compliqués et peut alors être facilement applicable par les étudiants. Les animaux sont utilisés à l'âge adulte pour une fonction et régulation cardiaque optimales.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
Souris : 800
Rats : 2800
Hamsters dorés : 400
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 4000
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4000

4 000 souris, rats et hamsters vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit sous anesthésie une chirurgie de pose de cathéter vasculaire ou non vasculaire, jusqu'à 45 minutes, suivie d'un hébergement individuel de deux à six jours. Le porteur reconnaît une douleur pendant et après la chirurgie et un inconfort lié à l'isolement. Il présente cette prestation comme préparant des rongeurs cathétérisés expédiés vers d'autres laboratoires, et décrit l'animal comme un "passage obligatoire" avant toute administration à l'homme.

Objectifs

Les rongeurs sont les plus utilisés dans la recherche expérimentale étant un modèle présentant des caractéristiques proches de l'humain et une grande définition et stabilité génétique, ce qui en fait un modèle de choix pour les pathologies humaines. Ils représentent les modèles animaux dans les domaines tels que l'oncologie, les maladies cardiovasculaires, neurodégénératives et métaboliques, l'immunologie, etc. Ce projet a pour but d’avoir des rongeurs préparés en vue de leur utilisation dans des études expérimentales. Plusieurs prestations sont réalisées chaque année sur rats, souris et hamsters concernant l'implantation de cathéters (vasculaire : 400/an et non vasculaire : 400/an).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la mise au point de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s). Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, le projet diminue le stress car il évite les appareils de contention, allège et diminue la contention manuelle. Il empèche également la douleur provoquée par des injections ou des prélèvements, unique ou répétés.

Procédures

Chaque animal subira sous anesthésie, une chirurgie de pose de cathtéter(s) vasculaire ou/et non vasculaire, pour une durée maximum de 45 minutes. Suite à la chirurgie, l'animal sera hébergé individuellement, pour une durée comprise entre 2 et 6 jours.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou les effets indérisables attendus sur les animaux sont la douleur pendant la chirurgie, celle en post-opératoire, et également l'hébergement en individuel, pouvant générer inconfort et stress.

Devenir

La majorité des animaux seront expédiés dans des laboratoires de recherche, pour une utilisation dans leurs projets de recherche

Remplacement

Pour l’étude d’une pathologie, l’utilisation d’animaux permet de comprendre le fonctionnement d’un organisme. L'utilisation d'animaux est donc rendue nécessaire car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les réactions du corps vivant entier (ensemble complexe). Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. Des méthodes alternatives (ex: in vitro) ne sont pas réalisables, l'objectif du projet étant de fournir des modèles animaux préparés utilisés dans des études expérimentales.

Réduction

Nous réalisons ce protocole avec nos partenaires avec qui nous échangeons sur le nombre minimal et suffisant d’animaux utilisés. Aucune approche statistique ne sera réalisée.

Raffinement

Une surveillance des animaux est faite quotidiennement pour déceler tout signe clinique anormal et atteinte des points limites tout au long du projet. L’observation est basée sur l’utilisation d’une grille d’évaluation spécifique au modèle. Les chirurgies seront réalisées par un personnel formé et expérimenté avec un protocole anesthésique et analgésique adapté et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adapté afin de permettre une bonne récupération des animaux.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets bénéfiques d'un produit candidat médicament car les rongeurs ont un système nerveux développé et d'autres système métabolique proche de celui de l'Homme. Leur génétique est parfaitement connu ce qui permet d'avoir des résultats reproductibles permettant d'élaborer des conclusions fiables. Le choix de l'espèce au sein de l'ordre des rongeurs est conditionné par les besoins suivant les éléments cibles de l'organisme. Les animaux commenceront le projet à partir de l’âge de 4 semaines (âge minimun) et devront peser au moins 100 g (pour les rats), 20 g (pour les souris) et 60 g pour les hamsters. L'âge exact est déterminé par la demande de notre partenaire en fonction de son axe de recherche. Le choix du stade de développement des animaux est donc justifié dans sa demande de projet.