Enseignement supérieur et formation professionnelle
Formation réglementaire pratique aux procédures expérimentales sur rongeurs
- Formation professionnelle
Rats : 180
Deux heures de travaux pratiques par session, pour que des débutants s'exercent aux gestes de laboratoire : 1 620 souris et 180 rats vont être utilisés, tous tués à la fin de chaque séance, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit au maximum une administration par voie orale, sous-cutanée ou intrapéritonéale et un prélèvement sanguin, sur animal vigile et par des mains inexpérimentées. Le porteur reconnaît que la maîtrise imparfaite des gestes génère plus de stress et de douleur qu'entre des mains formées, et compte trois animaux par participant. De 75 à 95 % d'entre eux sont des animaux de surplus déjà destinés à être tués dans l'établissement d'accueil, mobilisés ici pour satisfaire une obligation réglementaire de formation.
Objectifs
Les personnels de la recherche amenés à concevoir ou à réaliser des procédures expérimentales impliquant des animaux utilisés à des fins scientifiques ont l’obligation réglementaire d’acquérir une formation spécifique en experimentation animale. Cette formation initiale à l’expérimentation animale vise à délivrer les connaissances réglementaires requises concernant l’expérimentation animale (niveau applicateur). La formation totale d’une durée de 45h inclut une formation théorique comprenant un module général (13h), un module spécifique pour les rongeurs et lagomorphes (30 h) et une formation pratique (2h) sur rongeurs qui fait l’objet de la demande. Au cours de cette formation pratique réalisée sur rongeurs, les participants se familiariseront aux gestes techniques réalisés sur animaux vigiles tels que la manipulation et la contention, le sexage, le prélèvement sanguin et l’administration de molécules par différentes voies. La formation du personnel est indispensable pour maîtriser les gestes techniques, éviter la souffrance animale, limiter le risque d'erreur dans les procédures et limiter le nombre d'animaux utilisés. Ainsi, une bonne maîtrise des gestes techniques participe au respect de la règle des 3R.
Bénéfices attendus
Chaque participant recevra ainsi une formation pratique prenant en compte le respect du bien-être animal et la règle des 3R. La qualité de ces formations contribue ainsi à court terme à la maitrise des gestes techniques permettant d’obtenir à moyen terme des résultats scientifiques plus fiables et reproductibles tout en réduisant au maximum le stress et la souffrance des animaux et leur nombre.
Procédures
Les gestes enseignés seront réalisés sur animal vigile. La préhension et la contention des animaux peut induire un stress chez les animaux. Les administrations réalisées sur animaux vigiles par voie orale, sous cutanée ou intrapéritonéale peuvent induire un stress et une douleur de courte durée. Le prélèvement sanguin réalisé sur animal vigile peut induire un stress et une douleur de courte durée. Chaque animal pourra faire l’objet au maximum d’une administration et d’un prélèvement sanguin. La séance pratique d’apprentissage durera 2h.
Impact sur les animaux
S’agissant d’expérimentateurs néophytes, la maitrise des gestes techniques est imparfaite et peut générer plus de stress et de douleur qu’effectués par des expérimentateurs compétents et expérimentés.
Devenir
A chaque session de formation, l’intégralité des animaux seront mis à mort.
Remplacement
Nous avons mis au point diverses méthodes au cours de notre formation pour remplacer l’animal. Ainsi, les travaux dirigés d’anatomie sont exclusivement réalisés à l’aide de planches anatomiques et d’un puzzle 3D inerte. Les méthodes d’identification par pose de bague auriculaire et emporte-pièce sont enseignées sur des morceaux de carton. Un mannequin ou une peluche sont utilisés pour les démonstrations de contention. Néanmoins, pour l’apprentissage des gestes de contention ou de techniques d’administration ou de prélèvements en situation réelle, les réactions comportementales de l’animal vigile ne peuvent être reproduites par des méthodes alternatives et nécessitent l’utilisation de modèles animaux in vivo.
Réduction
De notre expérience, 75 à 95% des animaux nécessaires à cette formation sont couverts par des animaux de surplus et donc destinés à être euthanasiés dans l’établissement utilisateur accueillant cette formation. Seuls 15 à 25% maximum des animaux nécessaires à cette formation nécessiteront une provenance d’un fournisseur. Ce qui contribue à la réduction. Afin de limiter le nombre de gestes réalisés sur chaque animal (au maximum : contention, 1 administration et 1 prélèvement sanguin dans un souci de raffinement), 3 animaux par participant sont nécessaires.
Raffinement
Pour la séance de travaux pratiques, les animaux seront amenés dans leur cage d’hébergement dans la salle de travaux pratiques quelques heures avant le début de la séance pour habituation. Le stress des animaux sera réduit au maximum en commençant cette session pratique par une approche douce d’habituation aux animaux par des techniques de préhension douce permettant aux participants de maîtriser leur propre appréhension. Les participants seront en situation réelle sensibilisés à la détection et la prise en compte de tout signe de stress de l’animal. Les gestes techniques d’administration et de prélèvement ne seront réalisés par le participant que lorsqu’il maitrisera parfaitement la contention, celle-ci étant validée par l’encadrant. Le nombre de gestes techniques réalisé sur chaque animal est limité et chaque animal fait l’objet au maximum d’une administration et d’un prélèvement sanguin. L’encadrant veille tout au long de la séance de formation pratique au respect du bien-être animal et sensibilise en continu les participants au raffinement des techniques.
Choix des espèces
La formation étant spécialisée sur les rongeurs et les lagomorphes, des rongeurs (souris ou rats) mâles et femelles âgés de 8 semaines et plus seront utilisées dans ce projet.
DU DE MICROCHIRURGIE EXPERIMENTAL
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles urogénitaux
Les séances entraînent des chirurgiens déjà en exercice à la suture de vaisseaux et de nerfs sous microscope, dans le cadre d'un diplôme d'université. 320 rats vont être utilisés sur cinq ans, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, chaque animal faisant l'objet d'une intervention de quatre à cinq heures. Les exercices suivent une difficulté croissante selon le calibre et la résistance des vaisseaux, des artères abdominales aux veines fémorales, et le porteur affirme qu'aucun modèle inerte n'est acceptable sur le plan éducatif, les tubes de silicone ne servant qu'à la première séance. Soixante-quatre rats par an, quatorze sessions de quatre étudiants et deux jours d'examen : l'effectif suit le calendrier de la formation.
Objectifs
L'objectif du prjet est l'apprentissage de la microsutures vasculaires et nerveuses chez le rat. Ce diplôme d’université a pour but de faire acquérir à des chirurgiens amenés à pratiquer des sutures vasculaires et nerveuses microchirurgicales humaines (chirurgiens maxillo-faciaux, plasticiens, orthopédistes, chirurgiens de la main...) en reconstruction post exérèse carcinologique et post traumatique ou à des chirurgiens amenés à réaliser des greffes d’organe (urologues, chirurgiens digestifs...) une expérience sur l’animal vivant endormi, reproduisant au plus près les conditions retrouvées au bloc opératoire en chirurgie humaine. Les séances durent 5h et sont regroupées en trois séances mensuelles. Au fur et à mesure de leur déroulement, les étudiants (qui ont déjà une expérience macro-chirurgicale humaine) acquièrent l’expérience d’une gestuelle très technique sous microscope et peuvent progresser dans leurs performances en dissection et en suture anastomotique vasculaire. Les exercices sur animal vivant permettent d’apprécier les résultats et les erreurs qui ne seront en principe plus reproduites ensuite en pratique humaine. Les différents exercices pratiques réalisés par ordre de difficulté croissante à la fois du point de vue de la taille des vaisseaux (vaisseaux abdominaux plus gros que les cervicaux plus gros que les fémoraux) mais aussi de leur résistance (artères plus rigides que les veines) permettent une progression de l’habileté des opérateurs. Quatorze sessions sont organisées avec 4 étudiants, soit 56 rats à répéter pendant 5ans. Les examens se font sur deux jours, il faudra donc 8 rats à répéter pendant 5 ans. Un total de 64 rats sera utilisé pendant le DU par ans, à multiplier par 5 ans soit 320 rats.
Bénéfices attendus
Ce diplôme d’université a pour but de faire acquérir à des chirurgiens amenés à pratiquer des sutures vasculaires et nerveuses microchirurgicales humaines (chirurgiens maxillo-faciaux, plasticiens, orthopédistes, chirurgiens de la main...) en reconstruction post exérèse carcinologique et post traumatique ou à des chirurgiens amenés à réaliser des greffes d’organe (urologues, chirurgiens digestifs…) une expérience sur l’animal vivant endormi, reproduisant au plus près les conditions retrouvées au bloc opératoire en chirurgie humaine. Au fur et à mesure de leur déroulement, les étudiants (qui ont déjà une expérience macro-chirurgicale humaine) acquièrent l’expérience d’une gestuelle très technique sous microscope et peuvent progresser dans leurs performances en dissection et en suture anastomotique vasculaire. Les exercices sur animal vivant permettent d’apprécier les résultats et les erreurs qui ne seront en principe plus reproduites ensuite en pratique humaine. Augmeneter l'expertise des chirurgiens en microchirurgie en accélerant leur courbe d'apprentissage, permettant une maitrise des techniques avant passage sur l'homme. Les délais opératoires et complications post-opératoires sont réduites.
Procédures
Chaque animal sera l'objet d'une procédure chirurgicale sous anesthésie générale puis sera euthanasié à la fin de la procédure. Chaque procédure dure 4 à 5 heures.
Impact sur les animaux
Une fois les animaux endormis ils ne sont jamais réveillés. Ils sont sacrifiés après la procédure. Les effets indésirables sur animaux sont le stress de l'animal avant l'anesthésie. Une fois les animaux endormis ils ne sont jamais réveillés. Ils sont sacrifiés après la procédure. Les effets indésirables sur animaux sont le stress de l'animal avant l'anesthésie. Chaque rat endormis servira à une procédure et ne sera pas réveillé. Une fois endormis, aucun effet indésirable n'est prévu pour les animaux.
Devenir
Les lésion chirurgicales faites ne sont pas compatibles avec le réveil de l'animal et même avec sa survie.
Remplacement
Pas de modèle industriel inerte acceptable sur le plan éducatif disponible. En particulier l’étanchéité et la perméabilité des sutures microvasculaires n’est actuellement appréciable que sur modèle animal vivant. L'utilisation de tubes en silicone permet à l'étudiant d'apprendre à régler me microscope, à s'habituer à la vision sous microscope et à utiliser des fils de microchirurgie et l'instrumentation associée mais n'ai pas suffisant pour apprendre à disséquer les plans vasculaires tel que l'adventice, à prendre dans la pince les vaisseaux de façon atraumatique ou à ligaturer les vaisseaux collatéraux. De plus les veines n’ont pas de tonus contrairement aux tubes de silicones, elles d’aplatissent rendant la micro suture plus difficile. L’utilisation des tubes en silicone est le premier TD de la formation. Les supports numériques n'ont toujours pas la précision et la ressemblance avec la réalité d’un être vivant. Pour le moment il n'y a pas de méthode de remplacement assez proche de la réalité clinique, seul l'apprentissage sur animal vivant est équivalent à la microchirurgie sur être humain.
Réduction
un nombre de 16 séances de sutures microvasculaires est nécessaire pour acquérir une expérience suffisante, avant d’envisager une application pratique en chirurgie humaine. Seuls les gestes techniquement les plus demandeurs sont répétés deux fois
Raffinement
Les rats sont hébergés à l’animalerie agréée, hébergés dans des conditions standards de 4 animaux par cage, avec une litière en sciure de bois, dans une salle climatisée, avec un cycle jour-nuit de 12 heures et un libre accès à la boisson et à la nourriture ainsi que des jouets pour avoir un environnement plus stimulant; contrôle vétérinaire quotidien pour dépister inconfort et douleur). Ils sont endormis et analgésiés avant toute procédure, maintenus endormis durant celle-ci et euthanasiés à la fin, sans être réveillés Les points limites pris en compte sont la réapparition d'un réflexe palpébral, de mouvements au toucher des moustaches et éventuellement de réflexe de retrait d'un membre (évènement plus tardif qui en pratique ne survient pas, car une supplémentation analgésique est effectuée avant). L’analgesie est réévaluée toute les 30 minutes Pour prolonger la durée de l'anesthésie et en cas de signes de réveil, il sera réinjecté pour prolonger son état d'inconscience.
Choix des espèces
Les rats présentent une anatomie assez proche de celle de l'homme et un calibre vasculaire ( aorte, carotide, jugulaire, vaisseaux rénaux et inguinaux) et nerveux proche des vaisseaux anastomosés lors de la pratique microchirurgicale humaine. Age: rat adulte 250g, 7 à 8 semaines. Les rats de cet âge et de ce poids présentent une anatomie assez proche de celle de l'homme et un calibre vasculaire ( aorte, carotide, jugulaire, vaisseaux rénaux et inguinaux) et nerveux proche des vaisseaux anastomosés lors de la pratique microchirurgicale humaine.
Offre de prestation pour évaluer les candidats médicaments : étude de l’audition et de la réponse immunitaire sur des modèles pathologiques inflammatoires chez la souris
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
L'évaluation de candidats médicaments pour des clients extérieurs est ici vendue comme une prestation. 5 000 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour la collecte des tissus. Elles reçoivent des composés pro-inflammatoires, parfois directement dans l'oreille sous anesthésie, puis des candidats médicaments jusqu'à sept jours de suite, avec une mesure de l'audition sous anesthésie générale de deux heures chaque semaine. Le porteur attend des gonflements articulaires, des boiteries, une altération de l'état général à partir du troisième jour et une perte d'audition moyenne, et qualifie le recours aux animaux non-humains d'"indispensable" faute de méthode validée pour reproduire une inflammation systémique. La prestation est adossée à une thèse financée par un contrat industriel, qui doit aboutir à au moins une publication.
Objectifs
Les maladies auto-immunes touchent environ 4% de la population. Ces maladies se produisent lorsque le système immunitaire du corps attaque par erreur ses propres tissus sains. Parmi ces maladies, la polyarthrite rhumatoïde est particulièrement répandue. Elle provoque principalement une inflammation des articulations, mais peut aussi affecter d'autres parties du corps, y compris l'audition. Des études récentes ont montré que les personnes atteintes de polyarthrite rhumatoïde ont un risque plus élevé de souffrir de perte auditive que la population générale. Cette perte d'audition peut toucher jusqu'à 40% des patients, ce qui en fait un problème de santé important mais souvent négligé. L'inflammation générale du corps causée par la polyarthrite rhumatoïde pourrait être responsable de ces problèmes auditifs. Elle pourrait affecter les vaisseaux sanguins et le fonctionnement de l'oreille interne. De plus, certains médicaments utilisés pour traiter la polyarthrite rhumatoïde peuvent avoir des effets négatifs sur l'audition. Pour mieux comprendre ce lien entre inflammation et perte auditive, les chercheurs utilisent des modèles animaux. Ces modèles permettent d'étudier comment l'inflammation affecte l'oreille et l'audition. Ils montrent que l'inflammation peut endommager les cellules de l'oreille interne responsables de la perception des sons. Comprendre cette relation entre la polyarthrite rhumatoïde et la perte auditive pourrait aider à améliorer la qualité de vie des patients. Cela pourrait conduire à de meilleurs traitements et à une prise en charge plus complète de la santé des personnes atteintes de maladies auto-immunes.
Bénéfices attendus
Le projet devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes reliant les maladies inflammatoires et la perte auditive. Ces connaissances pourraient guider le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou traiter efficacement ces troubles, améliorant ainsi la qualité de vie des patients et réduisant les impacts sur le système de santé. Une thèse CIFRE vient de débuter afin de mettre au point les 2 premiers modèles décrits dans ce projet et pourra aboutir à au moins 1 publication dans un journal international.
Procédures
L'administration de composés à tester ou de produits de référence suivent les bonnes pratiques vétérinaires et sont des gestes nécessitant quelques dizaines de secondes à moins de 5 minutes. Les composés pro-inflammatoires seront administrés 1 à 3 fois dans l'étude, sur animal anesthésié lorsque l'administration est réalisée directement dans l'oreille (phase de 30 minutes maximum), et sur animal vigile lorsqu'il s'agit des autres voies d'administration. Les candidats médicaments seront administrés tous les jours, au maximum pendant 7 jours, directement dans l'oreille (animal anesthésié, au maximum 30 minutes) ou par voie orale (animal vigile) La mesure de l'audition sera réalisée sous anesthésie générale (2 h) 1 fois par semaine jusqu'à la fin de l'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables incluent des douleurs, des gonflements des articulations pouvant se traduire par des boiteries, des difficultés locomotrices et une altération de l’état général des animaux à partir du 3ème jour après l’injection et le temps de la durée de l’étude. Une perte d’audition moyenne est attendue.
Devenir
Pour l’ensemble des procédures les animaux sont euthanasiés en fin de procédure car la collecte des différents tissus pour analyse histologique requiert l’euthanasie des animaux.
Remplacement
Des méthodes alternatives (études in vitro) peuvent être complémentaires mais ne peuvent pas se substituer à l’utilisation des animaux. Dans ce but, nous envisageons, en collaboration avec notre partenaire, le développement d’organoïdes lymphoïdes (des modèles in vitro de culture cellulaire complexes) pour approfondir l’étude des mécanismes immunitaires liés au processus d’induction d’auto-immunité. Toutefois les composés qui rentrent en phase de test in vivo ont préalablement démontré une activité pharmacologique intéressante pour le traitement de maladies inflammatoires Le recours à l’animal de laboratoire est nécessaire car il n’existe pas de méthode alternative validée pour mimer l’inflammation systémique Le but du projet est d’identifier les mécanismes immunitaires impliqués dans l’induction d’une inflammation systémique et ces effets sur la perte auditive, afin de développer à terme, des nouvelles thérapies pour traiter ces pertes d’auditions. Ceci nécessite des modèles expérimentaux dotés d’un système immunitaire complexe (et complet) et permettant l’étude intégrée de la réponse immunitaire dans un véritable contexte pathologique afin de progresser dans cette perspective les expérimentations animales sont indispensables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé pour assurer que les résultats soient statistiquement significatifs tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. En ce qui concerne les modèles de polyarthrite rhumatoïde, le nombre d’animaux a été calculé en se basant sur l'expérience acquise au laboratoire en termes d'incidence de l'arthrite chez la souris et le degré de variabilité expérimentale liée à la magnitude de la réponse immunitaire. En ce qui concerne les autres modèles inflammatoires, le nombre d’animaux nécessaire a été calculé sur la base d’études publiées dans la bibliographie et le degré de variabilité expérimentale liée à la réponse immunitaire.
Raffinement
Le contenu de ces études intègre les impératifs éthiques tels que les modalités d’administration et de prélèvement, l’hébergement et l’enrichissement du milieu spécifique aux rongeurs mais aussi la prévention de toute douleur, détresse ou inconfort chez l’animal. De l’aliment (gel Diet) sera mis sur le sol des cages après l’administration des composés si nécessaire afin de faciliter l’accès à la nourriture. Lors des procédures d’anesthésie de plus de 15 minutes les animaux sont placés sur des tapis chauffants et un gel oculaire est appliqué. Une hydratation par administration de sérum physiologique est mise en place après les anesthésies qui vont avoir une durée supérieure à 30 minutes.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des souris pour lesquelles des données scientifiques de la réponse immunitaire sont bien établies et de nombreux outils sont disponibles pour étudier de façon approfondie la réponse immunitaire, ceci avec un recul statistique. Le projet est basé sur l’utilisation d’une souche de souris présentant un système immunitaire complet. Le choix de la souche est justifié par leur système immunitaire compétent et pour leur susceptibilité à développer les modèles inflammatoires d’intérêt. Ces souches de souris sont aussi adaptées pour le suivi des mesures de leurs capacités auditives. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte.
Evaluation de l’efficacité de candidats médicaments de thérapie génique dans des modèles de neuropathies douloureuses chez les rongeurs
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 844
1 170 souris et 844 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue pour le prélèvement de nerfs et de cerveaux. Trois chirurgies sont prévues : l'injection d'un candidat médicament directement dans le nerf sciatique ou facial, la ligature de ce nerf, puis sa ligature ou sa section pour installer une neuropathie traumatique. S'y ajoutent une mesure de conduction nerveuse sous anesthésie et des tests comportementaux hebdomadaires, sur des animaux chez qui le porteur attend des douleurs neuropathiques, une mobilité réduite et, dans certains groupes, une obésité et une hyperglycémie sur six à dix semaines. Il annonce des essais chez l'être humain entre 2027 et 2029 et conclut que l'expérimentation animale reste "le seul véritable moyen" d'aborder ces maladies du nerf.
Objectifs
Le système nerveux périphérique des mammifères est composé des nerfs qui commandent les mouvements (motoneurones) et des nerfs qui renvoient au cerveau les sensations ressenties par le corps (neurones sensitifs). Le dysfonctionnement des motoneurones entraîne une faiblesse ou paralysie musculaire alors que celui des neurones sensitifs entraîne une sensibilité anormale ou une perte de sensibilité. La douleur neuropathique résulte d’une lésion ou d’un dysfonctionnement du système nerveux et peut également provenir d’une complication du diabète. Pour traiter la douleur, différents types d’analgésiques sont utilisés: les anti-inflammatoires et les opioïdes lors de douleurs intenses. Cependant les opioïdes peuvent créer une dépendance. L’objectif du projet est de valider des nouvelles approches thérapeutiques pour introduire dans les cellules des nerfs des candidats médicaments efficaces pendant plusieurs années pour prévenir ou réduire les troubles moteurs et sensoriels responsables de la douleur. Les traitements seront directement injectés dans les nerfs chez des modèles de rongeurs de neuropathies douloureuses. Ce projet validera nos candidats médicaments en vue de futurs essais cliniques.
Bénéfices attendus
Avantages court-terme: Ce projet doit nous permettre de valider notre stratégie thérapeutique pour réaliser par la suite des essais cliniques et créer une biobanque pour des analyses ultérieures. Les résultats seront publiés. Avantages à long terme: Cette approche thérapeutique permettrait d’administrer une fois tous les 10 ans, un traitement non toxique et stable aux patients. L’injection locale envisagée n’endommage pas le nerf et évite une dissémination des vecteurs dans tout l’organisme avec pour objectif la diminution des symptômes existants et l’arrêt de l’évolution et possible réversion de la maladie. Nous prévoyons les premiers essais chez l’Homme entre 2027 et 2029 et l’approbation pour la mise sur le marché entre 2029 et 2032.
Procédures
- Trois types de chirurgies o La première chirurgie sera réalisée une seule fois par animal sous anesthésie générale par du personnel formé et compétent et consistera à administrer un candidat médicament directement dans les nerfs sciatiques ou le nerf facial. Elle durera 20-30 min, la finesse des aiguilles de verre permet de limiter les dommages du nerf. Après injection au niveau du nerf, la peau sera suturée. Aucun autre organe que la peau ne sera incisé. o La deuxième chirurgie de ligature unilatérale du nerf sciatique ou facial sera effectuée une seule fois sous anesthésie générale par du personnel formé et compétent. Elle durera 15 à 30 minutes. o La troisième chirurgie d’induction de neuropathie périphérique traumatique (ligature ou transection du nerf sciatique) sera réalisée une seule fois sous anesthésie générale par du personnel formé et compétent. Elle durera 15 à 20 minutes. - L’analyse de la conduction nerveuse du nerf sciatique sera réalisée une seule fois chez tous les animaux sous anesthésie générale. Aucune incision n’est nécessaire. Elle dure 20 minutes. - Les tests comportementaux seront réalisés chez tous les animaux une fois par semaine sur des animaux vigiles. Chaque session de chaque test dure 15 min maximum.
Impact sur les animaux
- Chirurgies selon les bonnes pratiques vétérinaires - Douleurs post-opératoires (4 jours) traitées par des analgésiques puissants - Maladie : douleurs neuropathiques légères à modérées, diminution légère à modérée de la mobilité - Tests comportementaux : léger stress (15 min par jour) - Nuisance associée au diabète : obésité, hyperglycémie (6 à 10 semaines et une évolution progressive). Dans les modèles de névralgie faciale, les animaux présenteront une gêne au niveau de la face en ipsilatéral à la ligature ou compression du nerf facial. Dans le modèle de neuropathie douloureuse, les animaux présenteront une gêne au niveau de la patte en ipsilatéral à la ligature ou transection du nerf sciatique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure car nous prélèverons des tissus (nerfs, cerveaux) pour étudier l’effet du traitement sur les pathologies étudiées.
Remplacement
La biologie de notre système d'étude, qui repose principalement sur une profonde collaboration entre la myéline et les axones qu'elles couvrent, rend difficile la modélisation et la reproduction complète du système in vitro. Il existe des méthodes pour étudier les nerfs mais leur structure obtenue par ces méthodes reste incomplète et immature. Etant donné l’immaturité de la myéline en culture, il a été montré que les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation, la dégénération, la régénération du nerf périphérique ne sont reproduits que partiellement in vitro. L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques reste donc le seul véritable moyen d'aborder ces problèmes et de trouver des solutions aux maladies humaines du nerf.
Réduction
L’étude du nombre d’animaux utilisés dans les articles scientifiques ainsi qu’à partir de nos données internes sur lesquelles nous avons réalisé des tests de puissance statistique avec un logiciel spécialisé nous ont permis de déterminer le nombre d’animaux composant chaque groupe expérimental. Nous avons prévu de faire des calculs de puissance statistique sur les cohortes recevant la première dose avant de tester la deuxième dose afin de réduire si nécessaire le nombre d’animaux. Les procédures 2 à 4 sont des études longitudinales. Cette démarche permet de réduire le nombre d’animaux et d’augmenter la puissance statistique. Les deux sexes seront utilisés dans tous les modèles rongeurs de ce projet car il n’a pas été montré de différences significatives dans l’expression de la maladie entre les deux sexes pour les âges et les tests que nous allons étudier. Le nombre exact d’animaux nécessaire aux études sera commandé auprès de fournisseurs agréés pour limiter la production d’animaux inutiles. Dans la procédure 1, dans la mesure du possible nous réutiliserons les animaux n’ayant passés que des tests de comportement pour de la formation en chirurgie et en électrophysiologie s’il y a un nouvel employé à former sur ces tests.
Raffinement
Les rongeurs auront une période d'acclimatation de 5 jours lors de laquelle ils ne seront pas dérangés puis une habituation à la contention (gentle handling) sera effectuée à partir du 6ème jour pour diminuer leur stress. Ils seront observés quotidiennement par du personnel formé et compétent. Les conditions d'hébergement des rats et souris respecteront les bonnes pratiques en matière d'hébergement (matériel de nidification, copeaux, frisottis et maison en carton). La fréquence du change des cages et des biberons des souris diabétiques sera augmentée. Les chirurgies seront effectuées sous anesthésie et la prise en charge de la douleur pré et post opératoire sera traitée par l’utilisation d’analgésiques puissants. Les points limites précis et spécifiques du projet seront appliqués de manière stricte. La méthode d'injection locale des vecteurs viraux est un raffinement par rapport à l'injection systémique (diminution de la dissémination et des effets secondaires). Des fiches de suivi des animaux sont mises en place pour évaluer la sévérité de la neuropathie et l'état clinique des animaux en post-opératoire. Selon des critères précis pour une évaluation de la souffrance animale, il y aura une discussion avec le vétérinaire et/ou la Structure du Bien Etre Animal (SBEA) pour décider des soins à apporter. De manière générale nous mettrons en œuvre des actions adaptées, en cas de déshydratation un apport d'eau gélifiée ou une injection sous-cutanée d'une solution isotonique d'électrolytes pourra être effectuée et en cas de perte de poids ou d'état affaibli, de la nourriture humidifiée sera déposée sur le sol de la cage. Avant leur mise à mort, les souris et les rats seront sédatés.
Choix des espèces
Nous avons sélectionné des modèles animaux reconnus pour modéliser fidèlement les symptômes sensorimoteurs des neuropathies périphériques étudiés dans ce projet et dans lesquels nos produits, construits pour reconnaitre des cibles à la fois humaines et de rongeurs, seront actifs. D’autre part, les premières études de preuves de concept de nos candidats médicaments ont été apportées chez le rongeur justifiant de poursuivre nos recherches avec ces espèces. Différents modèles de douleurs neuropathiques existent à la fois chez le rat mais aussi chez la souris, nous avons choisis d’utiliser les modèles les plus pertinents et les plus étudiés en recherche fondamentale pour évaluer l’efficacité de nos candidats médicaments afin de pouvoir anticiper les résultats que nous pourrons obtenir chez le gros animal avant d’évaluer leur efficacité chez l’homme. Notre objectif est de tester l’efficacité des traitements soit au début de l’apparition des symptômes pour prévenir la démyélinisation pathologique ou la dégénération axonale (stade précoce), soit une fois ceux-ci bien installés (stade tardif) afin de bloquer la progression de la maladie ou de favoriser la régénération. Rat/souris : mâle et femelle jeunes adultes (4 à 6 semaines d’âge) et adultes (8 semaines d’âge).
Formation pour les personnels appliquants les procédures d’administrations et prélèvements de manière peu invasive chez le rat et la souris
- Enseignement supérieur
Rats : 290
290 rats et 290 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sédatés par inhalation puis piqués à répétition. Chaque animal reçoit une injection sous la peau, une dans le péritoine, une dans une veine de la queue couplée à un prélèvement de sang, et un gavage, tous de sérum physiologique. Ces gestes ne produisent aucune connaissance, ils alimentent une séance de travaux pratiques de quatre heures offerte chaque année à 96 étudiants de première année de BUT et à dix personnes extérieures. Aucun animal n'est tué ici, les rats partant ensuite vers des protocoles sans réveil ou des travaux pratiques hors procédure, et les souris vers des procédures légères à modérées. Le porteur écrit que le recours à l'animal vivant est "indispensable", tout en indiquant que les participants s'exercent d'abord sur des mannequins.
Objectifs
Les laboratoires de recherche privés ou académiques emploient de nombreux techniciens intervenant directement dans la mise en oeuvre de projets scientifiques utilisant des animaux vivants. Ces projets ont pour but d'améliorer à la fois nos connaissances mais aussi la santé humaine ou animale. L'objectif de ce projet est d'assurer les compétences des agents appliquant des procédures expérimentales sur rongeurs conformément à la directive 2010/63/UE et le décret du 1er février 2013 sur l'utilisation des animaux vivants en expérimentation animale. Dans le cadre du module de spécialisation rat-souris, 1 séance de travaux pratiques (4h) sera réalisée chez le rat et la souris vigile. La séance consistera à former les participants aux principales techniques faiblement invasives de préhension manuelle en vue d'administrations de sérum physiologique en mode sous cutané, intraperitonéal, intramusculaire, intraveineux, gavage et de prélèvement sanguin intraveineux (au niveau de la queue) . La règle des 3 R sera respectée sachant que des méthodes alternatives ne sont pas disponibles en remplacement des procédures faiblement invasives dont l'apprentissage sur animal est un requis fondamental dans ce type de formation. De plus le nombre d'animaux (1 rat et 1 souris par participant) a été reduit au minimum nécessaire et suffisant pour assurer un apprentissage de qualité et les compétences demandées. Afin de limiter les contraintes lors des manipulations les animaux seront préalablement sédatés facilitant ainsi les procédures. Ce projet concerne la formation chaque année de 96 étudiants du parcours BMB 1ère année du BUT Génie biologique nécessaire aux manipulations lors des TP inclus dans le programme national de la formation. Il concerne aussi la formation (pour applicateurs) de personnels extérieurs à l'IUT que l'établissement délivre chaque année (1 session) pour 10 participants.
Bénéfices attendus
Ce projet doit permettre aux futurs applicateurs de procédures de maitriser (dans le cadre des 3Rs) les techniques d'administrations et prélévements peu invasifs sur rat ou souris vivantes.
Procédures
Les animaux subiront chacun une sédation qui pourra être suivie d'une injection intrapéritonéale de serum physiologique , d' une injection sous cutanée de serum physiologique, d'une injection intraveineuse de serum physiologique couplée à un prélèvement sanguin (veine de la queue). Ils recevront également une administration per os (gavage) de serum physiologique. Tous ces actes sont de tres courtes durées (quelques secondes à 1 minute maximum).
Impact sur les animaux
Chaque animal subira : - une sédation par inhalation gazeuse entrainant un stress léger de courte durée. - 1 piqure d'aiguille pour l'injection intrapéritonéale, entrainant une douleur légère de courte durée. - 1 piqure pour l'injection sous cutanée entrainant une douleur légère de courte durée. - 1 piqure pour l'injection/prélévement intraveineuse entrainant une douleur légère de courte durée. - 1 administration orale entrainant un stress léger de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront maintenus en vie à la fin de la procedure, et réutilisés , apres avis du vétérinaire référent, dans d'autres procedures d'autres projets dans le but de Réduire le nombre d'animaux des dits projets. Les animaux seront utilisés soit pour des experiences hors procedures ( mise à mort dans le but de prélevee des organes ou tissus) ou bien dans des projets avec procedures sans reveil pour les rats , et dans projets à procedures légéres à modérées pour les souris.
Remplacement
Aucune méthode alternative n’est ici adaptée. En effet, afin de former les personnels aux gestes techniques et expérimentation in vivo, le recours à l’animal vivant est indispensable. Les personnels impliqués directement dans l’expérimentation animale in vivo doivent, sinon être opérationnels, maitriser les techniques pratiques de base de l’expérimentation animale in vivo. Ce projet fait partie intégrante de la formation de niveau applicateur agréée que nous délivrons et qui est requise par la directive européenne 2010/63/UE. Il est à noter que préalablement à la procédure d'administration/prélèvements sur animaux vivants, les participants seront formés aux gestes sur des mannequins (rat souris).
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum ( 1 rat + 1 souris par participant) tout en restant dans des limites pédagogiques efficaces pour la formation et l’acquisition des compétences dans le cadre de la formation spécifique des personnels appliquant les procedures expérimentales sur animaux vivants. De plus ces animaux seront réutilisés ce qui contribue à une réduction a posteriori du nombre d'animaux dans d'autres projets (du BUT). En effet Les rats seront re-utilisés plus tard pour une utilisation dans les travaux pratiques hors procédures (mise à mort en vue de prelever organe), ou dans des procedures sans reveil d'autre projets. Les souris pourront être re-utilisées dans des travaux pratiques ultérieurs avec procedures légères à modérées d'un projet autorisé pour le parcours de 2eme année BUT.
Raffinement
Afin de favoriser au maximum le bien être de l'animal ( limiter les nuisances , la douleur, le stress,...) pour les animaux mais également pour assurer l'apprentissage des gestes des participants, différentes actions sont mises en place. Pour ce faire, une periode d'habituation de quelques heures à la salle /poste de manipulations pour les animaux est sytématiquement respectée. Les animaux sont préalablament sédatés (inhalation de courte durée de gaz anesthésiant) avant la pratique des différentes administrations. De plus les participants ont pu simuler sur mannequins les différentes opérations ce qui optimise leur apprentissage sur animaux vivants. Les caractéristiques du matériel (aiguilles sondes) sont adaptées à l'espece rat ou souris afin de garantir la résussite de l'acte en limitant la douleur ( considérée comme légère pour une administration) ou le risque physiologique (volume d'injection ou de prélévement et intervalles de temps suffisant entre chaque administration). La substance injectée (serum physiologique) est à pH controlé (selon les règles d'utilisations des médicaments). Les animaux sont hébergés dans les conditions standard (cage enrichies ) mais beneficient en plus d'une game room en dehors des manipulations. Cette game est un espace de jeu pour les rat ou souris qui leur permet ,en groupe , d'interagir avec différents objets ( tunnels, boites à trous, grelots hamacs ...), en dehors de leurs cages, et ce pendant 1h par jour (2 à 3 fois par semaine). La methode d'administration volontaire par le rat ou la souris via micropipette (solution appétante) est utilisée en vue d'une substition à la methode de gavage.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont les animaux modèles les plus utilisés dans l’expérimentation in vivo pour les études en pharmacologie ou en physiologie Animaux adultes pour faciliter les manipulations.
Projet de maintien et acquisistion de compétences
- Formation professionnelle
Des prélèvements de sang, des injections de sérum physiologique et des chirurgies menées sans réveil : ces gestes sont répétés sur des souris pour que le personnel d'un institut apprenne ou révise sa technique. 4 485 souris vont être utilisées, 2 625 dans des procédures menées sous anesthésie sans jamais reprendre conscience et 1 860 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur écrit qu'aucun animal ne subira plus d'une seule intervention, puis annonce que personne ne dépassera cinq essais par animal. Les souris déjà utilisées dans un protocole ou réformées de l'élevage passent d'abord par les gestes sur animal vigile, avant d'être versées dans les procédures sans réveil, qui se terminent toutes par leur mise à mort.
Objectifs
Certains gestes techniques, bien qu'étant réalisés régulièrement par le personnel de notre institut, nécessitent d'être appris par les nouveaux arrivants ou d'être révisés par les experts avant leur mise en œuvre dans le cadre d'un protocole expérimental. Cela permet d'éviter les erreurs et de garantir que ces gestes sont réalisés conformément aux bonnes pratiques de l'expérimentation animale, tant pour la qualité des résultats scientifiques que pour le bien-être des animaux.
Bénéfices attendus
Cette approche présente plusieurs avantages, notamment le maintien des compétences du personnel. Elle permet d’effectuer des gestes sûrs et efficaces au cours des expérimentations, tout en réduisant la marge d'erreur associée à certains gestes délicats. Par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires à l'expérimentation peut être calculé en tenant compte d'une marge d'erreur plus faible, ce qui permet de réduire le nombre d'animaux utilisés au fil des projets. De plus, les entraînements seront réalisés sur des animaux ayant déjà participé à un protocole ou sur des animaux reproducteurs réformés, ce qui garantit que le nombre total d'animaux utilisés dans notre animalerie ne sera pas augmenté.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements de sang, des injections de sérum physiologique, ainsi qu’à une chirurgie réalisée sans réveil. Chaque animal ne sera soumis qu'à une seule intervention sous anesthésie ou à une intervention sur animal vigile. De plus, aucun animal ne participera à plus de 5 essais au total. Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, à des injections de sérum physiologique, ou à des chirurgies réalisées sous anesthésie générale sans réveil. Chaque individu ne participera qu’à une seule intervention sous anesthésie ou à une seule manipulation sur animal vigile. Aucun animal ne sera utilisé pour plus de cinq essais au total. Les gestes réalisés sur animaux vigiles seront brefs, d’une durée inférieure à 30 secondes, afin de limiter au maximum le stress et l’inconfort.
Impact sur les animaux
La douleur maximale ressentie par les animaux sera équivalente à celle d’une piqûre d’aiguille lors des injections ou des prélèvements sur animal vigile. En ce qui concerne les chirurgies sous anesthésie générale ou les prélèvements réalisés sous anesthésie volatile, il existe un risque d’hémorragie, suivie, si nécessaire, d’une euthanasie immédiate pour éviter toute souffrance supplémentaire.
Devenir
Les animaux vigiles ne subiront que des interventions classées comme légères (telles que des piqûres d'aiguille). Après ces interventions, ils pourront être réutilisés dans des procédures sans réveil. Par définition, toutes les procédures sans réveil se terminent par l’euthanasie de l'animal afin d’éviter toute souffrance post-intervention.
Remplacement
Étant donné qu'il s'agit de maintenir ou d'acquérir des compétences techniques spécifiques, il n'est pas possible de substituer l'utilisation des animaux par des méthodes alternatives.
Réduction
Les animaux utilisés auront d'abord été impliqués dans des procédures scientifiques ou proviendront d'élevages. Le nombre d'animaux calculé représente un maximum théorique, qui pourra être réduit en fonction du nombre de personnes à former ou du niveau de maîtrise des agents, si l'acquisition des compétences s'avère plus rapide que prévu.
Raffinement
Les animaux proviendront exclusivement de notre propre animalerie, évitant ainsi tout transport ou changement d’environnement, ce qui contribue à réduire les facteurs de stress. Ils seront hébergés dans le strict respect des bonnes pratiques d’animalerie. La majorité des gestes techniques décrits seront réalisés sous anesthésie générale et sans réveil, minimisant significativement la douleur et l’inconfort. La principale source potentielle de nuisance reste liée aux gestes imparfaits susceptibles d’être commis lors des premières manipulations par les personnes en formation. Afin de limiter le stress pour les animaux, en particulier dans le cadre des ponctions ou gestes similaires, nous nous engageons à ne pas dépasser cinq essais par animal. Chaque individu ne sera soumis qu’à un seul type de geste.
Choix des espèces
La souris est l'espèce sur laquelle nous réalisons plus de 95% de nos expérimentations. Il est donc naturel que nous nous exercions sur cette espèce. Les animaux utilisés seront des souris adultes, de tout âge, car c'est à ce stade que nous effectuons ces gestes dans nos DAPs.
Effet d’un nouveau médicament de l’hypertension pulmonaire selon la sévérité et le sexe chez le rat
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une injection unique de monocrotaline provoque une hypertension pulmonaire, un nouveau médicament est administré au quatorzième jour, une échocardiographie sous anesthésie suit aux jours 21 et 28, puis un cathétérisme du cœur droit d'environ trente minutes est pratiqué sans réveil. 426 rats vont être utilisés ainsi, dix d'entre eux dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil et 416 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur affirme que la maladie induite reste cliniquement asymptomatique sur les quatre semaines étudiées et qu'il arrête le modèle avant l'apparition de l'insuffisance cardiaque droite. Tous les rats sont tués en fin d'expérimentation pour l'analyse radiologique et histologique de leurs poumons.
Objectifs
L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie rare et grave qui affecte les petits vaisseaux sanguins des poumons. Dans cette maladie, les parois des petites artères pulmonaires s'épaississent et se rétrécissent, ce qui rend la circulation du sang plus difficile. Cette obstruction augmente la pression dans les poumons et force le côté droit du cœur à travailler plus dur pour pomper le sang. Avec le temps, cela peut mener à une insuffisance cardiaque droite et, sans traitement adéquat, au décès. Actuellement, les traitements disponibles pour l'HTAP ne parviennent pas à inverser ces altérations des vaisseaux pulmonaires. Un nouveau médicament, le Sotatercept, a récemment été approuvé et a montré des résultats prometteurs en améliorant l'état de certains patients atteints d'HTAP. Cependant, il ne fonctionne pas aussi bien chez tous les patients, et nous ne comprenons pas encore pourquoi. Ce projet a pour but de mieux comprendre comment le Sotatercept agit et pourquoi son efficacité varie selon les patients. Pour cela, nous allons utiliser un modèle préclinique chez le rat pour reproduire les conditions de l'HTAP humaine. Nous étudierons comment le Sotatercept affecte les vaisseaux pulmonaires en fonction de la gravité de la maladie et du sexe des animaux. Les objectifs spécifiques du projet sont : 1. Observer comment les vaisseaux pulmonaires changent au fil du temps : Nous utiliserons des techniques d'imagerie avancées pour visualiser en trois dimensions les petits vaisseaux sanguins des poumons. Cela nous permettra de suivre l'évolution de leur structure, de mesurer leur taille et de voir si certains vaisseaux disparaissent au cours de la maladie. 2. Évaluer l'efficacité du Sotatercept selon la gravité de la maladie et le sexe : Nous administrerons le Sotatercept à certains rats et comparerons les résultats avec ceux qui ne reçoivent pas le traitement. En mesurant des paramètres comme la pression artérielle dans les poumons et la fonction cardiaque, nous pourrons déterminer si le médicament est plus efficace chez certains animaux en fonction de la gravité de leur maladie ou de leur sexe. 3. Former un ingénieur de recherche en poste au sein de l'équipe à la réalisation du cathétérisme cardiaque droit chez le rat, afin de renforcer les compétences techniques nécessaires au développement d'une thématique axée sur l’HTAP.
Bénéfices attendus
L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie rare et grave qui provoque une augmentation anormale de la pression sanguine dans les vaisseaux des poumons. Cette pression élevée oblige le cœur à pomper plus fort, ce qui peut entraîner une insuffisance cardiaque du côté droit du cœur et, sans traitement efficace, conduire au décès. Malgré les avancées médicales, les traitements actuels ne parviennent pas à inverser les dommages causés aux petits vaisseaux pulmonaires. À court terme, ce projet vise à évaluer précisément l'efficacité d'un nouveau médicament prometteur appelé Sotatercept. Récemment approuvé, le Sotatercept a montré des résultats encourageants chez certains patients atteints d'HTAP. En utilisant un modèle de la maladie chez le rat, nous allons étudier comment ce médicament agit en fonction de la gravité de la maladie et du sexe des animaux. L'objectif est de mieux comprendre pourquoi certains patients répondent mieux au traitement que d'autres. Un autre bénéfice immédiat de ce projet est la formation spécialisée d’un ingénieur de recherche à la technique de cathétérisme cardiaque droit. Cette compétence clé, essentielle pour évaluer les anomalies hémodynamiques dans les modèles d’HTAP, renforcera la capacité de l’équipe à mener des recherches précliniques avancées et contribuera durablement à l’amélioration des compétences techniques disponibles au sein du laboratoire. À moyen terme, ces recherches permettront de combler une lacune importante dans notre compréhension des raisons pour lesquelles la réponse au Sotatercept varie d'une personne à l'autre. En utilisant des techniques d'imagerie avancées pour visualiser en trois dimensions les vaisseaux pulmonaires et en surveillant les changements au fil du temps, nous obtiendrons des données cruciales sur l'impact du médicament. Ces informations pourraient guider les médecins pour adapter le traitement en fonction de la gravité de la maladie et du sexe des patients, rendant ainsi le Sotatercept plus efficace pour chacun. À long terme, ce projet pourrait transformer la façon dont nous traitons l'HTAP. En développant des traitements capables de cibler efficacement les dommages spécifiques aux vaisseaux pulmonaires, nous espérons réduire les complications associées à la maladie, diminuer le risque de décès et améliorer durablement la qualité de vie des patients. Cela pourrait représenter une avancée majeure pour une maladie qui, jusqu'à présent, reste incurable.
Procédures
Pour une partie des animaux, une HTAP sera induite par une injection unique de monocrotaline (durée de l'intervention : 5 minutes), réalisée sous anesthésie et analgésie appropriées. Par la suite, une échocardiographie (environ 15 minutes sous anesthésie gazeuse) sera réalisée pour évaluer de manière non invasive la fonction cardiaque, puis un cathétérisme cardiaque droit impliquant une chirurgie (durée de l'acte : environ 1 heure, sous anesthésie générale) sera effectué, sans réveil, suivi de l’euthanasie de l’animal, nécessaire au prélèvement d'organes. Le cathétérisme cardiaque droit est la procédure standard réalisée chez l'homme pour diagnostiquer l’HTAP. Elle consiste à introduire un petit cathéter dans une veine pour atteindre le cœur droit et mesurer directement les pressions à l'intérieur du cœur et des vaisseaux pulmonaires. La procédure est exactement la même chez le rat, ce qui permet de recueillir des données comparables aux mesures cliniques humaines. Pour une autre partie des animaux, après induction de l'hypertension pulmonaire par injection sous-cutanée unique de monocrotaline (5 minutes), une injection d’un nouveau médicament de l'hypertension pulmonaire sera administrée au jour 14 (5 minutes), sous anesthésie et analgésie. À J21 et J28, une échocardiographie (environ 15 minutes sous anesthésie gazeuse) sera réalisée afin d'évaluer la fonction cardiaque. À J28 l’échocardiographie est suivie d’un cathétérisme cardiaque droit pour mesures hémodynamiques (environ 30 minutes sous anesthésie générale), sans réveil, suivi de l’euthanasie de l’animal, nécessaire au prélèvement d'organes. Comme précédemment, le cathétérisme cardiaque droit permet de mesurer directement les pressions dans le cœur et les poumons, en utilisant la même procédure que celle pratiquée chez l'homme pour diagnostiquer l'HTAP. Pour une autre partie des animaux, les animaux subiront seulement un cathétérisme cardiaque droit impliquant une chirurgie (durée de l'acte : environ 1 heure, sous anesthésie générale) sera effectué, sans réveil, suivi de l’euthanasie de l’animal, nécessaire au prélèvement d'organes.
Impact sur les animaux
L’HTAP qui se développe chez nos animaux est cliniquement asymptomatique sur la période étudiée de 4 semaines, sans insuffisance cardiaque droite ni surmortalité. Dans ce modèle, une insuffisance cardiaque droite commence à apparaître au-delà de 4 semaines, mais nous ne poussons pas le modèle jusqu’à ce point pour éviter les nuisances associées. Une réduction de la capacité à l’effort est possible, mais elle n’est pas observable dans les conditions standard de stabulation en dehors de tests spécifiques d’effort. Ainsi, sur la période étudiée, la pathologie reste silencieuse pour les animaux dans leur environnement normal, sans symptômes cliniques notables. Bien que les examens échographiques soient non invasifs, l’anesthésie générale nécessaire à leur réalisation peut induire un certain stress, notamment au moment de l’induction. Cet impact est toutefois minimisé grâce à un protocole anesthésique soigneusement adapté pour réduire le stress et garantir le confort de l’animal. L’évaluation hémodynamique, réalisée sous anesthésie générale et analgésie, nécessite un cathétérisme de l’oreillette droite et gauche, du ventricule droit, de l’artère pulmonaire et de la carotide. Bien que cet acte soit invasif, les nuisances sont strictement limitées grâce à une gestion rigoureuse de la douleur et à une euthanasie immédiate après l’intervention. Chaque étape est conduite avec soin afin de réduire autant que possible les impacts sur le bien-être animal tout en respectant les objectifs scientifiques
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin d’expérimentation pour permettre l’analyse (radiologique et histologique) des poumons (nécessité de prélever les organes).
Remplacement
Dans notre projet de recherche, l'utilisation d'animaux est essentielle en raison de la complexité de l'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP). Cette maladie affecte plusieurs aspects du corps en même temps : les petits vaisseaux sanguins des poumons, la résistance au flux sanguin dans ces vaisseaux, et le fonctionnement du côté droit du cœur. Ces interactions dynamiques sont très complexes et, pour le moment, nous ne pouvons pas les reproduire fidèlement en laboratoire sur des cellules isolées ou avec des simulations informatiques. Bien que les expériences en laboratoire sur des cellules ou des tissus soient utiles pour étudier des mécanismes spécifiques, elles ne peuvent pas recréer l'ensemble des interactions entre les poumons et le cœur dans un organisme vivant. De même, les modèles informatiques actuels ne sont pas assez avancés pour simuler tous les processus biologiques, mécaniques et inflammatoires qui conduisent à l'HTAP et à ses complications. Il n'existe pas non plus de système artificiel ou de culture cellulaire capable de reproduire des éléments essentiels de notre étude, comme les changements structurels des vaisseaux pulmonaires (par exemple, la diminution du nombre de petits vaisseaux ou l'épaississement des parois), les variations de pression sanguine dans les poumons, ou l'évolution des problèmes cardiaques et pulmonaires au fil du temps en réponse à un traitement. Pour bien comprendre ces phénomènes, il est nécessaire de les étudier dans un organisme entier. En conclusion, l'absence d'alternatives sans animaux adaptées justifie le recours à des modèles animaux dans notre projet. Cependant, nous restons attentifs aux avancées scientifiques qui pourraient, à l'avenir, nous permettre de remplacer totalement ou partiellement les expérimentations animales dans ce domaine.
Réduction
Lorsque les animaux arrivent à la fin de l'expérimentation, après avoir évalué leur fonction cardiaque et pulmonaire à l'aide de méthodes spécifiques, nous prélevons leurs cœurs et poumons pour des analyses immédiates. Nous conservons également des échantillons supplémentaires de tissus pour des études futures. Cela signifie que chaque animal nous fournit le maximum d'informations possibles, ce qui évite d'en utiliser davantage à l'avenir. Avant de commencer l'étude, nous avons soigneusement calculé le nombre minimum d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats valables. Nous avons utilisé des méthodes statistiques pour nous assurer que nous n'utilisions pas plus d'animaux que nécessaire, tout en garantissant que les données recueillies seraient suffisamment solides pour tirer des conclusions fiables. De plus, nous réalisons plusieurs types d'analyses sur les mêmes animaux. Par exemple, nous étudions à la fois le fonctionnement de leur cœur et de leurs poumons, puis nous examinons ces organes au microscope pour en comprendre les détails. Cela nous permet de limiter le nombre total d'animaux requis pour l'ensemble de l'étude. Nous estimons avoir besoin de 426 rats pour ce projet. Ce nombre représente le minimum nécessaire pour obtenir des résultats scientifiques valides qui pourraient contribuer à améliorer la compréhension et le traitement de l'hypertension artérielle pulmonaire.
Raffinement
Anesthésie et gestion de la douleur : Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale adaptée à chaque procédure. Cela signifie que les animaux sont profondément endormis et ne ressentent aucune douleur pendant les manipulations. De plus, nous administrons des médicaments contre la douleur pour nous assurer qu'ils ne souffrent pas après les interventions. Ces protocoles sont conçus pour minimiser l'impact sur les animaux et permettre une récupération rapide. Suivi des animaux : Des observations régulières et la mise en place de point limites nous permettent de réagir rapidement en cas de dégradation inattendue du bien-être animal. Confort et accès facilité à la nourriture : Pour aider les animaux en réveil (suite à l’anesthésie), nous mettons de la nourriture et de l'eau sous forme de gel directement sur la litière de leur cage. Cela leur permet de manger et de boire facilement, même s’ils n’ont pas encore récupéré toutes leurs capacités motrices.
Choix des espèces
Pour notre projet de recherche, nous avons choisi d'utiliser des rats pour plusieurs raisons importantes liées à la pertinence scientifique et au respect des principes éthiques. Pourquoi les rats ? Les rats sont largement reconnus comme un modèle pertinent pour étudier les maladies cardiovasculaires, en particulier l’HTAP. Les poumons des rats présentent des similitudes significatives avec ceux des humains, notamment dans la structure des petites artères pulmonaires. De plus, leur circulation sanguine et leur réponse aux médicaments affectant les vaisseaux sanguins sont comparables à celles observées chez les patients humains. Ces similitudes nous permettent de reproduire de manière fiable les changements vasculaires et cardiaques caractéristiques de l'HTAP chez l'homme. Pourquoi des rats adultes de 10 semaines ? Nous utiliserons des rats mâles et femelles âgés de 10 semaines, ce qui correspond à l'âge adulte chez cette espèce. Ce choix est justifié pour deux raisons : 1. Pertinence pour la maladie humaine : L'HTAP affecte principalement les adultes chez l'humain. En utilisant des rats adultes, nous pouvons mieux reproduire les caractéristiques de la maladie telles qu'elles se manifestent chez les patients. Cela assure que nos résultats seront plus pertinents et applicables pour comprendre et traiter l'HTAP chez l'homme. 2. Conformité avec les normes scientifiques : L'utilisation de rats adultes est conforme aux protocoles établis et aux recommandations de la communauté scientifique pour la recherche sur l'HTAP. Cela nous permet de comparer nos résultats avec ceux d'autres études et de contribuer efficacement à l'avancement des connaissances dans ce domaine.
Caractérisation de l’efficacité thérapeutique d’un nanosystème utilisant l’ARN dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin chez la souris
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Des souris de réforme servent à l'apprentissage du gavage. Au total 892 souris vont être utilisées, 872 d'entre elles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour le prélèvement de leurs tissus. Les souris de l'étude développent une inflammation intestinale proche de la maladie de Crohn après neuf jours d'anti-inflammatoires, puis reçoivent six gavages d'un nanosystème à ARN et un prélèvement sanguin sous anesthésie. Le porteur reconnaît que des modèles in vitro d'inflammation intestinale ont été développés et optimisés ces dernières années, mais affirme qu'aucun ne reproduit la complexité de la maladie humaine.
Objectifs
Dans ce projet, nous voulons tester un nouveau traitement utilisant des nanoparticules avec du matériel génétique pour soigner les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI). Les MICI, comme la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse, sont des maladies auto-immunes où le système immunitaire attaque par erreur certaines parties du système digestif. La maladie de Crohn peut toucher tout le système digestif, alors que la colite ulcéreuse se limite au côlon et au rectum. Actuellement, environ 300 000 personnes en France sont atteintes de MICI, dont une majorité de femmes. Les traitements existants ne fonctionnent pas bien à long terme et causent souvent des effets secondaires importants. C’est pourquoi nous cherchons une approche nouvelle avec des nanoparticules d’ARN, encapsulées dans un gel spécial qui facilite leur transport et permet une libération prolongée. Notre système de nanoparticules est conçu pour moduler la réponse inflammatoire altérée lors de cette pathologie. Pour confirmer leur efficacité thérapeutique, nous allons utiliser des souris capables de développer spontanément une inflammation intestinale semblable aux MICI humaines. Ce modèle nous permettra de vérifier si notre traitement par nanoparticules peut efficacement réduire cette inflammation et apporter une solution durable contre les MICI.
Bénéfices attendus
Le projet vise à étudier la biodistribution et l'efficacité thérapeutique de nanoparticules chargées en ARNs dans un modèle de souris pathologique. Les MICI se caractérisent par une réponse inflammatoire exacerbée. L'administration de nanoparticules de ce type de nanoparticules pourrait offrir un moyen ciblé et modulé de restaurer l'équilibre immunitaire, en réduisant l'inflammation excessive tout en favorisant une réponse immunitaire régulée. Les bénéfices attendus incluent une meilleure biodistribution de l’agent thérapeutique, une réduction des effets secondaires, et l'amélioration des symptômes pathologiques, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies inflammatoires chroniques
Procédures
Le sang sera prélevé sous anesthésie une fois par animal pour le modèle MICI. La durée du prélèvement est estimée à moins d’une minute. Notre nanosystème sera administré six fois par souris par gavage. On estime que la procédure de gavage sera environ de 30 secondes par souris.
Impact sur les animaux
Ce type de souris développent des MICI semblables à la pathologie humaine. En conséquence, elles peuvent développer des douleurs abdominales. Le traitement des souris par gavage (introduction d’un tube dans la gorge) peut aussi causer du stress, des douleurs au niveau de l’œsophage. Enfin, le suivi du poids des souris tout au long de l’étude, bien qu’important, est une autre source potentielle de stress pour elles.
Devenir
Après chaque procédure, toutes les souris seront mises à mort pour permettre le prélèvement des tissus nécessaires à l’analyse de l’induction de la pathologie mais aussi pour évaluer l’efficacité thérapeutique de notre nanosystème.
Remplacement
Ces dernières années, différents modèles in vitro ont été développés et optimisés afin de mimer au mieux l’environnement intestinal en condition d’inflammation pour tester l’efficacité thérapeutique de futurs traitements potentiels. En revanche, aucun de ces modèles ne représentent complètement la complexité de la physiopathologie des MICI humaines. Ainsi, il n’existe pas d’alternative non animale pour mimer l’environnement cellulaire complexe et l’état d’inflammation intestinale présente dans la pathologie MICI.
Réduction
Les effectifs d'animaux ont été calculés à partir d'outil statistiques. De plus, si nous n’observons pas d’induction de la pathologie chez les souris, les procédures définies dans la demande de projet ne seront pas effectuées.
Raffinement
Afin d’augmenter la tolérance à l’administration orale par gavage pour la souris, nous utiliserons une canule trempée dans une solution appétissante pour la souris, par exemple une eau sucrée. Des visites journalières des souris seront effectuées pour détecter la souffrance, la douleur et le stress des animaux. Les animaux auront accès à de la nourriture humide en cas de perte de poids légère. Les souris seront observées quotidiennement pendant chaque pesée afin de détecter l’éventuelle apparition de signes de souffrance (points limites). Un traitement anti-douleur sera administrée par voie sous-cutanée dès lors un signe de souffrance détecté.
Choix des espèces
Les souris utilisées pour l’étude est privilégiée pour mimer les maladies inflammatoires intestinales humaines. Ce modèle présente un phénotype inflammatoire spontané par la prise d’anti inflammatoire non stéroïdien pendant neuf jours. Les souris femelles et mâles seront utilisées pour l’ensemble de cette étude. Les souris seront âgées de 9 semaines, car ce sont les souris âgées de moins de 3 mois qui sont le plus susceptibles de développer une inflammation intestinale. Pour la procédure « apprentissage gavage » des souris de réformes seront utilisées.
Pratiques en experimentation animale (rat/souris) : formation initiale ou remise à niveau de gestes techniques.
- Formation professionnelle
Rats : 300
Pour former ou remettre à niveau le personnel technique d'un laboratoire aux gestes de prélèvement et d'administration, 450 souris et 300 rats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir jusqu'à six gestes techniques au cours de sa vie, à raison d'une séance par semaine au maximum, prélèvements sanguins et gavages compris. Le porteur indique qu'un hématome peut se former au point de ponction et que certains animaux peuvent faire un choc hypovolémique ou souffrir d'anémie après un prélèvement de sang, les nuisances augmentant avec des expérimentateurs non aguerris. Tous sont tués une fois la technique validée, parce que les prélèvements répétés modifient leurs paramètres sanguins et rendraient leurs données inutilisables dans un autre projet.
Objectifs
L’administration de médicaments et/ou le prélèvement sanguin, dans le cadre d’études utilisant des animaux à des fins scientifiques, est une étape couramment utilisée en recherche et développement pharmaceutique. Selon les besoins, les voies ou les volumes d’administration ou de prélèvement peuvent varier grandement. À l’intérieur de ce cadre expérimental, il est primordial de viser en tout temps le maintien du bien-être de l’animal via la bonne formation des expérimentateurs. Ce projet concerne la formation interne de gestes techniques en expérimentation animale utilisés dans nos projets. Il s’agira de former ou de remettre à niveau le personnel technique intervenant dans le cadre de projets validés afin de garantir la qualité technique et la standardisation des procédures, et in fine augmenter la reproductibilité des études.
Bénéfices attendus
La maitrise des gestes techniques du personnel intervenant lors les études en expérimentation animale est essentielle pour plusieurs points : -essentielle au bien-être animal (la maitrise d’une technique permet de minimiser la gène/douleur pour les animaux). La contrainte subie par l'animal lors d’un geste technique ne dépend pas seulement de la technique en elle-meme ou de l’animal mais aussi de l'habileté de la personne. qui l'exécute. Une bonne maitrise technique limite le stress de l’experimentateur lors des études limitant ainsi son stress transmis aux animaux. -essentielle pour la reproductibilité des études : une bonne maitrise des gestes techniques maximise la reproductibité intra et inter expérimenteurs des études.
Procédures
Les animaux de cette procédure pourront être soumis à des prélèvements de sang anesthésiés ou non selon la technique utilisée, 1 fois par semaine maximum. La durée de l’intervention dépendra de la voie de prélèvement, en général de 20 à 30 secondes. De même, pour les administrations (1 séance par semaine maximum), animaux si possible anesthésiés dans les premières séances, puis vigiles, selon la technique utilisée. La durée de l’administration dépendra de la technique utilisée. Par exemple, 15 à 20 secondes pour un gavage, jusqu’à 1 minute de contention pour une injection intraveineuse.
Impact sur les animaux
Les animaux seront réutilisés pour différentes techniques si besoin. La formation sera optimisée, dans le respect du bien-être des animaux, pour le nombre et les voies de prélèvements/administrations. Néanmoins, la multiplication des actes de même type ou différents, peut entrainer un stress cumulé. Les nuisances peuvent être induites par chaque geste technique : administration d’une solution saline, prélèvements sanguins, anesthésies prolongées (prélèvements) par exemples. Les nuisances / effets indésirables peuvent être augmentés dans le cadre de l’apprentissage de nouveaux gestes techniques par les expérimentateurs non aguerris. La douleur ressentie par les animaux peut se manifester, entres autres, par une hypo- ou une hyperactivité, des difficultés à se déplacer, une prostration, une modification des expressions faciales. Un hématome (épanchement sanguin généralement sous-cutané avec ecchymose et douleur) peut se former au site de ponction, certains animaux peuvent faire un choc hypovolémique ou souffrir d’anémie suite à un prélèvement sanguin.
Devenir
Une fois la technique validée par le formateur, les animaux ne pourront entrer dans un projet. En effet, les injections ou prélèvements répetés peuvent induire des modifications hématologiques et/ou biochimiques. Ces dernières, même légères, peuvent être délétères pour les analyses demandées dans le nouveau projet. Ils seront alors tous mis à mort.
Remplacement
La personne en formation aura accès, via des sites internet spécifiques, à des vidéos/articles/photos adaptées. Les premières séances de formation consisteront à la lecture de notre procédure technique, validée par notre vétérinaire référent. Elle contient les informations concernant chaque geste technique potentiel : volumes adaptés, nombre de réalisations tolérées, périodes de récupération, conditions de validation de la formation, etc L’apprentissage d’une nouvelle technique, qui ne nécessite pas obligatoirement des animaux vigiles (per os par exemple), suivra toujours le même process : 1-Expérimentation sur animal mort et/ou un mannequin 2-Expérimentation sur animal anesthésié sans réveil 3-Expérimentation sur animal avec réveil
Réduction
Après entrainement sur un mannequin et/ou un animal mort, les animaux seront réutilisés pour différentes techniques si besoin. La formation sera optimisée, dans le respect du bien-être des animaux, pour le nombre et les voies de prélèvements/administrations, afin de limiter l’impact de ces actes techniques que se soit sur l’homéostasie ou le stress cumulé. A la fin de la formation, le responsable de ce projet devra s’assurer que les animaux seront utilisés dans la mesure du possible pour des prélèvements finaux (souvent organes) pour la mise en place de techniques ex vivo (histologie par exemple) ou pour servir d’échantillons contrôles.
Raffinement
Les animaux hébergés en groupe bénéficierons d’une acclimatation de 5 jours minimum. Ils auront à leur disposition des carrés de ouate notamment pour la constitution du nid ainsi qu’un dôme en plastique rouge (souris) ou un tunnel en carton (rats) pour pouvoir se cacher. Leur comportement de rongeur sera encouragé par la présence de bâtons en bois dans la cage. Ils auront également libre accès à l’eau et la nourriture tout au long du projet. Les points limites associés à chaque technique en apprentissage seront recherchés après chaque séance. En cas d’atteinte, une décision sera prise avec le formateur et/ou le vétérinaire référent.
Choix des espèces
Les séances de formation se dérouleront avec des souris et/ou des rats, espèces utilisées dans notre animalerie pour les projets scientifiques validés par le Ministère. Les animaux seront au minimum du même âge que ceux couramment utilisés dans nos projets, c’est-à-dire entre 7 à 9 semaines en général. Ils pourront néanmoins être gardés plus longtemps si le technicien a besoin de beaucoup de séances de formation ou dans le cas d’une technique plus difficile à maitriser, tant que les animaux sont en bonne santé et peuvent rester dans ce projet, dans la limite de 6 gestes techniques reçus tout au long de leur vie.
Formations réglementaires destinées aux personnes appliquant et concevant des procédures expérimentales sur modèles rongeurs
- Formation professionnelle
Rats : 75
Saisis et immobilisés dix minutes chacun, puis piqués quatre fois pour des injections de sérum physiologique par des stagiaires qui apprennent le geste, 150 souris et 75 rats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués à l'issue, le porteur indiquant qu'ils ne peuvent pas être réutilisés pour éviter un effet cumulatif. Ces séances forment la partie pratique d'une formation encadrée par l'arrêté du 1er février 2013, et le porteur les présente comme un moyen d'enseigner les gestes qui réduisent le stress animal. Il ajoute que diminuer le nombre d'animaux ne ferait qu'augmenter les nuisances subies par chacun, et la liste des effets indésirables mentionne le gavage par la bouche et le prélèvement sous la mâchoire, deux gestes absents de la description des procédures.
Objectifs
Les formations spécifiques pour les personnes appliquant/concevant des procédures expérimentales sont encadrées par l’arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques. Cet arrêté défini le programme de base et ce dernier doit comporter une partie : Procédure faiblement invasive : théorie et pratique. Ce projet décrit cette partie pratique.
Bénéfices attendus
Cette formation a pour objectif de former les personnes qui seront autorisées à utiliser des animaux à des fins scientifiques. Ces sessions de travaux pratiques ont pour but de leur enseigner les bonnes pratiques c'est à dire les gestes techniques qui permettent de réduire le stress animal. Il s'agit donc de raffiner les procédures de ces futurs utilisateurs et utilisatrices d'animaux à des fins scientifiques.
Procédures
Préhension, contention (dix minutes par animal) et injections sur animaux vigiles (quatre injections de sérum physiologique (deux minutes par injection), un prélèvement d'une goutte de sang (deux minutes) et une administration d'eau (cinq minutes) par souris, quatre injections de sérum physiologique (2 minutes) par rat).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les rongeurs peuvent être un stress généré par l’inexpérience des stagiaires. Cette hésitation peut être source de stress pour l’animal. Le stress généré n’est cependant que transitoire et de courte durée. Par ailleurs les injections et les prélèvements peuvent entrainer une douleur notamment lors de l’effraction cutanée. Les injections dans la cavité abdominale peut entrainer éventuellement dans de très rare cas une injection dans le début du gros intestin. Le gavage par la bouche peut également entrainer un inconfort pour l’animal et un risque de fausse route s’il n’est pas réalisé correctement. Le prélèvement sous la machoire peut entrainer éventuellement un risque d’hémorragie s’il n’est pas réalisé correctement.
Devenir
Les animaux ne pouvant pas être réutilisés afin d'éviter un effet cumulatif, ils seront mis à mort.
Remplacement
L’objectif de cette séance est d’une part de montrer aux stagiaires les bonnes pratiques en terme de contention et de prélèvements, puis de vérifier qu’ils mettent correctement en oeuvre ces pratiques. Il est important pour cela, qu’ils soient confrontés à des animaux vivants, tout comme dans les futures procédures expérimentales qu’ils et elles appliqueront.
Réduction
Le nombre d’animaux est choisi pour être réduit au minimum tout en gardant la possibilité à chaque apprenant de pouvoir effectuer les différents gestes techniques. Diminuer ce nombre ne ferait qu’augmenter les nuisances pour chaque animal, ainsi que le stress rendant les contentions plus difficiles et les apprentissages plus complexes. Des animaux de réforme pourront être utilisés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, ils bénéficient d'enrichissement du milieu et d'une période d'acclimatation. Les manipulations se font sous le contrôle des intervenantes et intervenants qui veillent à l’exécution des gestes dans le respect du bien-être animal. Des points limites et critères d'arrêt sont définis. La préhension des souris en évitant la prise par la queue sera également enseignée (utilisation de tunnels et main en coupe).
Choix des espèces
La souris reste le modèle le plus utilisé en recherche (60% des utilisations d’animaux), le rat, bien que moins utilisé (environ 10%) reste néanmoins très utilisé notamment dans le cadre des neurosciences, discipline très représentée au CNRS. Les rats d’un poids de 250g et les souris de 7 semaines sont utilisés à cet âge de manière à ne pas rendre trop compliquée la préhension et la contention pour les apprenants.
Rétinopathie et kératopathie chez les souris diabétiques
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
Grattées à la cornée sous anesthésie pour provoquer une kératopathie, des souris rendues diabétiques par mutation reçoivent jusqu'à huit instillations oculaires par jour et des injections dans l'œil une à deux fois par semaine. Elles sont 1 920, toutes tuées à l'issue pour évaluation histologique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les souris db/db, obèses, peinent à atteindre l'eau et la nourriture, ce que le porteur compense par de l'eau gélifiée et des croquettes posées au sol de la cage. Il décrit les examens ophtalmologiques comme ceux pratiqués en cabinet chez l'humain, sans rappeler à cet endroit que ces animaux ont été rendus diabétiques et, pour certains, la cornée grattée.
Objectifs
La rétinopathie diabétique est une complication du diabète qui atteint l'œil au niveau de la rétine et serait la première cause de cécité avant 65 ans. Le taux élevé de sucre dans le sang entraine une cascade d’évènements impliquant des médiateurs de l’inflammation qui conduisent à la dégradation des cellules neuronales et des capillaires sanguins de la rétine. Ces derniers perdent leur étanchéité, l’augmentation de la perméabilité vasculaire et la rupture de la barrière hémato-rétinienne est une étape clé dans l’installation de la maladie, conduisant à des hémorragies et des exsudats lésant la rétine. La maladie peut évoluer vers une rétinopathie proliférative avec une production anormale de nouveaux vaisseaux peu fonctionnels, des décollements de la rétine et des saignements dans le vitré. Un œdème au niveau de la macula, zone de la rétine responsable de la bonne acuité visuelle, peut survenir à tout moment et entrainer la perte de la vision. Le diabète a également des conséquences sur la cornée et le cristallin, structures dont la transparence est nécessaire pour la vision. Il induit notamment une opacification du cristallin et des anomalies de la cornée : retard de cicatrisation, érosion de l’épithélium, dégradation du film lacrymal, diminution de la sensibilité de la cornée, regroupées sous le terme de kératopathie diabétique qui aggravent les complications au niveau de l’œil pour les diabétiques. Le but de ce projet est de faire appel à des souris diabétiques afin de tester l'efficacité de traitements potentiels visant à améliorer les complications de la maladie au niveau de la rétine ou au niveau de surface antérieure de l’œil. Les études de test d'efficacité de traitetement, comporteront 2 à 6 groupes: 1 groupe de souris diabétiques traitées par un placébo et 1 ou plusieurs groupes de souris diabétiques traitées par la ou les molécules à tester. Nous estimons pouvoir réaliser 4 études au total par an pendant 5 ans
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est de proposer un modèle expérimental pour évaluer l'efficacité de nouveaux traitements des complications du diabète au niveau de la rétine et de la cornée qui sont invalidantes pour les patients et peuvent aboutir à la cécité. La recherche de traitement est en constante évolution, pour intervenir à différents stades de la maladie et préserver au mieux la vision des patients.
Procédures
Le taux de glycémie sera contrôlé sur bandelette à la fréquence maximum de 2 fois par mois dans l'étude par le prélèvement d'une goutte de sang à la queue de l'animal. Pour l'étude de la kératopathie, l'induction se fera par grattage de la cornée sous anesthésie, uniquement sur un œil et par un acte unique à partir de 14 ou 16 semaines de diabète, la procédure ne durera pas plus de 10 minutes. Les examens ophtalmologiques se feront à l'aide de techniques non invasives. Ces examens sont d’ailleurs réalisés chez l’homme en cabinet médical en ambulatoire sans anesthésie. Ces examens sont également régulièrement pratiqués sur l’animal en clinique vétérinaire dans le cadre des consultations. Pour notre projet, ces examens pourront se faire pour une partie sur animaux vigiles (examens au biomicroscope) mais certains qui nécessitent l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie légère. Ces examens sont rapides et ne dureront pas plus de quelques minutes. Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), soit par voie sous cutanée, soit par voie intramusculaire ou intrapéritonéale. Ces instillations ou injections nécessitent le maintien de l’animal afin de l’immobiliser. Ces procédures sont extrêmement rapides et ne prendront pas plus d’1 ou 2 minutes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois avec généralement une moyenne de 3 administrations et un maximum de 6 à 8 administrations par jour. Les administrations de produit par injection au niveau de l'œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin, leurs fréquences sont plus limitées, une à deux fois par semaine. Ces procédures sont aussi un peu plus longues et nécessitent de placer l’animal sous un microscope chirurgical. Il faudra compter quelques minutes (en général 5 minutes par animal) pour réaliser de telles administrations. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d'intérêt. Ces prélèvements se feront sur animal vigile et le temps nécessaire aux prélèvements ne dépassera pas les 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les animaux deviennent diabétiques à cause d’une mutation spontanée. Les AKITA ont une mutation sur le gène de l’insuline (qui régule la glycémie), l’insuline produite n’est pas fonctionnelle et n’est pas sécrétée hors des cellules beta du pancréas, qui finissent par être détruites. En particulier les mâles développent une hyperglycémie, insulinopénie, polydipsie et polyurie (boivent et urinent plus que la normale) à partir de 4 semaines. Une souris AKITA mâle vit environ 1 an, sa courbe de poids est similaire à celle des souris sauvages. Les souris db/db ont une mutation spontanée sur le récepteur de la leptine (contrôle la satiété, le métabolisme des lipides et du glucose), elles sont hyperphagiques, rapidement obèses (3 à 4 semaines) et diabétiques à partir de 8 semaines (augmentation significative de la glycémie), polydipsiques et polyuriques et hyperinsulinémiques, leur durée de vie est de 18 mois Elles sont obèses et peuvent rencontrer des difficultés à accéder à l’eau et à la nourriture dans une cage traditionnelle. Les examens qui seront pratiqués pour la réalisation du projet ou les administrations de produit par instillations, par voie sous cutanée, par voie intramusculaire ou intrapéritonéales, seront rapides (quelques minutes) et ne devraient pas porter atteinte au bien être de l'animal, elles impliquent le maintien de l'animal manuellement afin de l'immobiliser, cette manipulation est transitoire et sans impact sur sa locomotion future. Certains examens ou administration de produits, notamment au niveau de l'œil, nécessitent l’immobilisation complète pendant plusieurs minutes de l'animal, seront pratiqués sous anesthésie légère. Un système de chauffage est utilisé pour éviter l’hypothermie jusqu’au réveil, l’animal est replacé rapidement dans son environnement habituel, sans conséquences majeures sur son état, si ce n’est la gêne transitoire due à l’injection de produits. Une anesthésie locale est prévue lors d’injections au niveau de l’œil, leurs fréquences sont plus limitées par rapport aux instillations, une à deux fois par semaine, pour éviter les répétitions d'anesthésie sur l'animal. Des prélèvements pourront être réalisés sur animal vigile et la durée de l'action ne dépassera pas les 5 min, le volume sera adapté au minimum pour ne pas nuire à l’animal. Le stress dû au maintien de l'animal, à la piqûre de l'aiguille, une rougeur peut apparaitre au site de prélèvement, ne doit pas impacter le mode vie de l'animal une fois l'action finie.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...).
Remplacement
Compte tenu des particularités physiologiques et anatomiques de l’organe concerné et l’absence pour l’instant de modèle alternatif pour ce type de projet, nous aurons recours à des animaux. Les lignées cellulaires ou les systèmes alternatifs comme les organoïdes ne permettent d’étudier qu’une partie des mécanismes. L’œil est un organe complexe soumis à de nombreuses interactions. En effet, l’œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen) de physiologie différente soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins. Les souris permettent d’étudier les effets systémiques de la maladie sur les structures de l’œil. Les études in vivo permettent d’observer les réponses physiologiques d’un traitement dans un organisme vivant en tenant compte des pharmaco cinétiques, des métabolites générés. Les souris permettent de suivre l’évolution de la maladie au cours du temps.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à l'aide des tests statistiques paramétriques ou non paramétriques suivant la distribution des données, avec possibilité d'effectuer des comparaisons multiples. Chaque groupe traité sera comparé à celui du groupe témoin. une évaluation de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien-être. Les animaux seront hébergés en groupe dans des cages d’hébergement contenant nourriture et boisson ad libitum, de l’enrichissement adapté (abri et morceaux de bois à ronger). En raison de la polydipsie et de la polyurie des animaux diabétiques, une couche plus épaisse de litière sera déposée dans la cage et elle sera changée plus fréquemment, un biberon supplémentaire sera ajouté. Dans le cas des souris obèses db/db qui ont potentiellement plus de mal à se déplacer, de la nourriture sera placée dans la cage, de même que de l'eau gélifiée si on constate qu'elles ont des difficultés à atteindre les biberons. Les examens non invasifs pour évaluer la pathologie sont semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet ophtalmologique ou en cabinet vétérinaire. Les examens de l'œil qui requièrent un immobilisme de l'animal pourront être réalisés sous anesthésie pour son confort. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum.
Choix des espèces
Les modèles de souris diabétiques sont bien décrits dans la littérature pour l'étude des complications du diabète en général, et notamment au niveau de l'œil, pour la rétine et la cornée. Les souris choisies développent un diabète représentatif de la maladie humaine soit de type 1 (insulino dépendant) soit de type 2 (insulino indépendant). Les souris AKITA sont diabétiques car elles n’ont pas d'insuline fonctionnelle. Les souris db/db deviennent diabétiques parce qu'elles sont insulino résistantes, l'insuline produite n'est plus assez efficace pour contrôler la glycémie, cela est dû à leur obésité, et l'obésité est un facteur de risque majeur dans le diabète de type 2 chez les humains. Les souris des deux souches arriveront dans notre animalerie à l'âge de 5 à 7 semaines, les atteintes rétiniennes ou cornéennes sont décrites dans la littérature, en général à partir de la 8 -ème semaine pour les deux types de souris, et sont en général suivies jusqu’à la 24 -ème et maximum 32 -ème semaine.
Formation pour les docteurs en médecine de la coelioscopie dans la pratique des techniques chirurgicales sur modèle animal, le cochon
- Formation professionnelle
Amenés par deux en cage de transport une heure trente avant l'intervention, prémédiqués puis endormis, 1 640 cochons de 15 kilos sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Deux chirurgiens s'exercent sur chaque animal, sur une durée de chirurgie pouvant atteindre quatre heures, en enchaînant suture vésicale, promontofixation, prélèvement de ganglions et retrait des reins. Ces séances servent à la formation continue de médecins déjà en exercice, le porteur indiquant que l'apprentissage de la dissection et de l'hémostase impose de travailler sur du tissu vivant. La mise à mort suit immédiatement, les deux reins ayant été retirés, ce que le porteur décrit comme incompatible avec la survie.
Objectifs
Il s’agit de l’apprentissage et l’acquisition des compétences coelioscopiques basiques et avancées sur le modèle plus proche de l’humain nécessaires à toute intervention chirurgicale sur le patient. Notre pédagogie repose sur deux objectifs distincts qui sont les gestes de base coelioscopique en niveau 1 et les techniques chirurgicales avancées pour nos experts en niveau 2. L’utilisation de l’animal n’intervient qu’au niveau 2. Chaque étape pédagogique est fondée sur l'apprentissage pour maîtriser les savoir-faire chirurgicaux cœlioscopiques nécessaires à toute intervention : Objectifs niveau 1 : - coordination œil main - coordination bimanuelle - suture cœlioscopique intra-corporelle Objectifs niveau 2 : - apprentissage de la dissection des tissus vivants - hémostase des vaisseaux sanguins avec les outils cœlioscopiques spécifiques - apprentissage de la suture extra-corporelle
Bénéfices attendus
Les bénéfices sont nécessaires à une chirurgie endoscopique actuelle de qualité, pratiquée dans chaque bloc opératoire des services hospitaliers concernés. L’amélioration des compétences techniques individuelles pour la réalisation des interventions avec une plus grande maîtrise des automatismes pour la pratique de la chirurgie au bloc opératoire auprès des patients est nécessaire à la santé humaine.
Procédures
Les interventions réalisées sur chaque animal sont : la suture vésicale - 2 participants, 20 minutes chacun, la promontofixation (chirurgie de descente d'organe) - 2 participants, 40 minutes chacun, la lymphadénectomie (prélèvement des ganglions) - 2 participants, 20 minutes chacun, et la néphrectomie (retrait du rein) - 2 participants, 40 minutes chacun. En fonction des groupes, toutes les interventions ne sont pas réalisées à chaque fois, et la durée totale de chirurgie par animal ne dépasse habituellement pas 4 heures.
Impact sur les animaux
La première nuisance est liée à la contention qui reste un stress léger, car il y a l'injection de l'analgésiant et l'anesthésiant qui est elle-même induit une douleur légère.
Devenir
Le sort prévu est l'euthanasie immédiate des animaux, car ils ont subi un retrait des deux reins qui ne le rend plus compatible avec la survie.
Remplacement
L’apprentissage de la dissection des tissus et de l’hémostase (maîtrise et la prévention de l’hémorragie) nécessite le travail sur le tissu vivant. Ceci est techniquement impossible sur l'animal mort. Les supports pédagogiques représentent la majorité des exercices réalisés lors des sessions de formation, en proposant un apprentissage en sutures et en simulant les gestes de techniques chirurgicale peu invasive. La dernière étape en pédagogie chirurgicale, de part les exigences chirurgicales sur modèle humain, nécessite de pouvoir acquérir les gestes sur tissu vivant d'où l'obligation et la sécurité pour chaque chirurgien apprenant de travailler sur modèle animal vivant. A travers une seule intervention, les chirurgiens apprenants arrivent à maîtriser l'intégralité des gestes chirurgicaux indispensables aux patients.
Réduction
Nous limitons le modèle animal à un cochon pour deux chirurgiens apprenants au lieu d'un cochon par apprenant.
Raffinement
L'arrivée du cochon est 1H30 avant l'intervention dans des cages de transports où ils sont deux au minimum pour éviter tout stress de solitude ainsi qu'une grille pour tamiser la lumière, car c'est un facteur de stress pour ce modèle animal. L'habituation réside dans son installation constante dans sa cage, du transport à la préparation de l'intervention. Nous faisons une prémédication en intramusculaire, une heure avant l'intervention pour limiter le stress. Une fois endormi, le cochon est nettoyé et porté sur la table d'intervention opératoire où une voie veineuse lui est posée. Cet acte préparatoire, l'anesthésie et l'euthanasie sont réalisés par l'animalier et le vétérinaire. Tout au long de l'intervention, l'animal n'a aucun mouvement. La surveillance de l'anesthésie et de l'analgésie est réalisée par monitoring. Si la fréquence cardiaque ou la fréquence respiratoire dépasse le seuil limite déterminé chez le porc, traduisant le réveil de l'animal, une dose d'anesthésiant et analgésiant est dispensée.
Choix des espèces
Nous utilisons des cochons de 15 kilos équivalent à un stade de porcelets de 3/4 mois environ, car le niveau de développement des organes correspond aux besoins du projet. Le fondement scientifique du projet repose sur deux principes : - Le modèle physiologique du porcin est le plus proche de l’humain et demeure par conséquent l’étape de perfectionnement ultime avec ces trois inventions chirurgicales avant une intervention sur l’humain. - Les besoins de pratiquer sur tissus organique vivant, exprimés depuis plus de trente ans par nos chirurgiens, générés par leurs activités au bloc opératoire sur humain. Leurs capacités sensorielles et émotives ont besoin de gérer cette approche du vivant.