Organes sensoriels

Anesthésiées quinze minutes, rasées, la peau du dos abrasée au ruban adhésif, 360 souris reçoivent chaque jour pendant quatorze jours un patch chargé d'ovalbumine, la protéine de l'œuf. Une partie d'entre elles porte l'inactivation du gène DOCK8, qui altère leur système immunitaire et sert ici à modéliser un eczéma d'enfant. S'ajoutent un gavage oral et un isolement de vingt minutes pour la récolte des fèces, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré, avec démangeaisons, rougeurs, œdème, lésions de grattage et inflammation possible de l'œsophage. Toutes sont tuées à la fin, organes et fluides prélevés pour mesurer les biomarqueurs de l'eczéma et de l'allergie alimentaire, et "valider nos modèles".

Objectifs

Les déficits immunitaires monogéniques sont des maladies génétiques induisant une altération du fonctionnement du système immunitaire (susceptibilté aux infections, auto immunité, cancers, allergies) Les déficits immunitaires avec allergie désignent une sous-catégorie de déficits immunitaires primitifs rares associés à des manifestations allergiques (eczéma, allergies alimentaires, asthme). Sur les 500 déficits immunitaires répertoriés, environ 50 gènes liés aux déficits immunitaires avec allergie ont été décrits, les plus fréquents incluent le déficit en STAT3 (syndrome de Job-Buckley), DOCK8, WAS, et IPEX . Outre les allergies, les déficits immunitaires avec allergie se manifestent par des infections potentiellement graves, des maladies auto-immunes, cancers, retards de croissance et anomalies osseuses et du tissu conjonctif. Ces déficits restent souvent sous-diagnostiqués, surtout lorsque les signes se limitent à une manifestation allergique isolée sans infection. Le retard diagnostique peut avoir des conséquences importantes sur le pronostic de ces patients en retardant une prise en charge adaptée (antibioprophylaxie, greffe) et en aggravant éventuellement le risque infectieux. L’eczéma associé aux déficits immunitaires avec allergie semble souvent précoce mais ses caractéristiques cliniques et sa physiopathologie sont mal connus. En particulier, les différences entre l’eczéma associé aux deficits immunitaire et l’eczema classique ne sont pas connues ainsi que les différences concernant la survenue d’autres manifestations allergiques (asthme, allergie alimentaire, marche atopique= survenue successive de manifestations allergiques au cours du temps : eczema, asthme, allergie alimentaires). Une meilleure connaissance de la l'eczema associé aux deficits immunitaires permettrait un diagnostic plus précoce des deficits immunitaires avec allergie (en particulier au sein de la population atteinte d'eczema) et une meilleure compréhension des mécanismes de la marche atopique dans les déficits immunitaires et l'eczema atopique. L’objectif de ce projet est de déterminer si le deficit immunitaire impacte la sévérité et la physiopathologie de l'eczéma et de la survenue d'allergie dans un modèle murin DOCK8 -/-.

Bénéfices attendus

Nous espérons mettre en évidence les caractéristiques cliniques, les mécanismes fondamentaux et les biomarqueurs associés à l’eczéma associé aux déficits immunitaires, ainsi que la sévérité et l'évolution des manifestations allergiques associées (allergie alimentaire, marche atopique). Cela permettra de mieux identifier les enfants atteints de déficit immunitaire, de les dépister plus précisément, et de faciliter une prise en charge plus ciblée (traitements systémiques ciblés, allogreffe de moelle).

Procédures

Anesthésie (15 min), rasage (5 min), tape striping (1 min) application journalière pendant 14 j, d’un patch contenant l'allergène de l'oeuf (ovalbuline) (5 min) isolement pour la récolte des feces (20 min) gavage oral (2 min)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont la gêne liée la présence d’un patch sur le dos qui peut induire des grattages, les symptômes liés à la mise en place de la DA (démangeaisons, rougeurs, oedème et lésions de grattage), les anesthésies gazeuses peuvent induire une hypothermie, une hypotension, une hypoventilation ou une hypoxémie, les gavages oraux peuvent induire une inflammation de l’œsophage

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à la fin de l'expérimentation. Leurs organes et fluide biologiques seront analysés pour mesurer les biomarqueurs de l'eczéma atopique ou de l'allergie alimentaire et ainsi de valider nos modèles.

Remplacement

Dans le cadre de l’étude de l'eczéma atopique (DA), il est impossible de reproduire efficacement in vitro les symptômes cutanés mais aussi les interactions très complexes entre les systèmes biologiques notamment lorsqu’il s’agit des interactions entre le microbiote cutané, le système immunitaire et les barrières épithéliales (peau, intestin, poumon).

Réduction

En effectuant un test de puissance , nous avons besoin de 12 animaux par groupes afin d’obtenir un score de sévérité de la DA (three item severity score (TIS) statistique et avoir assez de matériel biologique pour effectuer des coupes histologiques et des mesures des biomarqueurs immuns de la DA dans la peau et dans le serum. De plus, ce nombre d'animaux permettra d'obtenir des résultats statistiquement exploitables pour la réalisation d'analyses statistiques .

Raffinement

Seul le personnel expérimenté et qualifié effectuera les expérimentations animales. Ces exigences visent à s’assurer que les procédures nécessaires à l’élevage et à l'expérimentation sont exécutées efficacement, avec les soins appropriés afin de minimiser la souffrance des animaux. Le suivi quotidien des animaux et des signes généraux permet de minimiser l'inconfort et la douleur. Le cycle jour/nuit de 12h des animaux sera respecté. Les souris seront stabulées dans les cages d’un portoir ventilé avec un cycle jour/nuit de 12h (température, humidité). Les souris seront hébergées à 3-4 souris par cage dans un environnement avec au moins 2 enrichissements (dôme, tube ou coton) pour limiter l’angoisse et s’adapter à nos expériences pour des raisons pratiques de logistique. Les interventions ( rasage, tape stripping et patch) seront réalisées sous anesthésies. L’évaluation des points limites sera réalisée quotidiennement tout au long de l'étude et est basée sur la présence de signes cliniques notables et sévères . En présence de 3 signes cliniques notables ou 1 seul signe clinique sévère, le responsable service du bien être animal et le responsable de l’étude analyseront l’animal et prendront la décision de laisser l’animal au sein du protocole en accord avec la cellule du bien-être animal ou de procéder à la mise à mort de l'animal

Choix des espèces

Les modèles murins sont largement utilisés dans la recherche sur l'eczéma atopique en raison de leur capacité à reproduire plusieurs caractéristiques clés de la maladie humaine, notamment les altérations de la peau, les réponses inflammatoires de type 2, et les déséquilibres du microbiote cutané. Ces modèles permettent d’explorer les mécanismes immunologiques et moléculaires impliqués dans le développement et l’aggravation de l'eczema, tout en offrant un système contrôlé pour tester l’efficacité et la sécurité de nouvelles approches thérapeutiques. De plus, les souris sensibilisées avec des allergènes spécifiques permettent d’étudier les liens complexes entre les facteurs environnementaux, la génétique, et les réponses immunitaires. Les souris seront âgées de 4 semaines comme décrit dans les modèles de la littérature. Cela correspond à un âge jeune de la souris, similaire à l'eczema chez l’enfant qui peut apparaitre dès les premiers mois de vie.

Pour comparer trois crèmes brevetées à un placebo et à une crème de pharmacie, 50 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une plaie leur est ouverte sur le dos sous anesthésie et maintenue ouverte par un anneau de silicone posé autour, pour empêcher la peau de se contracter. Pendant trois semaines, chacune vit seule en cage, anesthésiée trois fois par semaine le temps d'être photographiée et traitée, jusqu'à cicatrisation complète. Un point limite atteint fait mettre l'animal à mort avant la fin de l'étude, sans que le porteur précise lequel.

Objectifs

Les plaies cutanées chroniques représentent un problème de santé publique important avec en France près de 50 000 patients atteints d’ulcère de jambe, 40 000 diabétiques avec une plaie du pied et 350 000 escarres. Leur prise en charge induit des coûts importants liés à la chronicité de ces plaies. Les soins sont prolongés, le matériel est parfois coûteux, le temps infirmier nécessaire est important, les arrêts de travail et les hospitalisations sont longues. De plus, ces plaies chroniques ont toujours un retentissement majeur sur la qualité de vie du patient. L’objectif de ce projet est d’évaluer in vivo chez la souris de nouveaux dispositifs médicaux sous forme de crèmes qui seront appliqués directement sur les plaies cutanées. Des études effectuées sur modèles cellulaires et modèles de peau reconstruite ont permis de démontrer des activités pro-cicatrisante et anti-inflammatoire des principes actifs sélectionnés qui composeront les 3 formulations de crème à évaluer. Ce projet constituera la toute première évaluation sur un modèle de plaie cutanée chez la souris de ces formulations sous forme de crème, en comparaison avec un placebo et une crème de référence disponible en pharmacie. Les traitements débuteront dès la fin d’induction des plaies cutanées et seront effectués jusqu’à cicatrisation complète de celles-ci. A l’issue de l’étude, des analyses biologiques seront effectuées sur le sang, la peau cicatrisée et des organes vitaux. Les résultats de ce projet permettront de sélectionner la ou les formulations de crème ayant la meilleure efficacité pour en poursuivre leur développement préclinique et envisager par la suite un développement clinique afin de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de plaies cutanées chroniques.

Bénéfices attendus

La cicatrisation des plaies cutanées est un phénomène naturel de reconstruction de la barrière cutanée mais si les plaies sont mal soignées, cela peut aboutir à des complications. La cicatrisation cutanée fait intervenir différentes phases qui entrainent la disparition de la lésion et le remplacement des cellules atteintes par des cellules saines. Les plaies chroniques qui ne cicatrisent pas, les plaies chirurgicales, les ulcères du pied chez le diabétique, les ulcères veineux… représentent un fardeau pour les patients, les professionnels de la santé et les systèmes de soins de santé, affectant plus de 40 millions de patients et induisant des coûts d’environ 50 milliards d’euros annuellement, et avec un taux de mortalité plus élevé que dans la population générale, pouvant atteindre jusqu’à 20% en fonction de la pathologie considérée. Il est donc très important de tester de nouvelles substances, de nouveaux pansements ou de développer de nouveaux dispositifs médicaux sur des modèles de plaies simples et chroniques représentatifs chez l’animal qui pourront être utilisés par la suite chez l’Homme et ainsi permettre d’améliorer la cicatrisation de ces plaies, surtout les plaies chroniques. Nous allons donc évaluer l’efficacité de nouveaux dispositifs médicaux expérimentaux brevetés se présentant sous forme de crème, tout d’abord sur un modèle de plaie simple, dans la perspective de réalisation par la suite d’études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques chez la souris saine et diabétique. Ces nouveaux dispositifs médicaux pourraient ainsi à terme, être utilisés chez l’Homme, pour le traitement de plaies cutanées chroniques qui ne cicatrisent pas ou très difficilement.

Procédures

Les 50 souris seront soumises à une procédure chirurgicale pour l’induction d’une plaie cutanée sur une région du dos et la pose d’un anneau en silicone pour éviter la contraction de la plaie cutanée, procédure effectuée sous anesthésie générale, en 15 minutes environ. Un traitement analgésique sera administré avant l’induction de la plaie cutanée puis réitéré après si nécessaire. Les plaies cutanées, protégées par un pansement de couverture, seront observées, photographiées et traitées 3 fois par semaine jusqu’à cicatrisation complète, sous anesthésie générale, en 10 minutes environ. Un maintien des souris en cage individuelle est nécessaire après induction des plaies cutanées et traitement de celles-ci, pendant 3 semaines, pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles l’anneau en silicone, le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci, mais avec un enrichissement de leur milieu pour assurer leur bien-être. Des cages transparentes ouvertes seront utilisées pour maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les souris d’un même portoir. Un prélèvement de sang terminal sera effectué sous traitement analgésique et anesthésie générale profonde à la fin de l’étude et avant euthanasie des animaux, en 2 minutes environ.

Impact sur les animaux

L’induction d’une plaie cutanée et la pose d’un anneau en silicone, effectuées sous couverture analgésique et anesthésie générale en 10 minutes environ, peut induire une souffrance mais limitée dans le temps. L’hébergement en cage individuelle des souris est nécessaire après induction et traitement des plaies cutanées pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles l’anneau en silicone, le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci. Cet hébergement en cage individuelle des souris, pendant une durée de 3 semaines maximum, peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes.

Devenir

Procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale) : les 50 souris nécessaires à la réalisation de ce projet seront euthanasiées et des prélèvements de peau, au large de la région d’induction de la plaie cutanée et des traitements, et d’un ensemble de tissu et d’organes, seront effectués pour réaliser des analyses biologiques.

Remplacement

Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant de réaliser des traitements et un suivi sur une durée prolongée, plusieurs semaines, du processus cicatriciel dépendant de mécanismes complexes entre différents types cellulaires qu’il est pour le moment impossible à reproduire in vitro ou ex vivo. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’effectuer l’ensemble des analyses envisagées et d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études in vitro sur cultures cellulaires et à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle de plaie cutanée chez la souris ayant montré des effets importants de traitements sur la cicatrisation (surface des plaies cutanées notamment). Des analyses statistiques des résultats obtenus seront réalisées à la fin de l’étude.

Raffinement

Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de l’induction des plaies cutanées (analgésie pré-opératoire, maintien des conditions d’asepsie, maintien de la température corporelle) puis après réalisation de celle-ci (analgésie post-opératoire), ainsi que lors de chaque traitement effectué. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré 3 fois par semaine lors de chaque observation des plaies cutanées et lors de chaque traitement lorsqu’il aura lieu. En cas d'atteinte d'un point limite, ceux-ci seront euthanasiés dans des conditions éthiques. Les souris seront hébergées dans des cages de taille adaptée dans une animalerie maintenue en cycle de lumière inversé pour observer leur comportement pendant leur phase active et ainsi respecter leur horloge biologique (chronobiologie). Des petites briques de bois, des carrés de papier absorbant et une balançoire seront placés dans chaque cage de souris comme dispositifs d’enrichissement pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière (2 fois par semaine). L’utilisation de cages transparentes ouvertes permettra de maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les souris d’un même portoir.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet, en raison de sa taille ne nécessitant pas l’utilisation d’un gros volume de formulation très coûteuse à produire, de sa facilité de manipulation, et du modèle de plaie cutanée validé dans cette espèce qui pourra être utilisé pour la poursuite de ce projet avec des études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques chez la souris saine puis diabétique. Les animaux seront de jeunes souris mâles et femelles âgées de 6 semaines et d’un poids de 18-20 g à l’arrivée au laboratoire et de 7 semaines et d’un poids de 20-22 g pour la réalisation des expérimentations. Cela correspond à l’âge et au poids de souris utilisées lors de précédentes études sur ce modèle de plaie cutanée ayant donné des résultats significatifs.

Les rats qui présentent une cachexie, des vocalises ou des convulsions sont mis à mort avant la fin de l'étude. 50 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une plaie est ouverte chirurgicalement sur leur dos sous anesthésie, puis pansée, photographiée et traitée trois fois par semaine jusqu'à cicatrisation, chaque animal restant seul en cage trois à quatre semaines pour qu'il n'arrache pas le pansement. Le porteur teste sur ces plaies quatre formulations liquides brevetées, dispositifs médicaux qu'il destine à un développement préclinique puis clinique.

Objectifs

Les plaies cutanées chroniques représentent un problème de santé publique important avec en France près de 50 000 patients atteints d’ulcère de jambe, 40 000 diabétiques avec une plaie du pied et 350 000 escarres. Leur prise en charge induit des coûts importants liés à la chronicité de ces plaies. Les soins sont prolongés, le matériel est parfois coûteux, le temps infirmier nécessaire est important, les arrêts de travail et les hospitalisations sont longues. De plus, ces plaies chroniques ont toujours un retentissement majeur sur la qualité de vie du patient. L’objectif de ce projet est d’évaluer in vivo chez le rat de nouveaux dispositifs médicaux sous forme liquide qui seront appliqués directement sur les plaies cutanées. Des études effectuées sur modèles cellulaires et modèles de peau reconstruite ont permis de démontrer des activités pro-cicatrisante, antimicrobienne et anti-inflammatoire des principes actifs sélectionnés qui composeront les 4 formulations liquides à évaluer. Ce projet exploratoire constituera la toute première évaluation sur un modèle de plaie cutanée chez le rat de ces formulations liquides, en comparaison avec un placebo. Les traitements débuteront dès la fin d’induction des plaies cutanées et seront effectués jusqu’à cicatrisation complète de celles-ci. A l’issue de l’étude, des analyses biologiques seront effectuées sur le sang, la peau cicatrisée et des organes vitaux. Les résultats de ce projet permettront de sélectionner la ou les formulations liquides ayant la meilleure efficacité pour en poursuivre leur développement préclinique et envisager par la suite un développement clinique afin de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de plaies cutanées chroniques.

Bénéfices attendus

La cicatrisation des plaies cutanées est un phénomène naturel de reconstruction de la barrière cutanée mais si les plaies sont mal soignées, cela peut aboutir à des complications. La cicatrisation cutanée fait intervenir différentes phases qui entrainent la disparition de la lésion et le remplacement des cellules atteintes par des cellules saines. Les plaies chroniques qui ne cicatrisent pas, les plaies chirurgicales, les ulcères du pied chez le diabétique, les ulcères veineux… représentent un fardeau pour les patients, les professionnels de la santé et les systèmes de soins de santé, affectant plus de 40 millions de patients et induisant des coûts d’environ 50 milliards d’euros annuellement, et avec un taux de mortalité plus élevé que dans la population générale, pouvant atteindre jusqu’à 20% en fonction de la pathologie considérée. Il est donc très important de tester de nouvelles substances, de nouveaux pansements ou de développer de nouveaux dispositifs médicaux sur des modèles de plaies simples et chroniques représentatifs chez l’animal qui pourront être utilisés par la suite chez l’Homme et ainsi permettre d’améliorer la cicatrisation de ces plaies, surtout les plaies chroniques. Nous allons donc évaluer l’efficacité de nouveaux dispositifs médicaux expérimentaux brevetés se présentant sous forme liquide, tout d’abord sur un modèle de plaie simple, dans la perspective de réalisation par la suite d’études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques et infectées ou non chez le rat sain et diabétique. Ces nouveaux dispositifs médicaux pourraient ainsi à terme, être utilisés chez l’Homme, pour le traitement de plaies cutanées chroniques qui ne cicatrisent pas ou très difficilement.

Procédures

Les 50 rats seront soumis à une procédure chirurgicale pour l’induction d’une plaie cutanée sur une région du dos, procédure effectuée sous anesthésie générale, en 10 minutes environ. Un traitement analgésique sera administré avant l’induction de la plaie cutanée puis éventuellement 6 heures, 12 voire 24 heures après celle-ci si nécessaire, durée suffisante selon notre expérience sur ce modèle de plaie cutanée. Les plaies cutanées, protégées par un pansement de couverture, seront observées, photographiées et traitées 3 fois par semaine jusqu’à cicatrisation complète, sous anesthésie générale, en 10 minutes environ. Un maintien des rats en cage individuelle est nécessaire après induction des plaies cutanées et traitement de celles-ci, pendant 3 semaines, pour éviter qu’ils ne s’arrachent entre eux le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci, mais avec un enrichissement de leur milieu pour assurer leur bien-être. Des cages transparentes ouvertes seront utilisées pour maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les rats d’un même portoir. Un prélèvement de sang terminal sera effectué sous traitement analgésique et anesthésie générale profonde à la fin de l’étude et avant euthanasie des animaux, en 2 minutes environ.

Impact sur les animaux

L’induction d’une plaie cutanée, effectuée sous couverture analgésique et anesthésie générale en 10 minutes environ, peut induire une souffrance mais limitée dans le temps. L’hébergement en cage individuelle des rats est nécessaire après induction et traitement des plaies cutanées pour éviter qu’ils ne s’arrachent entre eux le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci. Cet hébergement en cage individuelle des rats, pendant une durée de 4 semaines maximum, peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes.

Devenir

Procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale) : les 50 rats nécessaires à la réalisation de ce projet seront euthanasiés et des prélèvements de peau, au large de la région d’induction de la plaie cutanée et des traitements, et d’un ensemble d’organes, seront effectués pour réaliser des analyses biologiques.

Remplacement

Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant de réaliser des traitements et un suivi sur une durée prolongée, plusieurs semaines, du processus cicatriciel dépendant de mécanismes complexes entre différents types cellulaires qu’il est pour le moment impossible à reproduire in vitro ou ex vivo (influence du microenvironnement cutané, processus inflammatoire et immunitaire, formation de nouveaux vaisseaux sanguins fonctionnels…). L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’effectuer l’ensemble des analyses envisagées et d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études in vitro sur cultures cellulaires et à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle de plaie cutanée chez le rat ayant montré des effets importants de traitements sur la cicatrisation (surface des plaies cutanées notamment). Des analyses statistiques des résultats obtenus seront réalisées à la fin de l’étude.

Raffinement

Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de l’induction des plaies cutanées (analgésie pré-opératoire, maintien des conditions d’asepsie, maintien de la température corporelle) puis après réalisation de celle-ci (analgésie post-opératoire), ainsi que lors de chaque traitement effectué. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré 3 fois par semaine lors de chaque observation des plaies cutanées et lors de chaque traitement lorsqu’il aura lieu. Si une perte de poids très importante est observée, ou si des signes d’infection ou d’ulcération de la plaie cutanée ou des modifications du comportement des animaux sont observés (cachexie, vocalises, convulsions…), ceux-ci seront euthanasiés dans des conditions éthiques. Les rats seront hébergés dans des cages de taille adaptée dans une animalerie maintenue en cycle de lumière inversé pour observer leur comportement pendant leur phase active et ainsi respecter leur horloge biologique (chronobiologie). Des dispositifs d’enrichissement seront placés dans chaque cage de rat pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière (2 fois par semaine). L’utilisation de cages transparentes ouvertes permettra de maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les rats d’un même portoir.

Choix des espèces

Le rat est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet, en raison de sa taille, de sa facilité de manipulation, et du modèle de plaie cutanée validé dans cette espèce qui pourra être utilisé pour la poursuite de ce projet avec des études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques chez le rat sain puis diabétique. Les animaux seront de jeunes rats mâles et femelles âgés de 8-10 semaines et d’un poids de 225-250 g à l’arrivée au laboratoire et de 9-11 semaines et d’un poids de 250-275 g pour la réalisation des expérimentations. Cela correspond à l’âge et au poids de rats utilisés lors de précédentes études sur ce modèle de plaie cutanée ayant donné des résultats significatifs.

Tuées en fin d'expérimentation pour prélever leur peau, 240 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont dépilées à la crème sous anesthésie gazeuse, anesthésiées deux fois par injection intrapéritonéale pendant une cinquantaine de minutes, puis soumises à deux séances de chauffage du corps entier, dont une sur animal vigile immobilisé dans un tube de contention, la température interne étant relevée au thermomètre rectal. Trois âges sont comparés, jusqu'à plus de dix-huit mois, pour chercher pourquoi la peau vieillissante dissipe mal la chaleur. Le porteur affirme qu'aucune méthode sans animaux ne reproduit la réactivité vasculaire cutanée, et annonce qu'il est "certain" que moins de 240 souris seront utilisées, sans dire combien.

Objectifs

Ce projet est un projet de recherche fondamentale sur la thermorégulation vasculaire de la peau. Avec le réchauffement climatique et le vieillissement de la population, les vagues de chaleur vont avoir un effet critique grandissant sur notre système de santé. En effet, la population âgée est particulièrement vulnérable aux épisodes caniculaires dû à une altération de leur thermorégulation conduisant à une incapacité à dissiper la chaleur corporelle et pouvant entraîner de graves complications voire un décès. Bien que ces défauts soient rapportés au cours du vieillissement depuis longtemps, les mécanismes qui sous-tendent ces défauts fonctionnels ne sont pas encore connus, ce qui limite fortement les approches thérapeutiques envisageables pour les personnes âgées. Les récepteurs à la chaleur exprimés dans la peau sont mis en jeu dans les processus de sensation de température et dans la thermorégulation cutanée. Ce projet vise à caractériser le rôle des récepteurs à la chaleur spécifiques de la peau au cours du vieillissement, en utilisant des lignées de souris génétiquement modifiées permettant de bloquer la fonction senseur et transducteur de l’information des récepteurs étudiés.

Bénéfices attendus

La compréhension des mécanismes de la thermorégulation au cours du vieillissement permettra, à terme, de proposer des pistes de traitement adaptées aux défauts de thermorégulation qui peuvent affecter la population âgée.

Procédures

Toutes les manipulations seront réalisées sur les 240 souris du projet. 1-Les 240 souris seront pesées vigiles au moment de leur arrivée à l’animalerie, tous les mois pour les souris de moins de 15 mois puis toutes les semaines après 15 mois jusqu’à la fin de l’expérimentation. Durée de la manipulation : 30 secondes. 2-Les 240 souris seront dépilées une seule fois durant toute la période de l’expérimentation. Afin d’éliminer les poils à la surface de la peau, les souris seront anesthésiées sous isoflurane pendant 5 minutes. 3-Les 240 souris seront anesthésiées à 2 reprises durant toute la période de l’expérimentation. Les anesthésies générales par injection IP dureront 50 minutes environ. 4- Pour finir, les 240 souris seront soumises à 2 reprises à un chauffage global : une fois en vigile (sans anesthésie et dans un tube de contention), et une deuxième fois sous anesthésie générale par voie IP. Ces mesures dureront maximum 20 minutes.

Impact sur les animaux

La pesée des souris pour le suivi de leur poids ou avant une anesthésie n’induira qu’un stress minime ; la manipulation des souris vigiles est effectuée par du personnel formé et expérimenté. La manipulation des souris lors de la dépilation est effectuée sous anesthésie gazeuse pour limiter le stress. La respiration des souris est suivie visuellement et le réveil est immédiat à la fin de la manipulation. Une table chauffante est utilisée pour éviter l’hypothermie. Une tondeuse adaptée aux rongeurs avec peu de risque de coupure sera utilisée suivie de l’application d’une crème dépilatoire la plus inodore possible. Le protocole de dépilation est précis, utilisé quotidiennement et permet d’éviter tout échauffement ou lésion (temps d’application de la crème dépilatoire de 30 secondes maximum, rinçage abondant et séchage minutieux). Les nuisances pour l’animal sont minimes. L’anesthésie générale est réalisée par du personnel expérimenté, la douleur générée est modérée au point d’injection. Une couveuse chauffée est utilisée pour éviter l’hypothermie des souris et un gel oculaire est appliqué pour éviter l’inconfort d’une sécheresse oculaire. Aucune nuisance n’est attendue lors des différentes mesures réalisées sous anesthésie durant l’expérimentation. Seule la réponse à l’application d’un faible courant au niveau du dos peut induire un léger inconfort durant la stimulation électrique ; cet inconfort est temporaire et se termine à l’arrêt de la stimulation (durée 20 secondes). Lors du chauffage global en vigile (sans anesthésie, dans un tube de contention), un stress dû au tube de contention est attendu. Afin de réduire ce stress, une habituation au tube de contention sera réalisée au préalable chez les 240 souris (2 essais dans les 7 jours qui précèdent leur manipulation). Lors du chauffage global (en vigile ou sous anesthésie), l’augmentation de la température interne sera mesurée avec un thermomètre rectal pouvant créer un léger inconfort.

Devenir

Il sera réalisé une mise à mort en fin d’expérimentations et un prélèvement des tissus cutanés. Cette étude vise à comprendre le rôle des récepteurs à la chaleur spécifiques de la peau dans le défaut de thermorégulation au cours du vieillissement. Pour cela plusieurs prélèvements terminaux doivent être réalisés, en particulier pour analyser l'effet du vieillissement sur la peau après des expositions à la chaleur.

Remplacement

Ce projet nécessite l'utilisation d'animaux car il est actuellement impossible de reproduire la réactivité vasculaire cutanée en réponse au chauffage qui repose sur une interaction fonctionnelle des systèmes nerveux et vasculaires en in vitro.

Réduction

Le nombre total de souris prévues pour ce projet est de 240. Ce nombre maximal inclut la possibilité de reproduire les expériences en cas d'imprévu, il est certain que le nombre réel d'animaux utilisé sera inférieur à ce nombre maximal. Nous prévoyons de valoriser au maximum les animaux utilisés, en constituant des banques de matériel biologique qui pourront être utilisées pour répondre à d'autres questions biologiques sur ces mêmes modèles et en réalisant une étude statistique de nos résultats.

Raffinement

Les souris seront suivies avec un soin particulier, elles seront observées 3 fois par semaine au minimum et pesées une fois par mois avant 15 mois puis plus régulièrement pour les animaux vieillissants (pesée hebdomadaire). Les points limites sont clairement définis, afin de détecter précocement tout signe de souffrance. Pour les manipulations sous anesthésie générale, les souris seront placées dans une enceinte chauffée pour maintenir un confort thermique.

Choix des espèces

Les modèles murins, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, restent largement utilisés pour étudier l’intégrité fonctionnelle de la peau. Cette espèce possède une physiologie vasculaire proche de celle de l'Homme et permet d'étudier la fonction vasculaire par les mêmes techniques, tout en complétant l'analyse jusqu'aux étages cellulaire et moléculaire. De plus, ce projet inclut des expériences utilisant des modèles animaux modifiés génétiquement disponibles uniquement chez la souris. Nous utiliserons des souris âgées minimum de 10 semaines lorsque leur système sensoriel et vasculaire est développé. Afin d’étudier le rôle des récepteurs à la chaleur spécifiques de la peau au cours du vieillissement, les souris seront utilisées à 3 âges différents (18 mois).

Rendues sourdes par une exposition sonore ou par chimiothérapie, opérées sous anesthésie générale, puis soumises chaque semaine à une heure de test auditif sous anesthésie, 14 880 souris et 1 200 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent des tests comportementaux deux fois par semaine, que le porteur ne nomme pas, et des administrations hebdomadaires par voie orale ou par injection. Le porteur annonce que la prise en charge garantit le bien-être des animaux non-humains dans la phrase même où il indique que tous seront anesthésiés puis tués, et décrit par ailleurs des récompenses alimentaires distribuées après chaque manipulation. Sur les 16 080 rongeurs, dix rats jugés en bonne santé et non utilisés dans les expériences pourront être proposés à l'adoption, les autres étant tués pour analyses.

Objectifs

466 millions de personnes souffrent de déficience auditive dans le monde (OMS, 2020). D’ici 2050, ce chiffre devrait s’élever à 900 millions. Les surdités et les pathologies de l’oreille interne représentent une problématique majeure de santé publique, en raison de leur fréquence et de leur impact sur la qualité de vie et l’inclusion sociale. Notre projet vise donc à développer des solutions innovantes pour restaurer les fonctions de l’oreille interne, en particulier l’audition. Pour cela, nous testons différentes approches thérapeutiques sur des modèles animaux (rongeurs), certains présentant des altérations génétiques ou acquises similaires à celles que l’on retrouve chez les patients en clinique. L’objectif final est d’identifier des traitements efficaces et sûrs, afin de les faire évoluer vers des essais cliniques et, à terme, améliorer la prise en charge des personnes souffrant de pertes auditives dans différents contextes.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer et affiner des modèles précliniques de surdité (congénitale, induite par le bruit ou par chimiothérapie) chez le rongeur (rats et souris), dans le but d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques destinées à restaurer l’audition, dans un contexte où les solutions actuellement proposées aux patients (appareils auditifs, implants cochléaires) restent imparfaites et ne permettent pas toujours une récupération satisfaisante des capacités auditives. Plusieurs bénéfices sont attendus à différentes échelles : A court terme : amélioration des connaissances fondamentales sur les mécanismes de la surdité dans différents contextes (génétiques, environnementaux, toxiques). A moyen terme : développement de modèles animaux robustes et transposables aux pathologies humaines, permettant une meilleure évaluation des traitements candidats. Long terme : Passage en phase clinique de certaines approches thérapeutiques testées avec succès en phase préclinique, pouvant aboutir à la restauration partielle ou totale de l’audition chez des patients atteints de surdité, améliorant ainsi leur qualité de vie, leur communication et leur inclusion sociale. Indirectement, ce projet contribue à la mise en place de méthodes expérimentales optimisées et éthiques, visant à réduire le nombre d'animaux nécessaires grâce à des modèles plus prédictifs et à l’intégration de marqueurs précoces d’efficacité et de toxicité. Ce projet se distingue par la diversité des modèles de surdité étudiés, couvrant plusieurs causalités majeures de cette pathologie. Il offre une plateforme préclinique complète et pertinente pour le développement de traitements innovants, en lien direct avec des applications cliniques concrètes. Il s’inscrit pleinement dans une logique de recherche relationnelle entre le laboratoire et le patient, avec un fort potentiel d’impact sociétal.

Procédures

LE PROJET COMPREND LES INTERVENTIONS SUIVANTES SUR DES RATS ET DES SOURIS : •CHIRURGIE SOUS ANESTHESIE GENERALE - DUREE MOYENNE DE 30 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS AUDIOMETRIQUES SOUS ANESTHESIE GENERAL - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE •EXPOSITION SONORE SUR ANIMAUX VIGILES - DUREE DE 15 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS COMPORTEMENTAUX SUR ANIMAUX VIGILES (APRES PERIODE D'HABITUATION) - DUREE DE 10 A 30 MINUTES - DEUX FOIS PAR SEMAINE •ADMINISTRATION DE SUBSTANCES PAR VOIE ORALE OU PAR INJECTION - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE

Impact sur les animaux

LES CHIRURGIES PEUVENT PROVOQUER DES DOULEURS PASSAGERES QUI SERONT SOIGNEES PAR LA PRISE D'ANTIDOULEURS. CERTAINS TRAITEMENTS, NOTAMMENT DE CHIMIOTHERAPIE, PEUVENT ENTRAINER DES EFFETS SECONDAIRES TEMPORAIRES COMME UNE PERTE DE POIDS, DES TROUBLES DIGESTIFS OU UNE BAISSE DE TEMPERATURES. LES TESTS AUDITIFS, LES OBSERVATIONS DU COMPORTEMENT, AINSI QUE CERTAINES MANIPULATIONS PEUVENT AUSSI CAUSER UN STRESS DE COURTE DUREE.

Devenir

A LA FIN DU PROJET, LA PRISE EN CHARGE DES ANIMAUX EST STRICTEMENT ENCADREE POUR GARANTIR LEUR BIEN-ETRE. TOUS LES ANIMAUX INCLUS DANS LES PROJETS SERONT ANESTHESIES PUIS EUTHANASIES SELON DES METHODES LEGALES ET ETHIQUES AFIN DE PERMETTRE DES ANALYSES SCIENTIFIQUES. LES ANIMAUX QUI NE PARTICIPENT PAS AUX EXPERIENCES POURRONT ETRE PROPOSES A L'ADOPTION APRES AVIS FAVORABLE DU VETERINAIRE DU A LA BONNE SANTE DE L'ANIMAL.

Remplacement

Bien que nous menions en parallèle des études in vitro sur des cellules de lignées humaines ou des organoïdes, nous ne pouvons pas remplacer le modèle animal car les composés doivent être testés sur des modèles entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes avant de passer en phase clinique.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini grâce à des études pilotes dans un précédent projet comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence sur les paramètres étudiés lors d’études. Un même animal peut être son propre contrôle lorsque cela est possible pour participer à la réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

LES ANIMAUX SONT HABITUES PROGRESSIVEMENT AUX CHERCHEURS, AUX MANIPULATIONS ET AUX TESTS, SOUVENT AVEC DES PETITES RECOMPENSES ALIMENTAIRES. POUR FAVORISER LEUR BIEN-ETRE, LES CAGES SONT ENRICHIES D'ELEMENTS PERMETTANT DES INTERACTIONS SOCIALES, ET UNE AIRE DE JEUX A ETE CREEE POUR REFORMER DES GROUPES SOCIAUX SI NECESSAIRE. DES MESURES SPECIFIQUES SONT MISES EN PLACE POUR LIMITER LA DOULEUR ET LE STRESS : SUIVI ATTENTIF APR7S LES OPERATIONS, COMPLEMENTS ALIMENTAIRES, REHYDRATATION, CHAUFFAGE, APPORT EN OXYGENE ET TRAITEMENT DE LA DOULEUR. APRES CHAQUE MANIPULATION, LES ANIMAUX RECOIVENT EGALEMENT UNE RECOMPENSE.

Choix des espèces

LES RATS ET LES SOURIS ONT ETE CHOISIS CAR LEUR SYSTEME AUDITIF RESSEMBLE BEAUCOUP A CELUI DE L'ETRE HUMAIN. LES SOURIS PEUVENT AUSSI ETRE GENETIFQUEMENT ALTEREES, CE QUI PERMET DE REPRODUIRE CERTAINES FORMES DE SURDITE OU DE MALADIES PRESENTES CHEZ L'HOMME. LES TRAITEMENTS SONT TESTES DES LE PLUS JEUNE AGE POUR MIEUX COMPRENDRE LEUR EFFICACITE, MAIS AUSSI A L'AGE ADULTE POUR SIMULER DES PERTES D'AUDITION LIEES A L'EXPOSITION AU BRUIT OU A D'AUTRES CAUSES.