Système nerveux
- 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 respiratoire
- Système urogénital
Impact d’une manipulation des contrôles inhibiteurs des neurones dopaminergiques en modèles de maladie de Parkinson EU1/2 (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une biopsie de tissu est pratiquée sur des souriceaux éveillés vers le sixième jour après la naissance, puis les animaux subissent une chirurgie crânienne pouvant durer quatre heures. 1 396 souris vont être utilisées, 520 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 160 sous anesthésie sans réveil, et toutes tuées pour prélèvement de tissus. Le protocole prévoit jusqu'à 36 tests comportementaux par animal sur 20 semaines, 20 prélèvements sanguins à la queue et deux examens IRM de deux heures. Le porteur annonce une prise en charge de la douleur, tout en indiquant que les altérations des seuils de douleur provoquées par la lésion ne seront pas soulagées puisqu'elles constituent l'objet de l'étude.
Objectifs
La perte des neurones dopaminergiques dans la maladie de Parkinson s’accompagne d’un dysfonctionnement de certains circuits cérébraux et de symptômes moteurs et non-moteurs qui restent difficiles à prendre en charge. La lésion d’une région cérébrale incluant une structure qui est un contrôle de ces neurones dopaminergiques peut améliorer certains symptômes. L’identification récente d’un marqueur moléculaire sélectif de cette structure permet désormais d’étudier les conséquences d’une modulation de l’activité de cette structure dans un modèle de la maladie de Parkinson. L’objectif du projet est ainsi de tester si l’inhibition sélective de cette structure transitoire et chronique peut soulager les symptômes nociceptifs, moteurs, cognitifs et anxiodépressifs. Les patients Parkinsoniens présentent par ailleurs des altérations structurelles et fonctionnelles de leur réseaux cérébraux, visibles par imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces altérations de la connectivité cérébrale pourraient être modifiées par l’inactivation de notre structure d’intérêt. L’identification des changements de connectivité cérébrale et la mise en évidence de l’implication de zones spécifiques au niveau du cerveau pourraient aider la recherche préclinique et clinique, et accélérer les stratégies thérapeutiques. Ce projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateur: EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
La structure cérébrale ciblée par ce projet exerce un contrôle inhibiteur sur les systèmes dopaminergiques, qui dégénèrent dans la maladie de Parkinson. Ce projet doit permettre de tester si une inhibition aigüe et chronique de cette structure peut améliorer les symptômes nociceptifs, moteurs, cognitifs et anxiodépressifs, apportant ainsi une preuve de concept sur le potentiel thérapeutique de cette cible anatomique. La maladie de Parkinson est la seconde maladie neurodégénérative la plus fréquente. Connue pour ses symptômes moteurs, cette maladie a aussi des conséquences délétères non-motrices, incluant douleur, troubles de l’humeur et déficits cognitifs. Les patients présentent en moyenne 14 symptômes dans les phases précoces de la maladie et plus de 20 dans des phases plus tardives, mettant en évidence le besoin de prendre cette complexité en considération dans la recherche préclinique.
Procédures
Les animaux sont soumis à une biopsie de tissu pour réaliser leur génotypage, cette biopsie est effectuée sur animal vigile autour de 6 jours postnatal, ou à défaut sur animal sous anesthésie à partir de 12 jours postnatal. Des animaux sont soumis à 1 chirurgie d’au maximum 1h30 ou 4h, et un maximum de 36 tests comportementaux de 10 à 45 minutes chaque, répartis sur 20 semaines avec au moins un jour de repos entre chaque test. Les animaux sont soumis à un prélèvement par semaine sur la veine caudale localisée sur la queue, d’une durée de 2 minutes par animal (20 prélèvements maximum). Les animaux sont soumis à deux examens IRM sous anesthésie, incluant chacun au plus une séquence d'IRM fonctionnelle de 16min, une d'IRM anatomique de 10 min et une d'IRM de diffusion de 60 min (TOTAL=2 heures maximum par examen) (EU2).
Impact sur les animaux
Une douleur légère et de courte durée peut être provoquée par la biopsie de tissus. La chirurgie peut entraîner une perte de poids transitoire, une douleur postopératoire modérée, une inflammation locale transitoire autour du dispositif des points de suture (peau du crâne). Les tests comportementaux peuvent s’accompagner d’un stress léger. Les lésions dopaminergiques modélisant la maladie de Parkinson peuvent entrainer une perte de poids sur les 10 premiers jours après la lésion. Des déficits moteurs liés à la modélisation de la maladie de Parkinson sont également attendus, ainsi que des altérations sensorielles des seuils de douleur qui ne peuvent être soulagées car c’est l’objet de l’étude. Le transport et l’environnement inconnu de la nouvelle animalerie peuvent également entrainer un stress chez les animaux au moment du changement d’EU.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus.
Remplacement
Compte tenu du sujet du projet, il est impossible de remplacer le modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, les comportements étudiés et la connectivité cérébrale nécessitent un système nerveux complet et un animal entier, vivant et vigile. L’existence et la localisation de la structure cérébrale étudiée n’ont pour l’instant été établies que chez les mammifères, ne permettant donc pas en l’état actuel des connaissances d’utiliser un autre modèle animal. Toutefois, des tests in-vitro par spectrométrie de masse seront réalisés en amont de l’inhibition chronique de notre structure.
Réduction
Les expériences sont menées en cherchant à limiter le nombre d'animaux, tout en obtenant l’information scientifique recherchée. Pour les diverses expériences, ce nombre d'animaux nécessaire pour tirer des conclusions scientifiques statistiquement fiables est défini sur la base de notre expertise, de l'analyse de la littérature et de calculs de power analyse.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe sociaux dans des cages enrichies (bâton, tunnel, coton et frisure) favorisant leur comportement naturel (ronger et faire des nids). Ils sont acclimatés aux conditions d’hébergement et habitués aux expérimentateurs. Ils sont habitués à la manipulation avant la chirurgie, ainsi qu’aux environnements des tests comportementaux avant leur réalisation. Les animaux seront suivis pour déceler tout signe de mal-être. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont utilisées, la température maintenue (tapis chauffant) et les yeux protégés par du gel oculaire. La lésion des neurones dopaminergiques est partielle, se rapprochant du stade précoce de la maladie de Parkinson. Après la chirurgie, une grille d’évaluation est utilisée pour le suivi des animaux. Des soins, une administration d’antalgique ou d’anti-inflammatoire et/ou une séparation des animaux seront réalisés si besoin après concertation avec le vétérinaire ou la cellule chargés du bien-être animal. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures pour limiter ou soustraire l’animal à la souffrance. Le transport entre les 2 EU se fera dans des cages sécurisées avec nourriture et eau gélifiée et une période de 1 semaine sera respectée avant le début des examens IRM. Durant celui-ci, une anesthésie sera utilisée pour réduire au maximum le stress de l'animal. Leurs yeux seront protégés du dessèchement par l’application d’un gel de protection. La température et la respiration des animaux seront en permanence surveillées par un système de monitorage et maintenue par un système de chauffage du berceau de l’IRM et un tapis chauffant. En cas de chute de la température et/ou d’une respiration altérée, l'acquisition en cours sera immédiatement interrompue et l'animal sorti de l'IRM et pris en charge. Il sera placé dans une enceinte chauffante jusqu'à son réveil, sous surveillance. Des points limites ont été établis afin de soustraire les animaux à la douleur.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris modifiées génétiquement pour cibler sélectivement les neurones de la structure cérébrale étudiée. Ceci implique l'utilisation de souris spécifiques et ne permet pas l'utilisation d'autres espèces. Étant donné que les études nécessitent des systèmes neurobiologiques matures, des animaux adultes seront utilisés. Le génotypage est prioritairement effectué entre 6 et 8 jours, et la chirurgie à partir de 8 semaines d’âge.
Caractérisation de biomarqueurs sanguins des accidents vasculaires cérébraux chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
300 souris subissent une chirurgie unique sous anesthésie provoquant un accident vasculaire cérébral, ischémique ou hémorragique selon le groupe, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont ensuite observées six ou vingt-quatre heures, avec deux prélèvements de sang et deux évaluations neurologiques, puis tuées pour doser des biomarqueurs et mesurer le volume de la lésion cérébrale. Le porteur reconnaît que certaines présentent après l'opération une fatigue, une perte de mobilité ou des difficultés à se nourrir pouvant durer jusqu'à la fin de la période d'observation. Il écrit que, malgré plus de vingt ans de recherches et de nombreuses études humaines, aucune donnée disponible n'explique l'évolution de ces marqueurs, et conclut que le recours à la souris est "indispensable".
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une urgence médicale majeure et constitue l’une des principales causes de décès et de handicap dans le monde. Parmi les AVC, ceux causés par un caillot qui bloque une grosse artère dans le cerveau (appelés AVC ischémiques) peuvent bénéficier de traitements efficaces. Cependant, même avec une prise en charge rapide, plus d’un patient sur deux reste dépendant trois mois après l’AVC. Le facteur le plus important pour améliorer les chances de récupération est le temps : chaque demi-heure de retard augmente considérablement le risque de décès ou de séquelles. Or, avant d’initier un traitement, les médecins doivent réaliser une imagerie (scanner ou IRM) pour vérifier s’il s’agit d’un AVC ischémique (avec occlusion d’une artère) ou hémorragique (avec saignement d’une artère), car les traitements sont opposés selon le type. Ce délai d’attente est donc un obstacle majeur. Des travaux récents ont identifié des molécules présentes dans le sang (biomarqueurs) qui pourraient permettre de reconnaître rapidement le type d’AVC. Mais ces biomarqueurs n’ont pas encore été testés dans des conditions permettant leur utilisation fiable en pratique. En particulier, on ne connaît pas leur évolution dans le temps ni leur réponse spécifique selon le type d’AVC. Ce projet a pour objectif d’étudier, chez la souris, l’évolution de ces biomarqueurs dans des modèles expérimentaux d’AVC ischémique et hémorragique. Grâce à un environnement contrôlé, il sera possible de mieux comprendre leur comportement dans le temps et d’identifier ceux qui permettent de différencier rapidement les types d’AVC. À terme, ces résultats pourraient contribuer au développement d’un test sanguin rapide chez l’humain, utilisable dès les premiers instants, pour orienter plus vite les patients vers le bon traitement, et ainsi diminuer la mortalité et le risque de séquelles neurologiques sévères après un AVC.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet cherche à repérer des marqueurs biologiques dans le sang qui réagissent très tôt après un accident vasculaire cérébral (AVC). L’objectif est de mieux comprendre ce qui se passe dans le corps dès les premières heures, et de voir si certains marqueurs sanguins permettent de faire rapidement la différence entre les deux grands types d’AVC : l’AVC ischémique (lié à un caillot) et l’AVC hémorragique (lié à une rupture de vaisseau). Cette phase permettra de faire progresser les connaissances sur les mécanismes de l’AVC et d’identifier des éléments utiles pour améliorer le diagnostic dans les services d’urgence. À long terme, ces découvertes permettront de créer un outil de diagnostic simple et rapide, basé sur un test biologique réalisable dès la première prise en charge du patient. Cet outil pourra : •Accélérer la mise en route du bon traitement, ce qui est essentiel car chaque minute compte. Un gain d’une heure pourrait réduire d’environ 20 % les risques de décès ou de handicap. •Orienter le patient directement vers le service le plus adapté à sa situation (urgences classiques, service spécialisé, salle d’imagerie interventionnelle), en évitant les pertes de temps liées à des transferts inutiles. À plus long terme, ce système pourrait aussi être intégré dans les études cliniques testant de nouveaux traitements, pour pouvoir les administrer plus tôt et de façon plus ciblée. En résumé, ce projet a pour but d’améliorer la rapidité et la précision du diagnostic des AVC, ce qui bénéficiera directement aux patients en augmentant leurs chances de survie et de récupération. Il contribuera aussi à une meilleure organisation des soins d’urgence et à une avancée importante dans le domaine des maladies neurologiques.
Procédures
Le projet sera mené sur 300 souris, réparties en quatre groupes correspondant à différents modèles d’accident vasculaire cérébral (AVC). Chaque souris sera observée et suivie selon une organisation identique comprenant une période d’acclimatation à l’animalerie de 7 jours, un examen de base avant l’intervention durant 5 minutes et une prise de sang de très faible volume. Chaque souris sera utilisée pour une unique intervention chirurgicale sous anesthésie et analgésie durant moins de 20 minutes. Ensuite elle sera observée pour une durée de 6h ou de 24h où elle subira deux prélèvements veineux durant moins de 10 secondes et deux évaluations cliniques durant moins de 5 minutes sans aucune contention prolongée.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, certaines interventions peuvent entraîner un inconfort ou des effets secondaires chez les souris, mais toutes les procédures sont encadrées et réalisées dans le respect du bien-être animal. Les tests neurologiques réalisés après l’intervention peuvent provoquer un léger stress, mais celui-ci est de très courte durée. Les prélèvements de sang effectués sur des animaux éveillés peuvent entraîner un bref inconfort, comparable à une piqûre, mais ils sont très courts et les volumes prélevés sont minimes. De même, les injections (sous la peau ou dans l’abdomen) peuvent provoquer un léger inconfort au moment de l’acte, mais la douleur est passagère. Concernant les chirurgies pratiquées dans ce projet, une douleur modérée et transitoire est possible au niveau de la zone opérée. Après la chirurgie, certains animaux peuvent présenter une gêne neurologique : fatigue, perte de mobilité ou difficultés à se nourrir. Ces effets sont surveillés et pris en charge, mais peuvent durer jusqu’à la fin de la période d’observation. Dans tous les cas, des traitements antidouleur adaptés sont administrés, et des critères précis sont mis en place pour limiter toute souffrance inutile. Les animaux sont étroitement surveillés tout au long de l’étude, et toute détresse conduit à une intervention immédiate.
Devenir
A l’issue de chaque procédure expérimentale, les animaux seront mis à mort à un temps défini dans le cadre d’un recueil d’organes et de tissus (sang, cerveau) nécessaires aux objectifs scientifiques du projet. La mise à mort est indispensable pour l’analyse biologique (dosage de biomarqueurs), histologique (analyse du volume lésionnel) et immuno-histochimique (étude de l’expression et de la localisation tissulaire des protéines d’intérêt).
Remplacement
À ce jour, il n’existe aucune méthode alternative permettant de répondre à la question scientifique posée sans recourir à l’expérimentation animale. Malgré plus de 20 ans de recherches et de nombreuses études humaines, aucune donnée disponible ne permet d’expliquer de manière précise et fiable comment évoluent certains marqueurs biologiques après un accident vasculaire cérébral (AVC). Les modèles développés en laboratoire (sur cellules, dits "in vitro") ne permettent pas non plus de reproduire l’ensemble des mécanismes complexes qui se déclenchent lors d’un AVC, comme les réactions inflammatoires, la coagulation, les atteintes des vaisseaux sanguins ou encore la souffrance neuronale. Les modèles animaux, en particulier chez la souris, sont aujourd’hui les seuls à permettre une reproduction fidèle de ce qui se passe dans le corps humain lors d’un AVC, que ce soit par obstruction d’un vaisseau ou hémorragique (saignement cérébral). Ces modèles sont déjà largement utilisés pour comprendre la maladie et tester de nouvelles approches thérapeutiques. En l’absence d’alternative fiable chez l’humain ou en laboratoire, l’utilisation de modèles animaux est donc indispensable pour répondre à la question posée dans ce projet de recherche, dans le but de mieux comprendre la maladie et d’améliorer la prise en charge des patients à l’avenir.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés dans ce projet, plusieurs stratégies ont été mises en place. Les marqueurs étudiés ont été directement sélectionnés à partir de données humaines déjà disponibles, issues de grandes bases cliniques, d’analyses de la littérature scientifique et de tests réalisés sur du sang de patients. Ensuite, chaque souris incluse dans le protocole permettra d’obtenir plusieurs prélèvements de sang à différents moments, ce qui évite d’utiliser un animal par point de mesure. Grâce aux progrès des techniques de laboratoire, de très faibles volumes de sang (quelques microlitres) suffisent désormais pour analyser les marqueurs recherchés. Ces prélèvements sont réalisés selon les recommandations internationales, sans dépasser les seuils autorisés. Enfin, un calcul précis du nombre de souris nécessaires a été réalisé avant le début du projet grâce à une évaluation statistique, pour s’assurer que chaque animal utilisé est indispensable. Grâce à l’organisation choisie, ce protocole permet de réduire d’environ deux à trois fois le nombre de souris qui aurait été nécessaire avec une approche classique. L’ensemble de ces mesures permet de respecter les principes éthiques de la recherche animale et de limiter son impact tout en garantissant des résultats fiables.
Raffinement
Avant toute procédure susceptible d’induire une douleur modérée, une analgésie préventive sera administrée. Une crème ou un spray anesthésique local sera également appliqué afin d’engourdir la zone traitée et de limiter l’inconfort au réveil. Les souris seront ensuite installées dans une chambre chauffée pour favoriser un réveil confortable. Les animaux auront un accès permanent à l’eau et à une alimentation adaptée, notamment sous forme gélifiée après l’intervention pour favoriser leur récupération. L’état de santé sera surveillé de manière rigoureuse grâce à des grilles d’évaluation précises, permettant de détecter toute douleur ou signe de détresse. Ces évaluations porteront à la fois sur le comportement de l’animal et sur ses capacités motrices. En cas de douleur mal soulagée ou de signes de souffrance importants, l’application de points limites stricts et spécifiques au projet sera réalisée.
Choix des espèces
L’espèce utilisée sera la souris sur laquelle toutes les techniques décrites ont déjà été validées dans la littérature. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (à partir de 8 semaines). C'est à cet âge que les modèles utilisés sont validés.
Utilisation d’agents d’imagerie TEP (radiotraceurs) dans le diagnostic et le suivi de traitements-MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
Rats : 1100
1 100 souris et 1 100 rats reçoivent des injections de traceurs radioactifs sous anesthésie générale, puis passent des séances d'imagerie pouvant durer deux heures, jusqu'à six fois en six semaines. Ces procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et tous les animaux sont tués à l'issue, la mise à mort étant justifiée par une seule phrase sur des "analyses post-mortem". Le porteur qualifie la technique de "non invasive" et affirme qu'aucune toxicité n'a été mise en évidence sur la répétition des injections, tout en prévoyant d'examiner les images pour vérifier "des changements possibles". Le projet sert aussi à caractériser des modèles tumoraux, la souris pour les tumeurs spontanées, le rat pour les cancers de petits organes comme la prostate.
Objectifs
L'imagerie par Tomographie par Émission de Positons (TEP) en préclinique est une technique très précieuse pour la recherche biomédicale. Elle permet d'observer et de suivre en détail des radiotraceurs. Un radiotraceur est substance fixée à un atome radioactif. Cette substance est choisie parce qu’elle va se diriger vers un organe ou un tissu particulier. Une fois injectée dans le corps, elle émet de très faibles rayonnements qu’on peut détecter avec la TEP.. Ainsi, les chercheurs peuvent visualiser la distribution de substances radioactives dans le corps, ce qui est particulièrement utile pour étudier des maladies comme le cancer. Cette méthode offre une image précise en 3D, permettant d'évaluer l'efficacité de nouveaux traitements, de comprendre la progression des maladies, ou encore de tester de nouvelles molécules.La TEP est donc un outil essentiel pour faire avancer la recherche médicale de manière sûre et efficace, tout en réduisant la nécessité d'expériences invasives. La TEP est couplée à de l’imagerie de tomodensitométrie (TDM), permettant d’avoir une cartographie complète de la molécule dans l’organisme. L’utilisation de cette technique permet : • De révéler des mécanismes biologiques, comme le métabolisme glucidique ou lipidique ou encore la prolifération cellulaire • De révéler et de suivre la réponse aux traitements dans différentes pathologies • Etudier la biodistribution (c’est-à-dire la répartition de la molécule dans les différents organes) de médicaments Par aillleurs, cette technologie est aujourd’hui largement utilisée chez les patients atteints de cancer pour le diagnostic et le suivi de réponse au traitement. Cependant les radiotraceurs disponibles sont limités (le [18F]FDG est utilisé dans 90% des cas en clinique. Analogue du glucose, il permet de voir les cellules surconssomatrices de glucose mais son utilisation est limitée dans les organes où il y a une fixation physiologique, comme le cerveau . De plus le [18F]FDG peut marquer des cellules inflammatoires ou infectieuses donnant des faux positifs dans le cas de détection de cancer. Le développement de nouveaux radiotraceurs est donc nécessaire pour une meilleure prise en charge des patients atteints de cancers et d’autres pathologies.
Bénéfices attendus
L’imagerie TEP va permettre de valider des radiotraceurs pour leur utilisation à la fois dans les projets scientifiques précliniques et cliniques. Elle va participer à l’amélioration de l’exploration physiologique et fonctionnelle en recherche, à la détection de tumeur et à la visualisation des réponses tumorales suite aux traitements. Cela va permettre des avancées majeures dans la compréhension du vivant. Le développement de nouveaux radiotraceurs plus spécifiques que ceux déjà disponibles va permettre une meilleure prise en charge des patients. Il est essentiel pour améliorer le diagnostic et le traitement des cancers tout en augmentant la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans diverses pathologies. Les cibles innovantes pour le développement de radiotraceurs en TEP se diversifient et s’adaptent aux besoins de détection et de traitement des maladies complexes. Nos recherches se concentrent sur des biomarqueurs et des mécanismes biologiques spécifiques pour permettre une imagerie plus précise, une détection précoce des maladies, et une meilleure évaluation de l'efficacité des traitements.
Procédures
Dans un premier lot d’animaux, un radiotraceur est injecté en intra-veineux aux animaux anesthésiés (1 fois par animal). Après injection du radiotraceur, l’animal est positionné sous la TEP/TDM (TDM, tomodensitomètre : scanner). Des images dynamiques (plusieurs acquisitions pouvant aller de 1h à 2h, réalisés une seule fois par animal) sont réalisées permettant d’évaluer et quantifier la distribution de la molécule marquée dans les organes au cours du temps (2h max) Dans un deuxième lot d’animaux, un radiotraceur est injecté en intra-veineux aux animaux anesthésiés, puis l’animal est réveillé. Après un intervalle de temps adéquat (défini grâce au premier lot d’animaux), l’animal est de nouveau anesthésié puis positionné sous la caméra pour un scanner, suivi de l’acquisition TEP (max 20min). Cette manipulation pourra être répétée 3 à 4 fois sur une période de 6 semaines maximum (avec administration de traitements ou non en parallèle), afin de suivre l’évolution des pathologies chez les animaux.
Impact sur les animaux
L’injection du radiotraceur par voie intraveineuse n’est pas douloureuse pour l’animal. Une gêne de courte durée liée à la piqûre elle-même est attendue. L’animal est imagé sous anesthésie générale pour avoir une parfaite immobilité, Les nuisances attendues sont celles d’une très légère hypothermie (contrecarrée par les systèmes de maintien de chaleur dans l’appareil d’imagerie.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.
Remplacement
En premier lieu, des expérimentations in vitro se déroulent sur des cellules ou des tissus isolés, pour tester la spécificité, la liaison et la stabilité du radiotraceur. Cela permet de vérifier que la substance fixée avec un atome radioactif cible bien toujours la molécule ou le récepteur d’intérêt, tout en gardant les mêmes propriétés. Les atomes radioactifs sont choisis afin de garantir une absence de toxicité de la molécule elle même. Des résultats satisfaisants in vitro conditionnent le passage à la phase in vivo, c’est-à-dire sur des modèles animaux. Cette étape permet d’observer comment le radiotraceur se comporte dans un organisme vivant : sa distribution dans les différents tissus, sa capacité à atteindre la cible, sa dégradation et son élimination par l’organisme. Cela donne une image plus réaliste de son efficacité et de sa sécurité, en tenant compte des processus physiologiques complexes. En résumé, le passage de l’in vitro à l’in vivo permet de valider la pertinence du radiotraceur dans un contexte biologique complet, étape essentielle avant toute application clinique. Des tests sur animaux sont nécessaires afin de caractériser la biodistribution de la molécule, son activité en lien avec le métabolisme de l’organisme et sa quantification dans les tissus cibles. Il n’y a pas d’approche à ce jour qui puisse se substituer à ce type d'imagerie.
Réduction
L’objet de la demande vise à valider l’utilisation de radiotraceurs pour de l’imagerie TEP préclinique et à aider à caractériser des modèles tumoraux de façon non invasive. Ce type d’imagerie permet la réduction d’animaux puisqu’elle permet un suivi longitudinal du même animal au cours du temps Pour réduire le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant de résultats fiables et statistiquement significatifs, nous avons déterminé le nombre d’animaux à inclure dans chaque groupe expérimental grâce à des approches statstiques robustes. A la fin de toutes les expériences, les tissus d’intérêt sont prélevés. Le maximum d’informations est récolté afin de répondre aux mieux aux questions scientifiques posées.
Raffinement
Les animaux seront suivis 3 fois par semaine afin d'assurer leur bien-être et mettre en place des soins si besoin. Les expérimentations seront arrêtées dès l’atteinte d’un point limite tel que décrit dans une grille de score. Lors de l’injection des radiotraceurs, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale. Un tapis et un lit chauffant permettent un maintien continu de leur température corporelle, leur évitant ainsi une hypothermie. De plus, les constantes vitales des animaux sont mesurées des, facilitant le monitoring durant les phases d’acquisition des images (scanner et TEP). Cette technique est dite « non invasive », l’injection du radiotraceur est uniquement sous forme de « trace ». Les doses de traceurs injectés n’induiront pas d’effets néfastes sur les animaux car la quantité de molécule est trop faible pour induire une modification conséquente des mécanismes biologiques. MODIFICATION : Pour ce qu’il est de la doses de radioactivité injectées, pour le suivi d’un animal il peut être injecté jusqu’à 6 fois sur une période de 6 semaines maximum. Nous respecterons le plus souvent, un délais de 7 jours minimum entre chaque injection de radiotraceur. Dans la littérature (préclinique et clinique) et par notre expérience aucune toxicité n’a encore été mise en évidence sur la répétition d’injection sur 6 semaines. Cependant les images TEP et TDM seront étudiées pour s’assurer des changements possibles. Si une étude demande plus d’injection et / ou imagerie sur un temps plus long, alors un suivi accru sera réalisé pour vérifier l’induction d’une quelconque toxicité (étude des images TEP et TDM histologie).
Choix des espèces
Les rongeurs (rats et souris) sont particulièrement utilisés en cancérologie : les souches sont génétiquement caractérisées et la parenté biologique avec l’Homme va nous permettre d’obtenir des informations extrapolables à la pratique clinique humaine. Le choix du modèle murin ou rat sera dépendant de sa pertinence pour la question scientifique et son imagerie. Par exemple, les modèles de rat seront préferentiellement choisis lors de cancers ciblant des organes petits, comme la prostate ou dans l’étude de métastases. En revanche, dans le cas de tumeur spontanée développée sur un modèle murin mimant la pathologie humaine, alors la souris sera utilisée. Les études sont réalisées sur des animaux adultes afin de favoriser la reproductibilité des résultats (métabolisme différent à différents stades de développement, …)
Implantation d’un biomatériau régénératif comme stratégie thérapeutique innovante dans un modèle rat d’AVC. Suivi de l’évolution du tissu cérébral par IRM et histologie. EU 1/2 MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux chirurgies du crâne d'une heure chacune, une lésion du cortex moteur puis la pose d'un implant, attendent 90 rats, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils passent ensuite trois IRM sous anesthésie et des épreuves motrices, avant d'être tués pour analyser leur tissu cérébral. Le porteur décrit une douleur aiguë liée à l'incision du cuir chevelu et à la trépanation, des risques de saignements intracrâniens, d'œdème cérébral et de crises d'épilepsie soudaines, ainsi qu'un inconfort prolongé pendant la cicatrisation. Il annonce des tests évaluant l'amplitude des mouvements, la force et la sensibilité des membres antérieurs sans préciser lesquels, et compte parmi les bénéfices du projet la réduction du nombre d'animaux que permet le suivi d'un même individu dans le temps.
Objectifs
L’objectif scientifique de ce projet est de développer une stratégie thérapeutique innovante visant à favoriser la régénération des voies nerveuses motrices après une lésion du cortex moteur. Les effets de cette approche seront évalués à la fois sur le plan tissulaire, par imagerie IRM et analyses histologiques, et sur le plan fonctionnel, au moyen de tests moteurs spécifiquement adaptés. Ce projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs (EU). L’AJOUT D’UNE PROCÉDURE VISANT À PERMETTRE UNE POSSIBLE RÉDUCTION DU NOMBRE TOTAL D’ANIMAUX UTILISÉS AINSI QU’UNE OPTIMISATION DES CONDITIONS EXPÉRIMENTALES NÉCESSITE UNE MODIFICATION DU PROJET INITIAL AUTORISÉ AVEC AJOUT DE 6 ANIMAUX.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à démontrer l’intégration d’un nouveau biomatériau dans le tissu cérébral et à évaluer son potentiel à favoriser la récupération structurelle et fonctionnelle de la composante motrice. Les principaux bénéfices attendus sont : - Restauration tissulaire ciblée : le biomatériau pourrait stabiliser la matrice extracellulaire et soutenir la reconstruction des circuits corticospinaux. - Amélioration fonctionnelle : en favorisant la régénération neuronale et la réorganisation synaptique, il pourrait améliorer la mobilité et la coordination motrice. - Réduction des interventions multiples : un implant efficace limite le recours à des traitements répétitifs ou invasifs, réduisant le stress et la souffrance des animaux. - Avancée méthodologique : le suivi longitudinal par IRM et tests comportementaux permet d’observer l’évolution de la récupération chez le même animal, augmentant la robustesse des données et réduisant le nombre d’animaux nécessaires.- - Impact translational potentiel : les résultats pourraient guider le développement futur de thérapies régénératives pour les AVC ou traumatismes cérébraux, combinant implants biomimétiques, facteurs de croissance et thérapie cellulaire. En résumé, le projet allie compréhension fondamentale de la régénération cérébrale et perspective thérapeutique.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à 2 chriurgies sous anesthésie (réalisation de lésion (durée 1h) puis pose de l'implant (durée 1h)) au niveau cérébral (EU 1/2). Une IRM cérébrale sous anesthésie (durée 1h) sera réalisée 3 fois aprés la lésion (EU 2/2). La mise à mort sera réalisée pour la récupération des tissus cérébraux (EU 1/2).
Impact sur les animaux
Nuisances liées à la chirurgie: La procédure chirurgicale elle-même constitue une source importante de gêne pour l’animal. Elle peut provoquer une douleur aiguë immédiate liée à l’incision du cuir chevelu, à la trépanation et à la manipulation du tissu cérébral. Malgré l’utilisation d’anesthésie générale et d’analgésiques adaptés, un risque résiduel d’inconfort ou de douleur persiste, notamment lors de la phase de réveil. La chirurgie comporte également des risques de complications, tels que : - Saignements intracrâniens - Infections post-opératoires - Réactions inflammatoires locales - Œdèmes cérébraux pouvant altérer le bien-être de l’animal et interférer avec la récupération attendue Conséquences post-opératoires et facteurs additionnels de stress Après l’intervention, les animaux peuvent présenter un inconfort prolongé lié à la cicatrisation et à l’adaptation physiologique post-lésion. Cela peut se traduire par : - Altération de la motricité - Diminution de l’appétit - Modification du comportement exploratoire - Apparition de crises d’épilepsie soudaines Les premiers tests comportementaux réalisés après récupération peuvent également induire un stress psychologique, en raison de la nouveauté des situations expérimentales et de la contrainte de manipulation.
Devenir
La procédure se termine par la mise à mort des animaux afin de pouvoir étudier leurs tissus cérébraux. Cette étape est nécessaire pour observer directement comment le biomatériau s’intègre dans le cerveau, et pour mesurer la reconstruction des zones touchées et la récupération des cellules et des circuits moteurs. Les informations obtenues permettent également de mettre en relation les changements observés dans le cerveau avec les performances motrices mesurées chez l’animal, donnant ainsi une vision complète de l’efficacité du traitement.
Remplacement
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une maladie grave causée par l’obstruction ou la rupture d’un vaisseau sanguin dans le cerveau, entraînant des séquelles neurologiques. Malgré les progrès de la recherche en laboratoire, les modèles actuels ne permettent pas encore de reproduire la complexité du cerveau humain, en particulier sa vascularisation et les réactions biologiques qui suivent un AVC. Pour mieux comprendre ces phénomènes et tester de nouvelles thérapies, il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal. Ce projet vise à évaluer une stratégie innovante basée sur l’implantation de biomatériaux dans la zone lésée du cerveau, afin de favoriser la régénération. Les effets seront suivis à la fois par des tests fonctionnels (motricité, force, comportement) et par imagerie cérébrale (IRM). Après avoir obtenu des résultats encourageants avec d’autres biomatériaux chez le rat, nous allons maintenant tester un nouveau biomatériau biodégradable, plus proche des conditions physiologiques humaines et offrant un meilleur potentiel régénératif.
Réduction
L’utilisation de méthodes non invasives comme l’IRM et les évaluations motrices permet de suivre les mêmes animaux dans le temps, ce qui limite le nombre d’animaux nécessaires. Nous prévoyons d’utiliser 84 animaux adultes, mâles et femelles, sur une période de 5 ans, et nous réutiliserons, lorsque possible, les données d’animaux témoins provenant de protocoles antérieurs. Les animaux seront répartis en différentes catégories : animaux non lésés, animaux ayant subi une chirurgie factice (sham lésion), animaux avec implantation factice (sham-implant), et hémisphères sains des animaux lésés. Le suivi longitudinal de chaque animal permettra d’évaluer la récupération motrice ainsi que les changements observés à l’IRM et en histologie, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Le principe fondamental des 5 libertés est strictement respecté tout au long de l’étude. Les rats sont hébergés dans des cages ventilées, par groupes de deux individus (espèce grégaire), dans une salle dédiée exclusivement à cette espèce. L’alimentation est disponible ad libitum, y compris pendant les phases d'entraînement et d’évaluation motrice, sans jeûne ni restriction alimentaire. Le suivi de l’état de santé général est assuré par les expérimentateurs et le personnel de zootechnie : les animaux sont pesés chaque semaine et bénéficient de contrôles vétérinaires réguliers. Une attention renforcée est portée aux animaux opérés, qui font l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel formé. Cette surveillance comprend l’observation de l’appétit, du poids, de la mobilité, de l’état du pelage, du comportement général, et s’appuie sur un score clinique. Ce score guide les décisions à prendre : mise en place d’un traitement visant à diminuer la douleur, renforcement du suivi, retrait de l’étude ou mise à mort si nécessaire. La prise en charge de la douleur repose sur des protocoles stricts et validés, en cohérence avec les principes de nociception et leur impact potentiel sur le bien-être animal et la qualité scientifique des données (cf. paragraphe sur les chirurgies). Un enrichissement environnemental est systématiquement mis en place, incluant des éléments cognitivement stimulants (tunnels, boules de fouille, boules traversantes, odeurs naturelles variées…) ainsi qu’une stimulation sociale via une arène de rencontre intercage. les animaux sont conditionnés de manière progressive aux tâches motrices, à l’aide de renforcements positifs. Cette procédure est conçue pour être peu anxiogène et respectueuse du bien-être animal. Le transport des animaux de l’EU 1/2 à l’EU 2/2 (trajet routier de 10 km) est également encadré avec attention. Les cages sont sécurisées pour le transport, les biberons sont retirés afin d’éviter l’humidification de la litière, les animaux ont accès à des croquettes et à une coupelle de nourriture molle, les couvercles sont scotchés pour prévenir toute ouverture accidentelle, les cages sont placées dans des sacs isothermes afin de limiter les variations thermiques, les chocs et les nuisances sonores.
Choix des espèces
Le rat constitue un modèle privilégié pour l’étude de la récupération fonctionnelle de la motricité du membre supérieur après lésion cérébrale et implantation de biomatériaux. En effet, la mobilité et la force du membre antérieur représentent des fonctions motrices essentielles, dont la récupération est déterminante pour l’autonomie des patients cérébrolésés dans les activités de la vie quotidienne. De plus, des tests comportementaux validés et adaptés chez le rat permettent d’évaluer l’amplitude des mouvements, la force musculaire ainsi que la sensibilité des membres supérieurs. Enfin, le suivi longitudinal de la progression tissulaire est réalisé grâce à des examens d’imagerie (IRM) non invasifs, indolores et pratiqués sous anesthésie, garantissant le bien-être de l’animal. Pour l'IRM, la taille du cerveau de rat est privilégiée par rapport à la souris. Les expériences sont conduites sur des animaux adultes âgés d’environ 3 mois, ce qui correspond à l’âge adulte chez l’homme et se rapproche de la tranche d’âge à laquelle surviennent majoritairement les AVC ischémiques.
Évaluation de l’effet antalgique de traitements innovants dans l’endométriose
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système urogénital
Une sonde à ballonnet gonflée dans le côlon et le vagin, quatre fois trente secondes, et des filaments appliqués sur la patte tous les sept jours pour mesurer la douleur : 3 120 souris femelles subissent ces procédures, dont 1 044 dans un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. L'endométriose leur est provoquée par greffe de cellules endométriales prélevées sur des souris donneuses, elles-mêmes tuées pour retirer leur utérus. Douze molécules sont testées pour leur effet antalgique aigu, six étant ensuite retenues pour une administration prolongée. Le porteur reconnaît que le projet n'apportera aucun bénéfice à court terme aux deux millions de femmes concernées en France, et que l'induction de l'endométriose constitue "une nuisance à part entière".
Objectifs
En France, l'endométriose touche environ deux millions de femmes, soit une femme sur dix. Elle se caractérise par l'extension hors de la cavité utérine d'un tissu endométrial responsable, en outre, de douleurs aigües particulièrement invalidantes. L'émergence de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à contrôler cette différenciation tissulaire ainsi que les douleurs qui en résultent sont une priorité de santé publique. Nous possédons différents composés pouvant moduler deux cibles impliquées dans la douleur : des composés agissant sur le récepteur des estrogènes, connue pour lier l'estradiol, et des composés agissant sur le système endocannabinoïde. Ces composés présentent des effets antalgiques dans d’autres modèles de douleurs et seraient impliquées dans l’endométriose. Nous n'avons pas encore exploré l'action de ces molécules sur l'endométriose mais nous suspectons fortement une action bénéfique de celles-ci sur l'endométriose. Nous souhaitons réaliser une étude qui permettra 1) de caractériser le modèle murin d’endométriose et valider sa pertinence par rapport à la clinique, 2) d’évaluer l’effet antalgique de 12 molécules administrées par voie systémique de manière aigue, ainsi que 3) l’effet de l’administration chronique par voie systémique des 6 molécules les plus antalgiques (3 molécules par cibles) sur l’inflammation, la douleur, la progression de la pathologie et les comorbidités associées.
Bénéfices attendus
Les résultats nous permettrons de montrer l’intérêt de différents composés en tant que traitements de l’endométriose permettant de soulager symptômes douloureux, la pathologie en elle-même et l’atteinte de la qualité de vie des patientes. En effet, il n’existe actuellement aucun traitement efficace hormis l’hystérectomie, impactant définitivement la fertilité des patientes. Bien que ce projet ne montre pas de bénéfice chez la patiente à court terme, il pourra en avoir à long terme. Bien que les composés évalués dans ce projet ont déjà été testés dans des modèles in vitro afin de ne sélectionner que les candidats ayant la meilleure réponse pharmacologique, cela ne prédit pas l’action thérapeutique. S'agissant d'étude sur la douleur, l’anxiété, la dépression, la locomotion et le bien-être général, l'animal vivant est nécessaire pour explorer et évaluer les troubles du comportement par le biais de tests comportementaux. Les approches alternatives in vitro ne permettent pas de prendre en compte l’organisme vivant dans sa totalité et ne peuvent, à l’heure actuelle, se substituer à l’utilisation de modèles animaux pour ce projet. Ce type d'étude sur modèle animal est donc pour le moment nécessaire avant le passage en phase clinique chez l’Homme.
Procédures
*L’ensemble des animaux subiront des injections pour administrer l’estradiol benzoate (chez les souris donneuses), les cellules endométriales et des composés à tester. La piqure d'aiguille pour l’injection est réalisée sur animal vigil et entraîne une douleur légère de courte durée. *L’application de filaments au niveau de la patte de l’animal vigile sera réalisée tous les 7 jours afin d’évaluer la douleur. Ce test est susceptible d’entrainer une douleur faible de quelques secondes chez l’animal. L’animal est libre de retirer sa patte. *Certains animaux subiront une distension colorectale et vaginale consistant, après insertion de sonde sous anesthésie gazeuse, à évaluer les contractions réflexes dues au gonflement du ballonnet. Cela sera réalisé une seule fois. Durée : 4 x 30 secondes.
Impact sur les animaux
L’induction de l’endométriose chez l’animal sera une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l’étude. La pathologie sera associée à des désordres nociceptifs qui seront évalués dans le cadre du projet. Elle pourra aussi être responsable d’une diminution du gain de poids des animaux. À noter que ce type d’étude ayant recours à des tests comportementaux pour suivre l’endométriose nécessite un bon état général des animaux. Il pourra être noté un inconfort, un stress lié aux injections.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort. En effet, la mise à mort des animaux donneurs est indispensable avant de prélever leur utérus. La mise à mort des animaux receveurs (modèle d'endométriose) sera nécessaire afin d'évaluer le développement de l'endométriose par le biais du prélèvement de tissus. Les 2 groupes ne subissant pas d’induction de modèles d’endométriose (36 animaux) seront également mis à mort pour prélèvement de la moelle épinière et observation de l’absence de lésions dans la cavité abdominal afin d’avoir une référence contre qui comparer les autres groupes.
Remplacement
L’étude de l’endométriose repose sur 2 types de modèles, les modèles précliniques in vitro, impliquant la culture de tissus humain et permettant d’évaluer l’action de composés sur la vascularisation et la survie des lésions endométriales, ainsi que sur des modèles in vivo, reposant sur l’utilisations de rats, souris ou primates, et permettant d’évaluer le bien être général par l’interaction des lésions avec le reste de l’organisme. Les composés évalués dans ce projet ont déjà été testés dans des modèles in vitro afin de ne sélectionner que les candidats ayant la meilleure réponse pharmacologique. S'agissant d'étude sur la douleur, l’anxiété, la dépression, la locomotion et le bien-être général, l'animal vivant est nécessaire pour explorer et évaluer les troubles du comportement par le biais de tests comportementaux. Les approches alternatives in vitro ne permettent pas de prendre en compte l’organisme vivant dans sa totalité et ne peuvent, à l’heure actuelle, se substituer à l’utilisation de modèles animaux pour ce projet. Ce type d'étude sur modèle animal est donc pour le moment nécessaire avant le passage en phase clinique chez l’Homme.
Réduction
Ces travaux ont été précédés par des études in vitro permettant de sélectionner les molécules les plus prometteuses à des doses adaptées. Une forte expertise du laboratoire s’étendant sur plusieurs années d’expériences concernant les tests comportementaux et modèles animaux permet d’affiner le nombre d’animaux. De plus le nombre d’animaux de ce projet a été défini de façon à utiliser le minimum d’animaux tout en obtenant des données statistiquement suffisantes (effectif de n=12 par groupe). La mise en place du modèle d’endométriose fait l’objet d’une collaboration avec une autre équipe qui maitrise ce modèle, et les expérimentateurs de notre équipe ont été formé au sein de cette équipe. De plus, Une première expérimentation préliminaire est une étape de validation du modèle, permettant de caractériser le modèle murin et de vérifier sa pertinence clinique, afin d’éviter l’induction d’un modèle d’endométriose induisant un phénotype éloigné de ce qui est observé chez la femme. Plusieurs expérimentations sont des étapes de GoNoGo, c’est-à-dire que si les résultats de celles-ci sont négatifs (pas de douleur dans le modèle ou pas d’effet antalgique de chaque composé) alors l’étude s’arrête et les procédures suivantes ne seront pas réalisées. Les lésions et moelle épinières des animaux seront prélevés afin d’évaluer par coloration histologique et immuno histologique la progression de la pathologie et l’activité des neurones impliqué dans la douleur. De plus, les lésions et ganglions rachidiens de certains animaux seront également prélevés pour archivage et partage des tissus. Toutes les procédures seront réalisées sur des groupes randomisés avec un groupe témoins négatif (recevant du véhicule), et les toutes les procédures seront menées par un expérimentateur en aveugle. L’ensemble des résultats, y compris négatifs, feront l’objet d’une publication afin d’éviter la reproduction d’expérience.
Raffinement
Des méthodes de raffinements sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet. Pour cela les conditions d'hébergement seront optimales (température, hygrométrie, luminosité). Le nombre d’animaux est adapté à la taille de la cage et en adéquation avec la règlementation (5 souris de 20-30 g dans une cage de 530 cm2). De plus, le milieu est enrichi par du matériel de nidification (coton et sizzle), un abri (dôme carton) et des matériaux à ronger (bois tendre). L’hébergement en groupe est maintenu pour le bien-être animal. Une surveillance des conflits sera réalisée. Une observation quotidienne des animaux sera réalisée par le personnel de l’animalerie qui est sensibilisé aux différents modèles. Les expérimentateurs sont tous titulaires du niveau « concepteur et réalisateur de projet » ainsi que de la formation de chirurgie sur rongeurs. Après leur arrivée à l’animalerie, une période de repos d’une semaine est observée afin d’acclimater les animaux à leur nouvel environnement. Pour limiter l’anxiété des animaux, ils sont habitués à la contention dès leur arrivée à l’animalerie et à l’appareillage des tests comportementaux pendant 3 jours avant le test. De plus, le personnel de l’animalerie et les expérimentateurs utilisent dès que possible la technique du cupping pour limiter l’anxiété des souris lors du transfert des animaux. Afin de limiter la souffrance liée au tatouage des animaux, ils sont identifiés par un marquage sur la queue réalisé une fois par semaine, suivi de la proposition de Régilait pour réduire le stress des animaux par renforcement positif. Enfin, le poids des animaux et leur aspect général (mobilité, comportement social/isolement, fréquence respiratoire, aspect de la fourrure, hydratation, réaction à la contention) sera suivi 3 fois par semaine à l’aide d’une grille d’évaluation.
Choix des espèces
La souris est habituellement utilisée pour ces travaux portant sur l’endométriose. D’autres travaux antérieurs internationaux sur cette thématique ont eu recours à la même espèce et souche, ce qui permet de bénéficier d’une expertise et de données antérieures, sans utilisation de primates. Enfin, la souris possède une activité et un comportement spontanée tout à fait adaptés à l’étude de la douleur au travers de tests comportementaux permettant de confirmer l’induction de l’endométriose. Les animaux auront 8 semaines à la réception à l'animalerie, et ils auront 1 semaine d'acclimatation, pour avoir un âge d’environ 9 semaines au début des expérimentations. L’âge de 9 semaines est communément choisi pour ce type de projet. La souris femelle est utilisée dans toute les procédures car l’endométriose est une pathologie liée au sexe se développant chez les sujets de sexe féminin.
Étude du nouveau traitement anti-stress post-traumatique chez le rat
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Soumis à des chocs électriques inévitables de 1 mA pendant quatre secondes, 205 rats Wistar vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent ensuite une à deux injections de composés psychotropes sur animal vigile, puis passent le test du champ ouvert, le test de reconnaissance d'objet et un enregistrement de vocalisations ultrasonores, cinq à sept minutes par session. Le projet cherche deux molécules capables de favoriser la récupération après un traumatisme psychologique, piste rattachée aux substances à faible dose associées à une psychothérapie chez l'humain. Le porteur qualifie ce stress de modéré à intense mais sans séquelle physique, et rattache la mise à mort de tous les rats aux neuro-adaptations provoquées par les traitements, qui interdisent de les réutiliser.
Objectifs
Le trouble de stress post-traumatique est une réponse anormale à un traumatisme, qui touche une part importante de la population. Dans de nombreux cas, ce trouble est associé à d'autres pathologies psychiatriques, comme la dépression, ce qui complique sa prise en charge. Il est souvent décrit comme un dysfonctionnement de la mémoire, où le souvenir du traumatisme reste envahissant au lieu de s’atténuer naturellement. Les traitements actuels, notamment les antidépresseurs classiques, restent souvent peu efficaces, en particulier chez les patients souffrant de comorbidité. Face à ces limites, de nouvelles approches thérapeutiques sont explorées. Certaines substances agissant sur la plasticité cérébrale ont montré des effets prometteurs sur les symptômes du trouble de stress post-traumatique et de la dépression associée, notamment lorsqu’elles sont utilisées à faibles doses et en complément d’un accompagnement psychothérapeutique. Dans ce contexte, notre projet vise à étudier deux composés innovants susceptibles de favoriser la récupération après un traumatisme psychologique, sans provoquer d'effets indésirables majeurs. Nous utiliserons un modèle animal de trouble de stress post-traumatique afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu et d’évaluer l’efficacité de ces composés.
Bénéfices attendus
Le trouble de stress post-traumatique est une réponse pathologique à un traumatisme, qui touche une part importante de la population. Dans la majorité des cas, il est associé à d’autres troubles psychiatriques, notamment la dépression, ce qui aggrave le pronostic et rend la prise en charge plus difficile. Ce trouble est souvent lié à un dysfonctionnement de la mémoire : le souvenir du traumatisme reste intense et persistant, au lieu de s’atténuer avec le temps. Les traitements actuels, principalement les antidépresseurs, ne sont pas toujours efficaces, en particulier chez les patients présentant une dépression comorbide. Cela souligne l’importance de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Certaines substances capables de stimuler la plasticité cérébrale ont montré des effets encourageants sur les symptômes résistants du trouble de stress post-traumatique et de la dépression associée, notamment lorsqu’elles sont utilisées à faibles doses et en complément d’une prise en charge psychothérapeutique. Notre projet vise à évaluer d’un composé innovant susceptible de favoriser la récupération après un traumatisme, en agissant sur les mécanismes de plasticité neuronale, sans provoquer d’effets secondaires majeurs. Nous utiliserons pour cela un modèle animal de trouble de stress post-traumatique, afin d’étudier leur efficacité et de mieux comprendre leur mode d’action. Les résultats seront également comparés à ceux obtenus avec un traitement de référence.
Procédures
Les rats seront tout d’abord exposés, ou non selon le groupe expérimental, à une session de stimuli inévitables, de faible intensité, destinés à induire un stress dans le cadre d’un modèle validé de trouble de stress post-traumatique. Cette session constitue l’étape de conditionnement au stress. Par la suite, les animaux recevront des injections de substances actives par voie intra-péritonéale et/ou sous-cutanée. Ces administrations seront réalisées sur des animaux vigiles (non anesthésiés), dans des conditions de contention manuelle douce. Chaque injection impliquera une contention brève, d’une durée estimée entre 10 et 20 secondes. Selon le groupe, les animaux recevront une à deux injections, à des temps définis (par exemple : immédiatement après le stress, ou après un délai de 24 à 48 h dans le cadre de l’évaluation d’un effet différé). Enfin, les animaux effectueront des tests comportementaux : a) le test du champ ouvert avec une durée de session de 5 minutes, b) le test de la reconnaissance d’objet avec une durée de session de 5 minutes, 3) le test de vocalisations ultrasonores avec une durée de session de 7 minutes. L’ensemble de ces interventions est conçu pour limiter le stress additionnel et garantir des conditions d’expérimentation reproductibles, tout en respectant le bien-être animal. Un suivi quotidien sera effectué afin de surveiller l’état de santé des animaux après chaque manipulation.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à plusieurs interventions selon les groupes expérimentaux, chacune étant associée à un niveau de nuisance spécifique : Stimuli inévitables : Tous les rats recevront une série de stimuli électriques brefs (1 mA, 4 sec) dans le cadre du protocole de stress. Cette procédure entraîne un stress modéré à intense, de courte durée, sans séquelle physique. Injections per os, intra-péritonéales et/ou sous-cutanées : Tous les animaux recevront une à deux injections, nécessitant une contention manuelle douce d’environ 10 à 20 secondes. Ces injections induisent une douleur légère et transitoire liée à la piqûre. Administration de substances psychotropes : Certains rats recevront des composés ayant un effet sur le système nerveux central. Cela peut entraîner un inconfort passager, observé par des comportements typiques comme la sédation, sans conséquence durable. Tests comportementaux (champ ouvert, reconnaissance d’objet, vocalisations ultrasonores) : Ces épreuves consistent à placer les animaux dans des environnements nouveaux. Elles induisent une légère anxiété transitoire, sans manipulation douloureuse ni contrainte physique. Toutes ces interventions seront réalisées dans le respect du bien-être animal, avec une surveillance quotidienne et des critères d’arrêt prédéfinis si une souffrance est détectée.
Devenir
La totalité des animaux seront mis à mort car l'administration des médicaments créant des neuro-adaptations, les animaux ne peuvent pas être réutilisés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de développer de nouveaux médicaments contre le trouble de stress post-traumatique destinés à un usage chez l’humain. L’étude préclinique doit donc inclure une administration chez l’animal entier, d’autant plus que les effets comportementaux de ces composés ne peuvent être évalués que chez un animal vigile. Des approches in vitro sont déjà mises en œuvre au laboratoire (évaluation de la neurogenèse, de la synaptogenèse, et électrophysiologie in vitro). Toutefois, le recours à des modèles complexes, c’est-à-dire à des animaux vivants, demeure indispensable pour analyser les réponses antidépressives induites par de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été défini avec soin afin de concilier la qualité scientifique des résultats et la réduction du nombre d’animaux. Les groupes expérimentaux sont constitués de 10 rats chacun (sauf le groupe contrôle). Cet effectif repose sur l’expérience acquise dans nos travaux antérieurs ainsi que sur les données disponibles dans la littérature pour ce type de modèle, en tenant compte de la variabilité attendue des paramètres étudiés. Ce choix est conforme aux recommandations méthodologiques généralement admises pour garantir une puissance statistique suffisante, tout en limitant le nombre d’animaux au strict minimum nécessaire, conformément au principe de réduction.
Raffinement
Des mesures de raffinement seront mises en œuvre afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du projet. Chaque cage sera équipée d’un enrichissement environnemental standard comprenant un matériau de nidification végétal à base de fibres de coton, un abri opaque de type igloo et un bâtonnet en bois à ronger, afin de favoriser les comportements naturels et réduire le stress. En cas de difficulté alimentaire, notamment à la suite de procédures stressantes ou de traitements susceptibles d’entraîner une diminution transitoire de l’appétit, une alimentation de substitution facilement accessible sera proposée directement dans la cage. Les animaux feront l’objet d’une observation quotidienne, avec une attention particulière portée à l’état général, à l’apparence physique externe et aux comportements. Une grille de score clinique et comportementale sera utilisée afin d’évaluer objectivement le niveau de souffrance. Des points limites, définis à l’avance, permettront une intervention rapide (adaptation des conditions de prise en charge, traitement antalgique ou arrêt de la procédure) afin d’éviter toute souffrance inutile. En cas de douleur ou d’altération de l’état général, l’animal sera examiné par le vétérinaire référent et un traitement antalgique approprié sera mis en place. Si l’état de l’animal l’exige ou si les points limites sont atteints, une euthanasie sera pratiquée selon une méthode associant une anesthésie générale profonde suivie de l’administration d’un produit euthanasique, garantissant une perte de conscience rapide et l’absence de souffrance.
Choix des espèces
Les rongeurs sont des modèles particulièrement pertinents en biologie psychiatrique grâce à la forte conservation des circuits neuronaux régulant émotions, stress et mémoire entre ces espèces et l’humain. Les principaux systèmes de neurotransmission et les mécanismes de plasticité synaptique liés aux troubles psychiatriques sont largement partagés, permettant une transposition fiable des résultats. Le rat possède des capacités comportementales et cognitives bien caractérisées, ce qui permet d’évaluer finement l’anxiété, la peur conditionnée, la mémoire émotionnelle et les réponses au stress. L’existence de paradigmes expérimentaux validés assure la comparabilité et la reproductibilité des données. Les rats Wistar sont privilégiés pour leur sensibilité aux épreuves émotionnelles. Lors du paradigme de stimuli inévitables, ils émettent davantage de vocalisations ultrasonores à 22 kHz que les Sprague-Dawley, reflétant une réponse émotionnelle plus marquée, ce qui les rend particulièrement adaptés pour l’étude des altérations affectives et l’évaluation des traitements. Des animaux adultes seront utilisés, en cohérence avec la réalité clinique, puisque les antidépresseurs et les anxiolytiques sont majoritairement prescrits chez l’adulte humain. Les expérimentations débuteront avec des rats âgés de 8 semaines.
Évaluation d’un dispositif endovasculaire pour le recueil de signal électroencéphalographique intracranien sur un modèle ovin
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Chaque brebis subit trois anesthésies générales avec intubation et ventilation mécanique, la pose d'un cathéter dans la veine jugulaire, un cathétérisme vasculaire sous fluoroscopie d'environ trente minutes et trois scanners. 12 brebis vont être utilisées ainsi, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur liste pourtant la douleur, les infections, les risques hémorragiques et thrombotiques, l'irritation de la trachée liée aux intubations répétées, l'hématome jugulaire possible et le stress de la mise à jeun en isolement la veille des interventions. Les douze animaux sont tués à la fin de cette étude pilote, pour prélever la paroi du sinus sagittal où le dispositif a été implanté et y chercher inflammation et tissu cicatriciel.
Objectifs
L’électroencéphalogramme (EEG) est un examen qui permet d’enregistrer l’activité électrique du cerveau à l’aide de capteurs placés sur la tête. Dans la majorité des cas, cet examen externe suffit. Cependant, dans certaines situations complexes, ces enregistrements ne sont pas assez précis. Il est alors nécessaire d’utiliser un EEG intracrânien, qui consiste à mesurer l’activité cérébrale au plus près du cerveau et devient indispensable pour localiser l’origine des crises, comprendre comment elles se propagent et aider les médecins à décider d’un traitement. De plus, Il permet de surveiller en continu le fonctionnement du cerveau et de détecter des crises silencieuses ou des souffrances cérébrales qui ne sont pas visibles cliniquement. Cette technique correspond à une neurochirurgie impliquant l'ouverture de la boite cranienne et la traversée du cerveau pour positionner les electrodes. Cette technique invasive constitue une agression anatomique directe du cerveau et expose les patients à des risques non négligeables tels que des hémorragies intracrâniennes, des complications infectieuses ou des abcès du cerveau. L’objectif principal de cette étude est de tester un nouveau dispositif miniaturisé qui ne nécessite aucune chirurgie. le dispositif est introduit par les vaisseaux sanguins et placé dans une veine du cerveau. Ce dispositif est évalué chez la brebis afin de vérifier s’il permet d’enregistrer une activité cérébrale de bonne qualité en toute sécurité. À terme, ce projet vise à proposer une alternative moins invasive à l’EEG intracrânien classique, en évitant une chirurgie tout en conservant des informations cérébrales fiables.
Bénéfices attendus
A l’issue de cette étude, le dispositif innovant sur lequel porte ce projet pourrait permettre de réaliser des recueils de données EEG intracraniens sans avoir besoin d'éffectuer une chirurgie. Le dispositif d’intérêt pourrait permettre de faciliter le geste technique et d’améliorer la prise en charge de ces pathologies.
Procédures
Les animaux auront chacun 3 anesthésie générales avec pose de cathéter veineux sous contention douce. Les animaux auront 3 examens d'imagerie tomodensitométrique (d'environ 15 minutes). Les animaux seront soumis à un cathétérisme vasculaire sous fluoroscopie, ce protocole durera environ 30minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sont le stress, la douleur, les infections, et les risques hémorragiques ou thrombotiques. La veille de l'intervention, les animaux seront isolés du groupe social en petit groupe de 2 afin d'être mis à jeun, ce qui peut être source de stress. Mise en place d’une voie veineuse périphérique au niveau de la veine jugulaire externe sous contention physique douce des animaux peut également induire un stress de l'animal. Pour l’anesthésie : intubation, mise sous respiration mécanique et anesthésie générale peuvent causer des irritations de la trachées, ce geste sera répété 3 fois par animal. Incision des zones opératoires, fixation des boitiers de recueil à la peau: douleur, risque hémorragique, risque thrombotique. Injection de produit de contraste iodé lors des scanner (réaction allergique). Injection intra-musculaire de médicaments qui peut être source de douleur. Mise en place d'un cathéter dans la veine jugulaire qui peut provoquer un hématome.
Devenir
Tous les animaux (n=12) du projet seront mis à mort à la fin de la procédure pilote. Le prélèvement de la paroi du sinus sagittal (zone d'implantation) est essentielle pour réaliser des analyses histologiques afin d'observer les réactions inflammatoires, l’adhésion du dispositif aux parois vasculaires, la formation de tissu cicatriciel et la biocompatibilité.
Remplacement
Le projet ayant pour objectif le monitoring d'une activité éléctro-encéphalographique, le recours à un modèle in vivo est indispensable. De plus, la tailles des artères de la brebis sont proches de celles de l'humain, ce modèle permet donc de tester le dispositif dans sa version finale, identique à celle qui pourra être utilisée chez l’Homme.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au maximum en veillant toutefois à obtenir un nombre suffisant de dispositifs implantés pour réaliser une évaluation de l'efficacité. S'agissant d'une étude pilote, auncun test statistique n'a été réalisé afin de déterminer le nombre d'animaux. La procédure a été préalablement sécurisée par la réalisation d’études in vitro sur banc d’essai pour confirmer l'efficacité technique du déploiement du dispositif. Cette étude pilote sera constituée 12 animaux répartis en 4 groupes comprenant des temps d'évaluation et d'explantation différents (explantation à J7, J14, J21 et J28).
Raffinement
Les conditions de vie des animaux et les procédures ont été conçues pour limiter au maximum le stress et la douleur. Avant les expériences, les animaux disposent d’une semaine pour s’adapter à leur environnement. Les interventions sont réalisées par du personnel qualifié, sous anesthésie générale, avec des médicaments contre la douleur. Chaque jour, leur état est surveillé (apparence, comportement, appétit). En cas de signe de mal-être, une prise en charge rapide est mise en place avec, si besoin, l’intervention du vétérinaire référent. Les examens d’imagerie utilisés ne provoquent pas de douleur. La mise en place des dispositifs médicaux se fait avec des techniques douces pour réduire le stress, puis l’anesthésie agit en quelques secondes. Les animaux sont surveillés en continu pendant l’intervention, et tout animal instable est retiré de l’étude. Si une complication grave survient pendant l’intervention, des mesures immédiates sont prises ; en cas d’hémorragie cérébrale, l’animal est euthanasié pour éviter toute souffrance. Après l’intervention, les animaux sont suivis quotidiennement, avec une surveillance renforcée la première semaine. Les plaies sont contrôlées et soignées si nécessaire. Des antibiotiques et des antidouleurs sont administrés en cas de besoin. Si une souffrance persiste malgré les traitements, l’animal est euthanasié afin de préserver son bien-être.
Choix des espèces
L’utilisation de brebis comme modèle animal est justifiée par leur taille, qui est comparable à celle des patients humains pour l’implantation de dispositifs endovasculaires par voie veineuse. Ce modèle permet de simuler de manière fiable l’intervention par voie jugulaire et d’évaluer les réponses biologiques dans un contexte de taille et d’anatomie vasculaire pertinents pour les applications humaines. Les animaux seront des Brebis adultes. En effet, la taille des artères doit être suffisante pour pouvoir mettre en place le dispositif et surtout leur diamètre ne doit plus varier pendant le temps de suivi.
Test de composés pharmacologiques ciblant le dysfonctionnement d’organelles dans la maladie de Charcot-Marie-Tooth
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un composé par voie orale six jours sur sept pendant huit semaines, puis passent le rotarod, où elles sont forcées de marcher cinq minutes sur une roue en rotation, le test du gait, et le test de von Frey, qui applique des forces croissantes sur la patte au moyen d'un filament. La lignée utilisée porte une mutation de Mfn2 qui reproduit une dénervation musculaire et des défauts locomoteurs apparaissant après six mois. Le porteur indique que les composés ont déjà montré un effet bénéfique sur un modèle in vitro dérivé de cellules humaines de patients, et qualifie néanmoins le passage chez la souris d'étape "indispensable".
Objectifs
La maladie de Charcot Marie Tooth (CMT) est une maladie génétique touchant le système nerveux périphérique (SNP). Les patients souffrant de CMT présentent une faiblesse et atrophie musculaire prédominante aux membres inférieurs, des déformations squelettiques des extrémités, ce qui entraine une difficulté pour se mouvoir et pour les formes de CMT les plus sévères, la nécessité d'un fauteuil roulant. Contrairement à la maladie de Charcot (ou sclérose latérale amyotrophique), la CMT ne réduit pas l’espérance de vie des patients, mais affecte fortement leur qualité de vie. Une des formes les plus fréquente de CMT est la forme CMT2A. Au niveau cellulaire, nos travaux précédents ont montré que la Mfn2 mutée entraine des défauts d'organelles dans les neurones conduisant à l’activation d’un stress cellulaire . Ce projet a pour but de tester plusieurs composés pharmacologiques, dont l’effet a d’abord été validé dans des modèles cellulaires, permettant d’améliorer le contact entre ces deux organelles et de réduire le stress cellulaire, dans un modèle murin modélisant de la maladie CMT2A.
Bénéfices attendus
L'ensemble de ce projet nous permettra de déterminer si ces composés pharmacologiques représentent une possibilité thérapeutique pertinente pour la CMT2A. Si un effet bénéfique est obtenu, cela pourrait dans le futur conduire à un essai clinique chez l’homme. A plus long terme ces approches pourront être mise en place pour d'autres formes de CMT liées à des défauts de stress du réticulum endoplasmique ou à des défauts d’organelles
Procédures
Les animaux seront soumis à : une administration de traitement par voie orale en prise spontanée 6j/7 pendant 8 semaines (léger; quelques minutes); des tests de comportement permettant la mesure de la locomotion et de la sensibilité des pattes (maximum 15 minutes par animal pour chaque test) . Chaque test sera réalisé sur deux jours (entrainement et test) en incluant des moments de récupération pour les animaux entre chaque essais ( 5 minutes) et entre chaque test (au moins deux jours). A la fin de l'expérience, les animaux seront euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les animaux CMT2A présentent un phénotype léger d’apparition tardive (après 6 mois) sans impact sur la qualité de vie et surive des animaux. Dans le cas de l’administration guidée par micropipette, les animaux subiront à l’âge adulte un traitement par voie orale de 6 jours par semaine pendant deux mois. Cela impliquera une légère contention de l'animal une fois par jour au moyen d'une légère pression exercée par la paume de la main de l'expérimentateur. L'administration par micropipette ne créera pas d'inconfort, et les composés ont déjà été testé et sont bien tolérés. Au cours du test rotarod, les souris seront forcées à marcher sur une roue qui tourne pendant 5 min. Pour les souris transgéniques qui présentent des défauts locomoteurs sur ce test, cela pourra conduire à une fatigue musculaire légère. Nous n'anticipons pas de nuisance liée au test du gait. Le test VonFrey, qui a pour but d’analyser la réponse sensitive, entraîne par contre un inconfort de courte durée suite à l’exposition à un filament de 0.5 mm qui vient exercer des forces croissantes sur la patte de la souris. Les souris ressentiront ainsi une légère piqûre au niveau de leur paume qui entraine un léger inconfort de quelques secondes.
Devenir
mise à mort et récupération des tissus
Remplacement
l est difficile d'accéder aux cellules de patients du système nerveux périphériques (neurones moteurs et sensitifs et cellules de Schwann). Les neurones moteurs et sensitifs de patients peuvent être différentiés à partir de cellules pluripotentes humaines induites et constituer ainsi un modèle humain de la pathologie CMT pour les formes axonales. Nos données préliminaires ont déjà montré un effet bénéfique de ces composés sur un modèle in vitro de la CMT2A. Néanmoins le passage in vivo, notamment chez la souris, est une étape indispensable pour établir la preuve de concept et la mise au point de la dose du traitement, sa biodisponibilité, afin d'envisager par la suite un essai thérapeutique chez l'homme.
Réduction
Le nombre d'animaux a été limité au minimum nécessaire (= 15 animaux par groupe) pour mettre en évidence un effet significatif sur des paramètres de locomotion et de sensibilité en se basant sur nos travaux précédents et des tests statistiques. Au total nous utiliserons 420 animaux répartis de la manière suivante : Deux groupes génétiques : contrôles et mutants - Quatre groupes thérapeutiques : 1 solution véhicule (contrôle) et 4 différents composés pharmacologiques.
Raffinement
Nous nous assurerons de diminuer le stress des souris en les manipulant en coupe ou en tunnel. Afin d’optimiser le bien-être de nos animaux, nous avons opté pour une méthode d’identification couplée au prélèvement pour génotypage afin de réduire la douleur et le stress des animaux. Nous avons choisi de privilégier un mode d’administration de notre composé pharmacologique par voie orale via la méthode MDA plutôt que par gavage afin de réduire considérablement le stress des animaux et d’éventuels risques de blessures lors de l’injection.
Choix des espèces
La souris reste un des modèles les plus aisés à modifier génétiquement et proche de l'homme (99% des gènes sont homologues). Elle est l'espèce la plus utilisée pour modéliser des maladies neurodégénératives ou neuromusculaires telles que la CMT. Elles développent la plupart du temps des anomalies observées chez l'homme et ont permis de mieux comprendre les mécanismes cellulaires sous-jacents à ces pathologies. Dans notre cas, la lignée utilisée pour la CMT2A reproduit une partie des anomalies histologiques et comportementales observés chez ces patients telles qu'une dénervation musculaire, et des défauts locomoteurs tardifs. Pour les trois études, les traitements seront réalisés à 4 mois (proche du début ds symptômes moteurs) pendant 8 semaines. L'ensemble des groupes de souris de ces études seront suivis pendant les deux mois de traitement (soit de 4 à 6 mois).
Caractérisation Multimodale de Modèles Animaux par IRM
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 100
Immobilisés la tête maintenue dans un dispositif de contention, sous anesthésie gazeuse ou injectable pendant des séances allant jusqu'à deux heures et demie, 200 souris et 100 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Environ la moitié reçoit en plus un cathéter sous-cutané, dont le porteur reconnaît qu'il peut provoquer des douleurs. Le même document qualifie l'IRM de méthode "indolore et non invasive" et en fait un argument de réduction, alors que tous les animaux sont tués après la dernière séance pour que leur cerveau soit analysé ex vivo. L'effectif ne vient d'aucun calcul de puissance mais d'une prévision d'activité de plateforme, deux projets souris et un projet rat par an, deux groupes de dix animaux chacun.
Objectifs
En neurosciences, les études précliniques menées avec des modèles rongeurs sont souvent réalisées pour identifier des « signatures » - des biomarqueurs – des mécanismes cérébraux sains ou pathologiques pour envisager un transfert vers une recherche clinique. L’Imagerie par résonance magnétique (IRM) préclinique constitue un outil majeur pour l’étude des pathologies neurodéveloppementales, neurologiques et psychiatriques, car elle offre une exploration non invasive de multiples paramètres fonctionnels et anatomiques du cerveau des modèles étudiés. Il existe plusieurs modalités d’IRM, chacune ayant ses spécificités et permettant la caractérisation de paramètres précis mais restreints et une modalité utilisée seule ne permet souvent pas d’identifier un biomarqueur. Afin d’optimiser la découverte de biomarqueurs d’intérêt et de favoriser des translations vers la clinique à partir de modèles de pathologies cérébrales, nous proposons de combiner plusieurs modalités d’IRM – on parle d’IRM multimodale – pour offrir une vue d’ensemble détaillée et dynamique des processus biologiques au sein du cerveau d’un modèle rongeur : en multipliant les grilles de lecture, nous sommes capables, pour un modèle rongeur donné, d’évaluer la structure cérébrale, la connectivité fonctionnelle et les profils métaboliques. Nous pouvons ainsi identifier et comparer des biomarqueurs d’intérêt et suivre leur évolution longitudinale. Les modalités d’IRM utilisées dans ce protocole sont multiples et complémentaires : - IRM anatomique pour visualiser les structures cérébrales, offrant ainsi une vue détaillée de l’intégrité structurale du cerveau. - IRM fonctionnelle (IRMf) pour étudier l’activité neuronale et la connectivité fonctionnelle et ainsi obtenir des informations sur les réseaux neuronaux et leurs interactions en réponse à des stimuli. - Spectroscopie par résonance magnétique (MRS) pour étudier le métabolisme cérébral et donc comprendre les mécanismes sous-jacents aux maladies neurologiques et psychiatriques. - Imagerie par transfert de saturation d’échange chimique (CEST) pour détecter des biomarqueurs moléculaires spécifiques.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont nombreux et couvrent plusieurs domaines de la recherche en neurosciences et en imagerie médicale. Nous pouvons identifier notamment : - L’amélioration de la compréhension des maladies neurologiques et psychiatriques. - L’identification de biomarqueurs. - Le suivi longitudinal des maladies. - L’optimisation des modèles animaux. - La translation vers l’imagerie clinique.
Procédures
Pendant les sessions d’IRM, un système de contention adapté sera employé pour assurer l’immobilisation des animaux indispensable à la qualité des acquisitions. les animaux seront placés sous anesthésie gazeuse . Chaque animal pourra subir de 1 à 4 séances d’imagerie selon le projet et le type de modèle : les modèles neurodéveloppementaux ou neurodégénératifs nécessitent généralement des suivis longitudinales, tandis que les autres projets prévoient une seule séance. Un intervalle d’au moins deux semaines sera respecté entre les séances pour limiter le stress. Pour les animaux destinés aux sessions d’IRM fonctionnelle un cathéter en sous-cutané sera placé pour l’administration d’un anesthésique ou d’un tranquillisant médicamenteux, l’anesthésie gazeuse n’étant pas adaptée à ce type d’examen. Cela concernera environ la moitié des animaux. Chaque session IRM n’excédera pas 2 heures et demi.
Impact sur les animaux
La pose d’un cathéter en sous-cutané pourra entraîner des douleurs. Le positionnement nécessaire pour l’imagerie peut être inconfortable. L’IRM peut induire un stress lié à la manipulation et à l'immobilisation prolongée sous anesthésie. L’examen lui-même n’est pas douloureux, mais la préparation et le maintien immobile de l’animal peuvent entraîner un léger stress. . Une anesthésie prolongée présente un risque d’hypothermie.
Devenir
A l’issue de la dernière session IRM, tous les animaux seront euthanasiés pour récupérer leur cerveau pour des études ex vivo indispensables pour confirmer la validité des biomarqueurs qui seront identifiés au cours de l’étude
Remplacement
L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour comprendre les mécanismes physiopathologiques et tester de nouvelles approches thérapeutiques.
Réduction
L’application combinée d’imageries anatomiques, fonctionnelles et métaboliques permet une caractérisation plus complète que chaque technique isolée. Le recours à l’IRM multimodale contribue également à la réduction du nombre d’animaux utilisés, en multipliant les mesures obtenues sur un même individu. Nous avons déterminé le nombre d’animaux en fonction des nécessités d’effectifs pour réaliser des statistiques significatives. Cela a été possible grâce aux expériences réalisées précédemment sur les modèles de souris et de rat. L’IRM qui est une méthode indolore et non invasive, permet d’examiner de nombreux paramètres sur un même animal, réduisant ainsi considérablement le nombre d’animaux et d’expériences nécessaires pour obtenir ces informations. Dans le cadre du présent projet plateforme, chaque projet utilisateur accueilli comprend plusieurs groupes expérimentaux, par exemple des animaux modèles et des animaux contrôles, éventuellement différenciés par âge, sexe ou type de modification génétique. Sur une année, la plateforme prévoyoit d’accueillir environ deux projets impliquant la souris et un projet impliquant le rat, chacun comportant 2 groupes de 10 animaux. Sur cinq ans cela correspond à un maximum de 200 souris et 100 rats. En tenant compte des différents groupes expérimentaux ainsi que des acquisitions longitudinales prévues, ce nombre d’animaux est justifié. Il permet de couvrir l’ensemble des besoins liés aux conditions expérimentales, d’assurer la robustesse des résultats obtenus et de réduire au strict minimum le nombre d’animaux utilisés, tout en maximisant les informations recueillies pour chaque individu.
Raffinement
Raffinement Le raffinement repose sur des procédures rigoureuses, la formation du personnel, un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, l’observation des signes cliniques et des points limites, ainsi que des soins post-anesthésiques adaptés. Anesthésie Avant chaque examen, les animaux seront anesthésiés par un opérateur qualifié afin d’éviter toute douleur ou stress. Selon le type de session, l’anesthésie sera réalisée sous forme gazeuse ou injectable. Pendant l’examen, les animaux resteront sous anesthésie et leur fréquence respiratoire sera surveillée en continu pour garantir leur sécurité. Chaque session d’IRM durera au maximum 2,5 heures. Après l’examen, les animaux seront surveillés jusqu’à leur réveil complet dans un environnement calme et chauffé. Immobilisation et réduction de l’inconfort Lors des séances d’IRM, la tête des animaux sera stabilisée à l’aide d’un dispositif de maintien adapté, afin d’éviter les mouvements pendant l’enregistrement des images. Pour limiter tout inconfort, une anesthésie locale sera appliquée avant la mise en place du dispositif. Maintien de la température corporelle Les animaux seront maintenus au chaud grâce à un tapis chauffant adapté, afin de prévenir toute hypothermie pendant la procédure.
Choix des espèces
Les fonctions cérébrales des rongeurs sont bien documentées, ce qui en fait des modèles de référence pour l’étude du cerveau. L’utilisation de rats et de souris adultes permet de reproduire plus fidèlement les mécanismes cérébraux observés chez l’adulte, notamment dans le cadre de modèles de pathologies neurologiques ou psychiatriques. Les expériences seront donc réalisées sur des souris adultes (18–35 g) et des rats adultes (150–250 g).
Caractérisation de nouveaux traceurs radioactifs ciblant le système nerveux central chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Réutilisés d'une procédure à l'autre au sein du même projet, y compris pour tester un autre traceur quand le premier échoue, 360 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit une ou deux injections de composé radioactif dans la veine de la queue, sous anesthésie gazeuse, puis reste immobilisé jusqu'à trois heures par séance d'imagerie, avec jusqu'à quatre séances. Le porteur signale une douleur au point d'injection et un hématome possible après cathétérisation de la veine caudale. Aucun rat ne sort vivant du projet, tous sont tués pour que leur cerveau soit récupéré et que la fixation des radiotraceurs y soit vérifiée.
Objectifs
Dans les pathologies du système nerveux central, divers processus métaboliques sont impliqués et entraînent des variations d’expression ou d’activation de protéines, de transporteurs ou encore de récepteurs. Ces éléments constituent alors des cibles d’intérêt pour la prise en charge thérapeutique et/ou le diagnostic de ces pathologies. Nous menons des recherches visant à développer de nouveaux traceurs radioactifs d’imagerie de Tomographie par Emissions de Positons (TEP) marqués au fluor-18 destinés, à explorer in vivo le système nerveux central dans ses états physiologiques (normaux) ou altérés (pathologiques). La création de ces nouveaux radiotraceurs, à visée diagnostique ou thérapeutique, constitue un enjeu majeur compte tenu de la diversité des processus rencontrés dans les pathologies du système nerveux central. Ce projet a donc plusieurs objectifs : 1- Caractériser le devenir de ces composés radioactifs dans l’organisme et vérifier leur passage jusqu’au cerveau passage de la barrière hémato-encéphalique. 2- S’assurer in vivo que nos radiotraceurs atteignent bien leur cible. Pour répondre à ces objectifs, il est nécessaire de tester nos radiotraceurs sur l’animal vivant (organisme entier) pour valider leur potentiel en clinique humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier de nouveaux radiotraceurs TEP capables de se lier à des cibles d’intérêt majeures du système nerveux central, dans le but d’améliorer la prise en charge thérapeutique et/ou le diagnostic des pathologies du système nerveux central. Après une caractérisation de leurs propriétés et de leurs devenirs dans l’organisme, ces traceurs pourront être proposés en clinique humaine pour le diagnostic, le suivi ou le traitement de nombreuses affections neurologiques.
Procédures
Les animaux de la procédure 1 auront une injection d’un radiotraceur (< 1min) prolongée par une imagerie (de 60 à 180 min) sous anesthésie gazeuse et seront ré-utilisés en procédures 1, 2 et/ou 3. Les animaux de la procédure 2 auront deux injections (< 1min) espacées de 5 à 30 min sous anesthésie gazeuse puis ils seront euthanasiés. Les animaux de la procédure 3 auront 4 séances d’imagerie (60 à 180 min) avec deux injections (< 1 min) espacées de 5 à 30 min par séance d’imagerie puis ils seront euthanasiés.
Impact sur les animaux
La manipulation et l’induction de l’anesthésie entraine un léger stress chez l’animal. Une douleur (moins de 5 min) au point d’injection du radiotraceur et/ou du compétiteur peut être ressentie et un hématome peut se former suite à la cathéterisation de la veine caudale de l'animal.
Devenir
Afin de caractériser nos radiotraceurs et d’avoir des résultats robustes, nous devons récupérer en fin d'expérience les cerveaux de l’ensemble des animaux. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l'ensemble des animaux du projet.
Remplacement
Cette étude menée sur l’animal vivant intervient après de nombreuses étapes de développement et de tests réalisés en laboratoire. Pour valider un radiotraceur et vérifier qu’il fonctionne réellement dans l’organisme, il est indispensable d’utiliser des modèles animaux. En effet, des éléments essentiels — comme la capacité de la molécule à atteindre les organes ciblés, à traverser la barrière protectrice du cerveau, ou à interagir avec les différents mécanismes biologiques du système nerveux — ne peuvent pas être reproduits de façon fiable uniquement en laboratoire ou avec des simulations informatiques.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant les données préliminaires. La procédure 1 permet, grâce à l’imagerie, d’évaluer la distribution du traceur radioactif après injection intraveineuse, sans avoir à sacrifier différents groupes d’animaux à différents temps post-injection. Dès cette étape, nous vérifierons sur 6 animaux (3 mâles et 3 femelles) si le traceur atteint le cerveau et sa cible d’intérêt. Si c’est le cas, alors les mêmes animaux seront utilisés pour les procédures 2 ou 3. Si ce n’est pas le cas, alors les expérimentations avec ce traceur seront arrêtées et les animaux seront ré-utilisés dans cette même procédure pour tester un autre traceur radioactif. La procédure 2 permettra de comparer les résultats obtenus entre 6 animaux qui recevront le radiotraceur seul et 6 autres animaux (3 mâles + 3 femelles) qui recevront le radiotraceur et une molécule compétitrice dont on sait qu’elle va se fixer à la même cible d’intérêt et ainsi empêcher ou non la fixation du radiotraceur. Cette comparaison avec la molécule compétitrice nous permettra de confirmer la validité de notre radiotraceur. Cette procédure 2 ainsi que la procédure 3 seront réalisées si et seulement si la procédure 1 a montré des résultats concluants. La 3ème procédure est réalisée avec 2 groupes de 6 animaux (3 mâles et 3 femelles. Ces animaux seront répartis en 2 groupes car nous souhaitons caractériser notre radiotraceur avec 2 molécules compétitrices différentes. La première qui peut empêcher ou non la fixation de notre traceur radioactif et la seconde qui peut être déplacée ou non par notre radiotraceur. Ces tests permettent de vérifier de manière très précise la qualité et la spécificité du radiotraceur.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement. Toutes les stratégies d'anesthésie et de soin seront mises en œuvre pour réduire au maximum tout inconfort qui pourrait être induit par les procédures. Pour l’ensemble des procédures, les animaux seront sous anesthésie gazeuse et ils seront placés sur un tapis chauffant. Pour les imageries, une protection oculaire sera appliquée et la fréquence respiratoire et la température corporelle seront surveillées. Dès leur réveil, les animaux seront remis dans leur cage d’hébergement et une récompense leur sera donnée. Pour les animaux de la procédure 1et 3, des points limites suffisamment prédictifs seront appliqués selon une grille d’évaluation avec utilisation d’un antalgique si nécessaire.
Choix des espèces
Nous utiliserons le rat qui présente des similitudes avec le cerveau humain en termes de circuits cérébraux et processus neurobiologiques et neurochimiques. Des rats adultes seront utilisés afin d'avoir une taille de cerveau compatible avec la technique d'imagerie utilisée dans ce protocole.
Caractérisation d’une lignée murine pour étudier le développement des neurones précérébelleux.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Un gavage unique ou une injection intrapéritonéale unique, moins d'une minute par animal sur souris vigile : 36 femelles gestantes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées pour que leurs embryons soient prélevés. Le projet vise à caractériser le rôle d'un gène dans la migration des neurones précérébelleux, en lien avec le syndrome de Joubert, dont le porteur rappelle la prévalence d'un cas pour 100 000 personnes. Rien n'est dit du nombre d'embryons prélevés ni du nombre de gestations conduites par femelle, alors que le risque de fausse route et de microlésions lié à la canule de gavage est décrit par ailleurs.
Objectifs
Les neurones précérébelleux sont des neurones localisés au niveau du tronc cérébral dans le cerveau. Ces neurones projettent leurs axones dans le cervelet. Les neurones précérébelleux naissent au cours du développement embryonnaire. Tous ces neurones migrent ensuite de différentes façons dans la partie basse de cette structure. Chez l’homme, plusieurs pathologies perturbent la migration des neurones précérébelleux, notamment le syndrome de Joubert et le syndrome HGPPS (associant une paralysie des mouvements oculaires à une scoliose). Les neurones précérébelleux participent au contrôle de la motricité et la planification des mouvements. Des analyses transcriptomiques (analyses sur l'expression des gènes dans différents organes) nous ont permis d'identifier un gène qui est exprimé dans cette population neuronale. L’objectif de notre projet est de caractériser l’implication de ce gène dans le développement et la migration des neurones précérébelleux.
Bénéfices attendus
Le syndrome de Joubert a une prévalence d'un cas pour 100000 personnes. Cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes de développement des neurones qui vont former les différentes régions du cerveau et permettra de mieux comprendre le développement de cette maladie.
Procédures
Une partie des animaux recevra un traitement par gavage (réalisé une seule fois, sur animal vigile, l'acte dure moins de 1 min par animal). L’autre partie des animaux recevra une injection unique (sur animal vigile, l'acte dure moins de 1 min par animal).
Impact sur les animaux
Les animaux recevront un traitement unique par gavage ou par injection. La contention au moment de sa réalisation peut être source de stress chez les animaux. L'introduction de la canule de gavage peut quelques fois provoquer des microlésions. Lors de l'introduction de la canule, il existe également un risque de fausse route. Pour les animaux qui recevront le traitement par injection intrapéritonéale, l'introduction de l'aiguille peut être source de stress et une légère douleur au moment de l’insertion de l’aiguille peut aussi être ressentie. Un faible risque d'infection existe également lors de l'introduction de l'aiguille.
Devenir
L'ensemble des 36 femelles utilisés dans le projet seront euthanasiés afin de prélever les embryons.
Remplacement
Du fait de la complexité de tissus, de la cinétique de développement et de migration de cette population neuronale, il n'est pas possible de modéliser les mécanismes que nous étudions par des modèles in vitro. L'utilisation de l'animal nous est donc indispensable pour étudier de façon complète et précise ces mécanismes développementaux.
Réduction
Ce projet impliquera au maximum 36 souris. Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est le minimum requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et atteindre les objectifs scientifiques de ce projet. Le nombre minimal d'animaux requis a été déterminé par un test de puissance et en fonction de nos expériences précédentes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages de stabulation standard avec enrichissement (bâtons en bois, coton), avec un cycle jour-nuit de 12h. La température des cages (20-24degrés) et l’hygrométrie (45-55 pourcent) sont contrôlées, le cycle jour-nuit est de 12h. Les animaux sont examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Des points limites ont été définis et des étiquettes de surveillance indiquant l’acte subi permettent une surveillance adaptée de l’animal par le personnel qualifié de l'animalerie et/ou l'expérimentateur. Nous les considérons en bonne santé si leur pelage est brillant, et que leur comportement est normal. S'il s'avérait qu'un animal présente des signes de souffrance, il sera immédiatement euthanasié. Les critères sont l'absence de locomotion, le pelage hérissé et/ou terne, présence de comportement d'évitement, prostration, dos vouté, identification d'une grosseur pouvant révéler la présence d'une tumeur.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’être très similaire à l’homme que ce soit anatomiquement, physiologiquement et génétiquement. En effet plus de 98 pourcent de son génome est homologue à celui de l’Homme. Par ailleurs, ce modèle permet la transgénèse et donc de pouvoir étudier in vivo les conséquences de la délétion d’un gène. La souris est un modèle utilisé depuis de très nombreuses années pour l’étude du système nerveux. De ce fait de nombreuses données sont déjà disponibles sur lesquelles notre étude peut se reposer. Les lignées que nous utilisons ont déjà été publiées car utilisées dans d'autres système. Nous utiliserons des animaux matures sexuellement et en âge de reproduction (entre 8 semaines et 6 mois).
Instillation de composés à visée antalgique dans le traitement de la douleur oculaire dans des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
4 000 souris vont être utilisées, chacune recevant jusqu'à 32 instillations dans l'œil, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Selon la cohorte, la cornée est râpée de son épithélium sous anesthésie, une toxine bactérienne est instillée, ou les glandes lacrymales sont retirées chirurgicalement pour installer une sécheresse oculaire durable. Le porteur annonce comme effets attendus une inflammation de la cornée, des irritations, des brûlures et une sécheresse oculaire d'intensité variable, y compris avec les agents censés soulager. Les tests comportementaux sont nommés, exploration et sensibilité mécanique et chimique de la cornée, et les retombées pour les patients restent au stade de l'identification de composés "prometteurs" quand l'atteinte oculaire des souris, elle, est le point de départ du protocole.
Objectifs
La douleur oculaire est un symptôme d'alerte en réaction à une inflammation ou un traumatisme, affectant les différentes parties de l’œil. La douleur oculaire est remarquable par la variabilité de l'intensité qu'elle peut générer, allant d'une simple gêne oculaire à une douleur intense, voire insupportable. Les douleurs chroniques de la surface oculaire, au-delà de la souffrance exprimée par les patients, entraînent une altération de la qualité de vie. On estime que près de plus d’un patient sur 2 est gêné lors de ses activités quotidiennes. Ces douleurs peuvent être liées à diverses pathologies, telles que des maladies inflammatoires ou infectieuses, des troubles neurologiques et des interventions chirurgicales oculaires peuvent être la cause sous-jacente de douleur cornéenne chronique. La cornée, tissu le plus innervé de l’organisme, est l’un des générateurs de douleur les plus puissants. Parmi les pathologies oculaires, la sécheresse oculaire est une pathologie liée à une diminution de la production de larmes ou à une altération de leur composition, entraînant des lésions de la surface oculaire et des nerfs cornéens. Les symptômes sont variés et incluent une sensibilité accrue à la lumière (photophobie), des douleurs, des picotements, une sensation de brûlure oculaire. Ces manifestations s’accompagnent d’une atteinte de la vie quotidienne : troubles du sommeil, anxiété et dépression. La sécheresse oculaire et les douleurs de la surface oculaire représentent aujourd’hui l’un des premiers motifs de consultation en ophtalmologie soulignant l’urgence d’une meilleure compréhension de leurs mécanismes physiopathologiques. C’est dans cette perspective que nous avons entrepris d’en étudier les bases biologiques et les pistes thérapeutiques potentielles. Cette étude vise à évaluer les effets analgésique et anxiolytique de divers agents pharmacologiques à visée antalgique, administrés par instillation oculaire sur différents modèles de douleur oculaire développés chez la souris. La douleur oculaire, en particulier dans sa forme chronique, demeure aujourd’hui largement dépourvue de traitements efficaces. Ce projet permettra de comparer plusieurs agents pharmacologiques, à différentes concentrations, afin d’identifier les composés les plus prometteurs pour le développement de nouvelles thérapies ciblées contre la douleur oculaire chronique.
Bénéfices attendus
Les douleurs chroniques de la surface oculaire entraînent des symptômes variés et incluent une sensibilité accrue à la lumière (photophobie), des douleurs, des picotements, une sensation de brûlure oculaire. Au-delà de la souffrance exprimée par les patients, une altération de la qualité de vie (troubles du sommeil, anxiété et dépression). On estime que plus d’un patient sur deux est gêné dans ses activités quotidiennes. La sécheresse oculaire et les douleurs de la surface oculaire représentent aujourd’hui l’un des premiers motifs de consultation en ophtalmologie soulignant l’urgence d’une meilleure compréhension de leurs mécanismes physiopathologiques. C’est dans cette perspective que nous avons entrepris d’en étudier les bases biologiques et les pistes thérapeutiques potentielles. Ce projet permettra d’identifier des agents pharmacologiques au travers de modèles précliniques et d’applications topiques, ciblant directement la surface de l’œil, afin de soulager ou de traiter la douleur oculaire. En effet, les mécanismes cellulaires et moléculaires sous tendant la douleur oculaire sont encore peu connus et sont considérés comme des pistes d’exploration thérapeutiques.
Procédures
Une première cohorte des animaux vigile recevra une instillation biquotidienne pendant 7 jours d’un conservateur de collyre et d’un agent pharmacologique (deux administrations par jour, espacées de 4 heures). Une seconde cohorte d’animaux sera soumise à une desépithélialisation cornéenne unique (1min), réalisée sous anesthésie et analgésie (1 fois pendant 10 minutes). Une instillation (quelques secondes) de toxine bactérienne sera effectuée lors de la chirurgie, puis une seconde 2 jours plus tard sur animal vigile. Parallèlement les animaux auront des instillations biquotidiennes d’un agent pharmacologique, (soit 2 fois par jour espacées de 4h, sur 5 jours). Une troisième cohorte sera dédiée au modèle d’exérèse des glandes lacrymales. Les animaux seront sous anesthésie générale et analgésie (anti-douleur) 1 fois pendant 15 minutes. Ils recevront des instillations biquotidiennes répétées d’un agent pharmacologique (2 fois par jour, sur 14 jours) sur animal vigile. Tous les animaux seront soumis à des contentions manuelles brèves (quelques secondes) nécessaires pour l’instillation des composés et à la réalisation des tests comportementaux suivants : test d’exploration (2 fois, 10min par animal pour les 3 modèles), test de sensibilité mécanique cornéenne (4 fois, 30 sec par animal : pour le 1er et le 3ème modèle et 2 fois, 30 sec par animal pour le 2ème modèle), test de sensibilité chimique cornéenne (1 instillation, 1 fois, 30 secondes par animal pour le 1er et le 2nd modèle et 4 instillations 4 fois, pendant 30 secondes par animal pour le 3ème modèle). Le nombre total d’instillations par animal s’élève à 29 pour le premier modèle (1ère cohorte), à 13 pour le second modèle (2nde cohorte) et à 32 pour le troisième modèle (3ème cohorte). L’imagerie de la surface oculaire sera réalisée sous anesthésie générale (5 minutes et 4 fois au total pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Certaines administrations d’anesthésiques ou d’analgésiques peuvent aussi induire un stress transitoire de courte durée (maximum 30 sec, lié à l’insertion de l’aiguille et à la contention de l’animal), ainsi qu’une légère douleur. L'anesthésie peut entraîner un risque cardio-respiratoire, d’hypothermie, et dans de rare cas une mortalité. Les chirurgies peuvent entraîner une perte de sang durant l’opération, une perte de poids, des infections et des douleurs oculaires durant la période postopératoire. Les instillations des agents non thérapeutiques biquotidiennes induisent un stress de courte durée liée à la contention manuelle et à l'instillation (30 sec). La chirurgie et les instillations biquotidiennes des agents non thérapeutiques pour la mise en place des modèles étudiés, entraîneront une inflammation de la cornée, des irritations ou brûlures, une sècheresse oculaire voire une inflammation d’intensité variable. Les instillations des agents thérapeutiques et des solvants peuvent induire un stress de courte durée liée à la contention manuelle et à l'instillation (30 sec), mais également peuvent entraîner une inflammation de la cornée, des brûlures, une sècheresse oculaire voire une inflammation d'intensité variable.
Devenir
Des prélèvements et analyses post-mortem sont nécessaires ce qui implique l’euthanasie des animaux par une procédure réglementaire à la fin de chaque procédure. Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés.
Remplacement
L’induction et l’étude de la douleur oculaire nécessite un organisme entier. A ce jour, il n’existe aucun système ex vivo ou in vitro permettant d’évaluer la douleur qui est une expérience sensorielle et émotionnelle. En outre, ce projet vise à évaluer les effets antalgiques de composés, nécessitant des expériences comportementales et également des évaluations ex vivo de certains marqueurs biologiques qui nécessitent l’analyse de tissus préalablement prélevés sur animaux euthanasiés. Ce projet ne peut donc être réalisé que chez l’animal. Bien que les questions soulevées par ce projet visent à mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques mis en jeu au cours de cette pathologie chez l’Homme, il est d’abord nécessaire d’élucider ces points clés à travers l’utilisation d’un modèle rongeur. De plus, une veille bibliographique réalisée confirme qu’à l’heure actuelle, aucun modèle in silico n’existe pour répondre à ces questions.
Réduction
Dans le respect du principe de réduction, le projet a été conçu pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, avec un effectif total n’excédant pas 4 000 sur 5 ans. Plusieurs structures seront prélevées sur chaque animal (cornée, ganglion trigéminal, cerveau) afin d’optimiser les données obtenues par animal. L’estimation du nombre d’animaux à inclure repose sur des études antérieures de l’équipe utilisant des approches expérimentales comparables, ainsi que sur des calculs de puissance statistique, indispensables pour garantir une interprétation fiable et robuste des résultats.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions optimisées pour réduire leur stress et conformes à la réglementation en vigueur. Ils seront pris en charge uniquement par du personnel formé et expérimenté, et des professionnels s’occuperont de leur hébergement, de leur manipulation et des éventuelles interventions chirurgicales. La proximité entre les lieux d’hébergement et le laboratoire permet de réagir rapidement si un animal a un problème de santé. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement grâce à un système d’identification et à un suivi informatisé partagé entre les équipes. Ils seront observés tous les jours, y compris les week-ends et les jours fériés, et leur santé et leur niveau de douleur seront régulièrement évalués selon des critères validés par des experts en bien-être animal. Toutes les interventions pouvant provoquer inconfort ou stress seront réalisées sous anesthésie, avec un traitement contre la douleur avant, pendant et après la procédure. Si un animal présente un problème grave, l’intervention sera immédiatement arrêtée et des mesures appropriées seront prises pour éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Les souris sont couramment utilisées dans les études précliniques, notamment pour mieux comprendre la douleur oculaire. Dans ce projet, la souris constitue le modèle animal de choix car les yeux et leur cerveau sont assez similaires à ceux de l’humain, et il existe des outils génétiques avancés spécialement adaptés à cette espèce. Des souris adultes, mâles et femelles, seront utilisées. Certaines sont des souris « classiques » tandis que d’autres ont été élevées pour permettre le suivi de certaines cellules inflammatoires. Ces modifications n’entraînent pas de troubles connus et n’affectent pas le bien-être des animaux. Les animaux seront accueillis à l’animalerie à l’âge adulte et bénéficieront d’une période d’adaptation avant le début des procédures. Toutes les expérimentations dureront peu de temps, entre une et trois semaines maximums, ce qui signifie que les animaux n’auront pas plus de 11 semaines à la fin des procédures.