Enseignement supérieur
Plateforme chirurgie rongeur : Validation méthodologique et formation des utilisateurs
- Enseignement supérieur
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Rats : 70
1 140 rongeurs, des souris et des rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou menées sous anesthésie sans réveil. Ils subissent des chirurgies de la moelle, stéréotaxiques, une électroporation, une microdialyse, une vasectomie, des interventions sur nouveau-nés, ainsi que des gavages, injections et prélèvements sanguins. Ces gestes ne visent pas à produire des connaissances mais à standardiser les appareillages d'une plateforme de chirurgie et à former ses utilisateurs. Le porteur affirme que le recours aux souris et aux rats est une "étape obligatoire" impossible à remplacer et présente le "bien-être animal" comme un bénéfice de la formation.
Objectifs
La plateforme chirurgie rongeur de l’institut dispose de différents appareillages qui doivent être testés et validés afin de standardiser les procédures (les données recueillies serviront de base aux analyses des utilisateurs de la plateforme). Par ailleurs, la plateforme a également pour vocation de former les utilisateurs aux différents appareillages qui seront utilisés par ces derniers. Pour les formations réglementaires mises en place sur site et pour les certificats interne de formation des utilisateurs, nous utilisons des animaux du commerce ainsi que des animaux contrôles ou ne possédant pas le génotype d'intérêt mais sans phénotype dommageable de tous les projets autorisés au sein de l'animalerie, d’âge, de souche et de sexe contrôlés.
Bénéfices attendus
La plateforme a pour vocation de former les utilisateurs aux différents appareillages qui seront utilisés par ces derniers : les bénéfices de ce projet sont les bons usages des techniques par les utilisateurs et le bien-être animal lors de la mise en place de ces procédures.
Procédures
procédure 1 : chirurgie de la moelle (1 fois, sous anesthésie générale, 30min-1h, 184 souris et 10 rats), procédure 2 : chirurgie stéréotaxique(1 fois, sous anesthésie générale, 30min-1h, 184 souris et 10 rats ), procédure 3 : electroporation (1 fois, sous anesthésie générale, 30min-1h, 50 souris), procédure 4 : gavage, injection sous cutanée, intrapéritonéale sur animal vigil, (5 fois, sur animal vigile, 30min-1h, 184 souris et 10 rats), procédure 5 : prélèvement de sang (5 fois, sous anesthésie générale ou vigile suivant lesite de prélèvement, 30min-1h, 184 souris et 10 rats), procédure 6 : microdyalise (1 fois, sous anesthésie générale, 30-min-1h, 56 souris), procédure 7 : vasectomie (1 fois, sous anesthésie générale, 30-min-1h, 50 souris), procédure 8 : chirugie sur nouveau-nés(1 fois, sous anesthésie générale, 10-min, 50 souris), procédure 9 :euthanasie (1 fois, sous anesthésie profonde, 10-min, 496 souris et 50 rats)
Impact sur les animaux
aucun, nous utiliserons tous les méthodes adéquates pour l'hébergement, ainsi l'analgésie pre et post-opératoire
Devenir
procédure 1 (chirurgie de la moelle) = euthanasie , procédure 2 (chirurgie stéréotaxique) = euthanasie, procédure 3 (electroporation) = euthanasie, procédure 4 (gavage, injection sous cutanée, intrapéritonéale sur animal vigil) = réutilisation en procédure 9, procédure 5 (prélèvement de sang) = réutilisation en procédure 9 , procédure 6 (microdyalise) = euthanasie, procédure 7 (vasectomie) = euthanasie, procédure 8 (chirugie sur nouveau-nés) = euthanasie, procédure 9 = euthanasie
Remplacement
S’agissant d’une plateforme d'exploration fonctionnelle chez le rongeur, le recours à des souris et des rats est une étape obligatoire du processus. Il nous est impossible de substituer ces travaux avec d’autres méthodes n’utilisant pas ces animaux.
Réduction
le nombre d'animaux utilisé est réduit au maximum mais doit permettre une formation adéquate des utilisateurs
Raffinement
les procédures prennent en compte des temps de récupérations et des nombres d'essais visant à réduire le stress et la fatigue des animaux. Lors des procédures chirurgicales, un protocol adapté d'anesthésie et d'analgésie pre et post-opératoire est mis en place pendant 48h après la chirurgie. De plus les animaux sont hébergés en groupe jusqu'à 6 animaux par cage dans un milieu enrichi avec un nid et une maisonnette suite à une intervention chirurgicale. Le monittoring de la température, de l'hygrométrie ainsi que le suivi est réalisé quotidiennement
Choix des espèces
Notre projet nécessite l’utilisation de souris et de rats, au sein de la plateforme rongeur, pour l'amélioration des techniques de chirurgie mise en place mais également la formation des utilisateurs aux bonnes pratiques d'expérimentation. Les animaux seront utilisés après sevrage et jusqu’à 10 mois qui est la fenêtre de chirurgie classiquement utilisées par les utilisateurs de l'institut pour les procédures 1, 2, 4, 5, 6, 7 et 9 et embryonnaire pour la procédure 3 et P0-P2 pour la procédure 8. Les animaux commerciaux ne sont ni identifiés, ni génotypés par contre les animaux issus de la réutilisation sont tatoués (doigt) et génotypés entre 9-12 jours.
Travaux pratiques en Neurobiologie en troisième année de Licence : étude de l’effet d’une douleur chronique sur la neurogenèse hippocampique adulte chez le rat.
- Enseignement supérieur
40 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal reçoit dans la cheville une injection d'adjuvant de Freund qui déclenche une douleur inflammatoire chronique de six à huit semaines, avec boiterie et hypersensibilité, avant d'être tué au vingt et unième jour pour prélever son cerveau. Cette douleur chronique est provoquée non pour produire des connaissances mais pour fournir à des étudiants de licence un modèle sur lequel s'exercer à une technique d'immunohistochimie, durant deux jours de travaux pratiques. Le porteur suit les animaux par pesée quotidienne et mesure des articulations, et affirme qu'aucune méthode sans animaux ne remplace ce protocole, la douleur chronique impliquant selon lui de nombreuses régions du système nerveux.
Objectifs
Le projet concerne la production d’un modèle de douleur chronique inflammatoire qui sera utilisé par des étudiants en 3ème année de Licence ayant choisi de suivre le parcours « Neurosciences » lors d’une séance de 2 jours de travaux pratiques. Les étudiants ne sont pas chargés de la mise en œuvre du modèle animal en raison des impératifs de formation réglementaire. Sur les cerveaux de rats, ils évalueront l’impact d’une douleur chronique inflammatoire sur la neurogenèse adulte hippocampique (gyrus denté). Les étudiants seront formés à la technique d’immunohistochimie : coupe de cerveaux, révélation immunohistochimique, quantification de la neurogenèse. La technique d’immunohistochimie est largement utilisée en laboratoire de Neurosciences permettant de localiser des protéines à l’aide d’anticorps spécifiques. L’objectif est de leur permettre d’acquérir une connaissance pratique complémentaire de la connaissance théorique qu’ils ont en cours magistral (la neurogenèse, la douleur, les techniques expérimentales) et la conduite d’une technique d’expérimentation (révélation immunohistochimique) dans des conditions réglementaires de sécurité. Les données collectées chez l’animal durant ce TP seront remises en perspective par rapport aux données humaines existantes.
Bénéfices attendus
Ce modèle de douleur chronique inflammatoire induit une diminution de la neurogenèse hippocampique adulte. Ce projet permettra au étudiants d’acquérir une connaissance pratique complémentaire de la connaissance théorique qu’ils ont en cours magistral (la neurogenèse, la douleur, les techniques expérimentales) et la conduite d’une technique d’expérimentation (révélation immunohistochimique) dans des conditions réglementaires de sécurité.
Procédures
Les animaux modèles subiront une injection unique d’adjuvant de Freund complet (50µl) dans l’articulation de la cheville de la patte postérieure droite. L’injection se fera sous anesthésie à l’isoflurane (après un pré-traitement antalgique) et durera environ 5 minutes. Ils seront ensuite laissés 20 jours en stabulation , manipulés uniquement pour le suivi de l’inflammation et de leur état général, afin que la douleur chronique inflammatoire se développe. Le 20eme jour, ils subiront deux injections intrapéritonéale du marqueur de neurogenèse espacées de 2 heures. Les injections sont réalisées sur animal éveillé et sont très rapides (1 minute de contention au maximum). Le 21eme jours, l’ensemble des animaux (modèles et contrôles) sera anesthésié puis euthanasié par une méthode réglementaire et le cerveau sera ensuite prélevé (45 minutes).
Impact sur les animaux
Suite à l’injection de l’Adjuvant Complet de Freund dans l’articulation de la cheville, les animaux développeront une douleur chronique inflammatoire. Le lendemain de l’injection, une réaction immunitaire va se développer, strictement localisée à la patte injectée. Cette réaction va s’accompagner d’une inflammation de la cheville, d’un gonflement et d’une rougeur modérés et d’une hypersensibilité qui dure de 6 à 8 semaines et qui débute le lendemain de l’injection. Durant la période de douleur chronique, la mobilité des animaux est légèrement diminuée (apparition d’une boiterie) mais pas de façon significative. Ceci entraine une tendance à la diminution du comportement exploratoire mais sans significativité. La mise en position debout est diminuée mais pas abolie, l’animal portant son poids sur la patte non inflammée. Le comportement de toilettage n’est pas modifié.
Devenir
L’euthanasie utilisée en fin de procédure pour l’ensemble des animaux est nécessaire 1/ pour pouvoir réaliser des coupes fines (50µm) d’hippocampe qui nécessitent un cerveau fixé et 2/ pour retirer l’ensemble des globules rouges du cerveau afin de réaliser la révélation immunohistochimique.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. Il est nécessaire de développer une douleur chronique car une douleur aiguë n’induit pas de modulation de la neurogenèse hippocampique adulte. Il est nécessaire de réaliser ce modèle in-vivo car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique.
Réduction
Les étudiants travailleront en binôme. 1 membre du binôme traitera le cerceau contrôle et l’autre membre traitera le cerveau modèle de douleur chronique (coupe et révélation immunohistochimique). Ils pourront ainsi comparer la quantification des cellules neo-formées entre les rats controles et modèles, à l’intérieur du binôme et entre les différents binômes. Chaque étudiants prélèvera 4 coupes frontales d’hippocampe de rat, à différents niveaux de l'hippocampe. De ce fait, au vu de la sélection d’étudiants pour ces unité d’enseignement, 1 cerveau contrôle et 1 cerveau modèle sont suffisants par groupe. Ils présenteront les résultats sous forme d’un mini article scientifique. Les résultats seront regroupés afin qu’ils puissent réaliser des analyses statistiques, mettre en forme et discuter les résultats obtenus. Sur 5 ans, 40 animaux maximum seront utilisés.
Raffinement
Durant toute leur période de présence à l’animalerie, l’état général des animaux sera très attentivement suivi. Les animaux seront observés et pesés quotidiennement. Le poids de référence de l’animal sera celui à J0. Une signalétique adaptée (étiquette de suivi post-opératoire) sera placée sur les cages. Un suivi particulier sera fait pour les animaux modèles de douleur inflammatoire chronique en s’attachant à leur état général et à l’aspect de la patte injectée. Ils feront l’objet de tests aux jours J0 (avant l’injection), J4, J8, J12, J16 et J20. Les tests incluront la mesure du diamètre des articulations (mesuré à l’aide d’un calibre à coulisse) et une évaluation clinique reposant sur l’évaluation de l’inflammation (points limites). Un soin particulier sera apporté à la limitation de toute souffrance non liée au modèle ainsi qu’à leur bien-être (enrichissement de l’environnement, paramètres environnementaux contrôlés tout au long de l’étude, habituation d’une semaine à la pièce de stabulation, litière souple). Des points limites précoces et spécifiques sont définis qui conduiront si nécessaire à l’interruption de l’expérimentation si les critères d’arrêt sont atteints. L’injection de l’agent inflammatoire se fera sous anesthésie générale avec un prétraitement antalgique. Pour l’acte terminal, les animaux recevront une injection d’antalgique suivi de l’injection du mélange anesthésique.
Choix des espèces
Ce projet pédagogique porte sur la modulation de la neurogenèse hippocampique chez le rat adulte. J’utiliserai donc des rats mâles Spague-Dawley âgés de 7 semaines, comme généralement utilisés par la communauté scientifique. Le choix du rat se justifie également au regard de la taille du cerveau et de l’hippocampe. L’étendue rostro-caudale de l’hippocampe est suffisante chez le rat pour que l’ensemble des étudiants d’un groupe puisse récupérer 4 coupes chez un seul animal (limitation du nombre d’animaux utilisé). Choix de la souche Sprague-Dawley : c’est un bon modèle car les animaux sont 1/naturellement peu stressés (le stress est un des meilleurs modulateurs de neurogenèse) et les marquages contrôles de la neurogenèse donnent d’excellents résultats reproductibles et 2/ répondent bien au développement de la douleur chronique inflammatoire garantissant une modulation de qualité de la neurogenèse.
Travaux Pratiques dans le cadre d’une formation réglementaire « Formation à l’expérimentation animale – Application des procédures »
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Rats : 90
180 animaux non-humains, 90 souris et 90 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisés d'une séance à l'autre plutôt que tués, avec une adoption parfois envisagée. Chaque animal sert de support à des étudiants qui s'exercent à la préhension, à la contention et à des injections sous-cutanées, jusqu'à douze piqûres réparties sur six séances. Il ne s'agit pas de produire des connaissances mais de valider une formation réglementaire à l'expérimentation animale, le porteur soulignant qu'elle "confère un avantage décisif" aux diplômés sur le marché de l'emploi. Il indique que sur quatre séances une seule recourt à des animaux vivants, les autres utilisant vidéos, mannequins en silicone et cadavres.
Objectifs
L’objectif est de couvrir la partie pratique relative à l’obtention d’une formation spécifique en expérimentation animale, qui permettra à nos étudiants d’obtenir des compétences professionnelles dans le domaine. Dans le cadre d’une Unité d’Enseignement optionnelle, nos étudiants peuvent suivre une formation spécifique destinée aux personnes appliquant les procédures expérimentales aux animaux. Ce type de formation réglementaire à l’expérimentation animale doit permettre l’acquisition de compétences théoriques et pratiques permettant la manipulation d’animaux dans le respect de leur bien-être. Conformément à l’agrément de cette formation par le Ministère de l'Agriculture, il s’agira d’enseigner aux étudiants de bonnes pratiques pour la réalisation des méthodes de préhension, de contention et d’injections chez le rat et la souris de laboratoire. Tous ces actes sont de sévérité modérée pour l’animal. Les travaux pratiques que nous souhaitons réaliser permettent une familiarisation progressive des étudiants avec l’animal de laboratoire. Ils seront réalisés en effectif réduit, sous la tutelle d’enseignants et de techniciens expérimentés portant une grande attention au bien-être de l’animal. Des enseignements plus théoriques d’éthique, de réglementation, de physiologie nociceptive, de bien-être animal, de points limites, d’anesthésie et d’analgésie viennent compléter ces connaissances afin que les étudiants soient en mesure d’adapter leur pratique au comportement de l’animal qu’ils manipulent. Le choix des rongeurs s’explique par l’utilisation majoritaire de ces modèles animaux en expérimentation. Les travaux pratiques se dérouleront en 4 séances, dont 1 seule requière l’utilisation d’animaux vivants, les 3 autres séances se font par des méthodes alternatives. Cette formation est optionnelle dans le cursus des étudiants, seuls des étudiants volontaires seront amenés à manipuler des animaux. Nous formerons jusqu’à 96 étudiants par an, nous aurons recours à l’utilisation maximale de 90 rats et 90 souris soit 180 animaux pour ces travaux pratiques sur 5 années de formation. Ces chiffres correspondent à l’utilisation d’un animal de chaque espèce par étudiant et à un animal surnuméraire prévu pour la démonstration par l’encadrant. Les animaux utilisés seront tous des animaux de réforme. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, après évaluation pour chaque animal de la gravité réelle et sur avis vétérinaire, les animaux seront proposés à l’adoption.
Bénéfices attendus
Les objectifs pédagogiques des séances de travaux pratiques sont : - la familiarisation des étudiants avec les animaux, sensibilisation au respect du bien-être animal - l’acquisition des compétences techniques de préhension, contention et injection sous-cutanée sur animal vigile - l’apprentissage des règles d’hygiène et sécurité propres à la pratique de l’expérimentation animale - la connaissance du matériel nécessaire aux injections, préparation de ce matériel, notions d’asepsie - une mise en situation dans des conditions réelles de l’expérimentation animale De plus, l'obtention du diplôme de licence ou master incluant la certification à l'expérimentation animale confère un avantage décisif aux diplômés en recherche d'emploi sur des postes de R&D
Procédures
Chaque animal sera manipulé pour la préhension, la contention et une injection sous-cutanée à chaque séance. La durée de la séance de TP a une durée totale de 4h comprenant : - le temps d’équipement des étudiants (surchausse, blouse, etc), - la familiarisation avec la pièce de manipulation (odeur, température), - les explications et les démonstrations fournies par les encadrants, - la réalisation des gestes (durée contention / injection SC : max 1 min) - la validation des gestes (évaluation pratique de la formation réalisée à l’aide d’une grille). Un même lot d’animaux sera utilisé une fois par semaine pour ces TP, avec un minimum de 5 jours de récupération entre 2 séances. De plus, nous veillerons à alterner les sites d’injection droite et gauche pour limiter la douleur des animaux. Au total, les TP étant étalés sur 6 semaines, un lot d’animaux sera injecté 12 fois maximum en SC, à raison de 2 injections sous-cutanée par séance
Impact sur les animaux
Douleur momentanée due à l’introduction de l’aiguille lors de l’injection sous-cutanée. Inconfort des animaux selon les difficultés d’apprentissage des étudiants et stress dû au nombre d’étudiants dans la pièce. Ces éventuelles nuisances sont compensées par une surveillance des animaux dans les heures et jours qui suivent le protocole. Les actes pratiqués ici sont d’un degré de sévérité modérée, à moins d’un accident de contention trop forte ou de piqûre dans un organe conduisant à sa lésion accidentelle. Notre expérience nous indique cependant que ceci peut parfois se produire chez un étudiant malhabile et stressé, il nous faudra donc rester très vigilant. L’enseignant veillera au bien-être immédiat de l’animal si de tels accidents survenaient. De plus, le nombre d’injections sur chaque animal sera limité à 2 par séance et chaque séance de TP sera espacée de la suivante avec un intervalle minimum de 5 jours. Afin de réduire les nuisances possibles, chaque animal sera utilisé au maximum pour 6 séances. En parallèle, une grille d’évaluation du bien-être des animaux sera employée.
Devenir
Les animaux pourront être réutilisés après avis vétérinaire. Une adoption pourra être alternativement envisagée par le biais associatif
Remplacement
Le recours à l’animal vivant n’est prévu que pour la séance 4. Pour les 3 autres séances, des méthodes alternatives ont été retenues. La séance 1 est basée sur l’utilisation de vidéos illustrant des tests comportementaux. La séance 2 est prévue sur des rats Koken, mannequin grandeur nature en silicone. La séance 3 utilisera des cadavres d’animaux et des vidéos.
Réduction
Cette formation est proposée seulement en option et a effectif maximum de 96 étudiants, alors que le contingent total est compris entre 450 et 550 étudiants inscrits en troisième année de licence et en Master 1ère année. Cependant, afin de restreindre les effectifs animaux employés, et les actes pratiqués étant de sévérité modérée, ces animaux ne seront pas euthanasiés mais seront réutilisés pour d’autres travaux pratiques se déroulant au sein de notre établissement, ou dans le cadre de projets autorisés, ce qui va dans le sens d’une réduction du nombre d’animaux manipulés. De plus, nous réaliserons une utilisation en continu de 2 lots d’animaux de chaque espèce, chaque animal sera utilisé 6 fois avec un intervalle de 5 jours minimum entre chaque séance.
Raffinement
Les pratiques expérimentales proposées sont de gravité modérée et des points limites ont été définis afin d’éviter toute souffrance de l’animal. Un retour d’expérience sera dressé pour répertorier les réussites et les difficultés des apprenants, ainsi qu’une liste des incidents/événements liés aux animaux.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les animaux les plus utilisés en expérimentation. La souris et le rat sont les animaux modèles les mieux caractérisés dans des domaines variés (physiologie, neurophysiologie, pharmacologie et toxicologie, etc.). Adultes de plus de 6 semaines, plus faciles à manipuler que de jeunes animaux
LYMPH-COSIGN : impact et rôles des voies de co-signalisation immunitaires lors de cardiomyopathies hypertrophiques ou inflammatoires
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie est immunisée pour déclencher une myocardite auto-immune, l'autre subit une chirurgie du thorax reproduisant une sténose de l'aorte, les deux menant à une insuffisance cardiaque avant la mise à mort pour analyses. Le porteur indique que les deux procédures sont classées sévères parce qu'elles conduisent à cette défaillance du cœur. Il prévoit quelques expériences in vitro mais juge l'animal "nécessaire" faute de modèle de myocardite ou d'hypertrophie cardiaque hors de l'organisme entier, les cibles visées restant renvoyées à d'éventuelles études cliniques.
Objectifs
L’objectif du projet est de déterminer les intéractions moléculaires des cellules immunitaires avec les vaisseaux lymphatiques pendant l’inflammation cardiaque afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies cardiovasculaires (MCV) tels que la myocardite ou l’hypertrophie pathologique. Nous souhaitons utiliser un modèle de myocardite auto-immune expérimentale (EAM) induit par immunisation contre la troponine I (TpnI) pour : 1) caractériser l’expression des molécules de co-signalisation et 2) moduler la réponse immunitaire à l’aide de traitement ICI (immune checkpoint inhibitors) afin de comprendre au mieux les cas cliniques rapportés dans la littérature de myocardite induite par traitement ICI chez des patients atteints de cancers. D'autre part, le modèle de sténose aortique (TAC : transverse aortic constriction) permet de modéliser une cardiomyopathie hypertrophique pathologique. En caractérisant finement la communication entre les cellules immunitaires infiltrant le cœur et les vaisseaux lymphatiques au travers des cytokines, chimokines et des molécules de co-signalisation, nous souhaitons proposer de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de moduler cette hypertrophie pathologique. Ensemble, ces deux modèles vont permettre d’améliorer notre compréhension de la réponse immunitaire cardiaque lors de MCV. Nous pourrons alors proposer de nouvelles cibles thérapeutiques pour la médiation de cette réponse immunitaire et ainsi prévenir le développement d’une insuffisance cardiaque.
Bénéfices attendus
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité dans le monde suivi dans les pays industrialisés du cancer (OMS, 2017). Le besoin de nouvelles thérapeutiques anti-tumorales a permis l’émergence de l’immunothérapie. Cependant, l’utilisation en oncologie d’immunothérapie a rapporté la présence d’effets indésirables d’origine auto-immune tel que les myocardites. Bien que rares, ces évènements sont associés à une mortalité élevée. C’est pourquoi nous avons choisi de mettre en place le modèle EAM pour comprendre le développement de ces effets indésirables à la suite d’un traitement d’immunothérapie. Ce projet va nous permettre de caractériser le remodelage lymphatique et la réponse immunitaire cardiaques au cours de maladies cardiovasculaires. Nos deux modèles décrit dans cette DAP permettent d’étudier deux maladies cardiovasculaires d’origine non-ischémique présentant un phénotype cardiaque différent. Dans un premier temps, la caractérisation précise de la communication qui existe entre cellules structurantes cardiaques (cardiomyocytes, fibroblastes, etc), cellules lymphatiques et cellules immunitaires dans le contexte de ces deux modèles de maladies cardiovasculaires au travers des cytokines, chimiokines et des molécules de co-signalisation va nous permettre, dans un second temps, de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de moduler l’inflammation, l’œdème et la fibrose afin de restaurer la fonction cardiaque. Ce projet s’inscrit dans un axe de recherche en plein essor qu’est la cardio-immunologie. A terme, ces nouvelles cibles thérapeutiques pourront faire l’objet d’études cliniques chez le patient et ainsi proposer de nouvelles solutions pour l’utilisation de l’immunothérapie antitumorale en limitant la survenue d’effets indésirables cardiaques mais également de nouvelles solutions pour le traitement de l’insuffisance cardiaque.
Procédures
Dans la procédure N°1 les animaux vont etre immunisés en 3 fois ( 1 par semaine pour les 310 souris). Des prélèvements sanguins sont réalisés sous anesthésie générale (1 fois par quinzaine, pour 360 souris) Dans la procédure N°2, une opération chirugicale de type mini Thoracotomie sera réalisée sur 180 souris. Des prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale (1 fois par quinzaine, pour ses 180 souris).
Impact sur les animaux
Les deux procédures sont classées sévères. Les deux procédures mênent à une insufisance cardiaque, la première procédure est produite par une immunisation, induisant une inflammation cardiaque. La deuxième procédure est réalisée par une chirurgie cardiaque (minimalement invasive).
Devenir
mise a mort de tous les animaux en fin d'etude pour analyses cellulaires et moleculaires
Remplacement
Dans l’objectif de remplacer l’expérimentation animale, nous mettrons en place certaines expériences par des études in vitro (prolifération de cellules, interactions cellules-cellules). Cependant l’utilisation des animaux est rendue nécessaire car il n’existe pas à ce jour de modèle de myocardite ou d’hypertrophie pathologique in vitro.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude nous réaliserons séquentiellement des mesures non-invasives de la fonction cardiaque (échographie, IRM) puis des mesures invasives (hémodynamique, lymphangiographie). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de détecter une différence de 15% (ex : one way ANOVA et test de Tukey). Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=15 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles tel que l’échocardiographie. Un meilleur suivi post-opératoire permet de limiter le nombre d'animaux par groupe dans le modèle TAC.
Raffinement
Pour raffiner, les animaux sont hébergés aux normes requises et un enrichissement des cages est mis en place. Des points limites adaptés, une stratégie d’anesthésie et d'analgésie seront mise en place avec un suivi quotidien du bien-être animal. Nous allons dans ce projet utiliser des souris femelles, ce qui diminuera les variations dans les réponses immunitaires, et permettra une meilleure comparaison entre nos modèles.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par l’expérience du laboratoire avec des modèles de cardiomyopathies chez la souris. La souris a également l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des outils biologiques, comme certains anticorps monoclonaux qui ne sont parfois pas accessibles pour le rat. De plus, dans notre laboratoire, nous avons depuis de nombreuses années une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. Nous allons inclure uniquement des souris adultes de 20-24g pour ces études. La taille des souris à cet âge permet une réalisation facilitée des chirurgies et correspond à un âge habituel dans la littérature pour l’induction du modèle.
POLLPOP : effets des polluants sur la santé des poissons d’eau douce : des molécules aux populations
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 900
1 200 poissons, 900 goujons et carassins et 300 truites, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la plupart tués à l'issue et les individus de taille extrême relâchés. Ils sont capturés par pêche électrique, exposés deux à trois semaines à des cocktails de polluants en rivière ou en laboratoire, marqués et parfois injectés d'un antigène mimant une attaque parasitaire, puis euthanasiés par surdose d'anesthésique pour mesurer la contamination de leurs tissus. Le porteur indique choisir des doses faibles et des durées courtes pour observer des effets non létaux tout en limitant la mortalité. Les bénéfices se limitent à "mieux comprendre" les effets des pollutions humaines sur la faune sauvage, et le porteur juge le remplacement par culture cellulaire inapplicable à l'étude de stress multiples.
Objectifs
Les écosystèmes aquatiques sont lourdement impactés par les pollutions organiques (pesticides) et inorganiques (métaux) issues des activités agricoles et industrielles, mais leurs effets à long terme sur la santé et les capacités d’adaptation des organismes aquatiques et notamment des poissons sont encore peu évalués, notamment en conditions réalistes de stress multiples (parasites, température…). Le projet vise à évaluer les impacts potentiels des stress environnementaux multiples (notamment chimiques) en combinant des approches en laboratoire et sur le terrain, au plus près du réalisme environnemental.
Bénéfices attendus
A terme les résultats de ce projet permettront de caractériser les effets des pollutions environnementales sur la santé des poissons, et de mieux comprendre les réponses comportementales et physiologiques des animaux soumis aux stress chimiques. Ils permettront donc de mieux comprendre et anticiper les effets des pollutions d'origine humaine sur la santé de la faune sauvage.
Procédures
Pour tester leur réponse aux stress chimiques, des poissons seront exposés à des polluants en dose et cocktails réalistes au plus proche des concentrations trouvées en rivière, et ce pendant une durée maximale de 21 jours pour éviter tout effet mortel, mais observer des effets physiologiques et comportementaux. Dans un premier temps, des approches en laboratoire seront utilisées afin de tester les effets des polluants en conditions contrôlées sur carassins et goujons, notamment des cocktails de contaminants représentatifs du milieu naturel en se basant sur des bases de données existantes. Pour tester la variabilité de réponse entre populations sauvages hétérogènes, plusieurs populations sauvages de goujons ayant évolué dans des rivières plus ou moins polluées seront comparées. Dans un deuxième temps, des expérimentations d’encagement en rivière seront mises en place afin de tester les réponses des poissons en conditions réalistes de multistress sur le terrain. Des goujons issus de populations plus ou moins exposées aux pesticides, et des truites également issues de zones plus ou moins polluées par des métaux, seront transplantés en cage dans des rivières contaminées ou peu contaminées. Les cages seront de dimensions suffisante avec un grillage fin de 5 mm qui laisse passer les invertébrés pour la nourriture. Les poissons seront exposés pendant 14 à 21 jours à des rivières plus ou moins polluées que leur rivière d’origine. Après toutes les expositions en laboratoire ou rivière, les poissons seront anesthésiés, marqués avec des colorants non toxiques par injection sous-cutanée, mesurés (poids et longueur totale), une unique injection sous-cutanée d’antigène mimant une attaque parasitaire pourra être effectuée au niveau de la queue afin de tester l’immunité des poissons. Au total ces interventions sont réalisées en moins de 2 minutes. Enfin les poissons seront euthanasiés par surdose d’anesthésique, et les taux de contamination de leurs tissus seront mesurés, ainsi que leur état de santé à partir de diverses mesures dans les tissus (nageoires, foie, rein, muscles, sang).
Impact sur les animaux
Pour l’ensemble des démarches expérimentales, excepté celles impliquant le carassin domestique et les goujons d’élevage (animaux d’élevage), la capture des individus sauvages sera réalisée par pêche électrique. Cette procédure de pêche peut causer un stress mais elle sera effectuée par des personnels formés et après demande d’autorisation auprès des autorités compétentes via l’utilisation de matériel spécifique respectant la législation en vigueur. Le voltage utilisé sera adapté pour causer une sédation légère et rapide des poissons qui seront ensuite transportés dans des conteneurs isothermes oxygénés puis acclimatés en laboratoire ou dans les cages en rivière pendant 7 jours minimum pour limiter le stress de capture, de transport et de captivité. Les démarches expérimentales (en laboratoire et en rivière) impliquent des expositions à des polluants qui peuvent causer des dommages mais les cocktails et doses seront relativement faibles car représentatives du milieu naturel. De plus, les durées d’exposition seront relativement courtes (21 jours maximum) pour observer des réponses physiologiques mesurables tout en limitant les dommages pathologiques potentiels infligés aux organismes d’étude et la mortalité. En effet l’objectif étant de mimer des niveaux de stress réalistes et des effets non létaux. Le reste des procédures (mesures, prises de sang, injections) aura lieu sous anesthésie de quelques minutes et devrait causer un stress limité.
Devenir
Les animaux pêchés par pêche électrique seront euthanasiés pour être disséqués post-mortem. Les animaux pêchés mais jugés de taille extrême (trop petit ou trop grand) seront immédiatement remis à l'eau après vérification de leur état après passage dans un seau de réveil.
Remplacement
L’objectif de l’étude étant de caractériser l’effet des stress multiples sur la variation des réponses physiologiques des poissons d’eau douce, l’utilisation de méthodes de remplacement (par exemple test sur cultures cellulaires) en vue de limiter le nombre d’animaux vivants utilisés dans le projet ne peut être appliquée. Néanmoins, afin de limiter le prélèvement d’individus dans le milieu naturel, des carassins seront utilisés ainsi que des goujons d’élevages pour remplacer une population sauvage (population de référence non polluée) afin d’affiner la caractérisation des processus physiologiques impliqués dans la réponse à une exposition à des stress multiples.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, un maximum d’information sera tiré de chaque individu en utilisant un maximum de mesures sur les organes pertinents. Nous avons préalablement réalisé une étude statistique pour déterminer le nombre minimal d’animaux à utiliser dans chaque procédure et dans chaque lot pour obtenir un résultat statistiquement probant. A posteriori, des traitements statistiques seront également effectués pour mettre en évidence des différences significatives entre les lots et les modalités d’exposition.
Raffinement
Afin de limiter le stress induit par la captivité des animaux (aquariums et cages), les individus seront maintenus en groupe de 5 à 10 individus maximum avec une densité d’environ 1 cm de poisson pour 1 L d’eau. En laboratoire, la photopériode sera fixée à 12h de jour/12h d’obscurité (lors des phases expérimentales) et la qualité de l’eau sera assurée quotidiennement via la mise en place d’un système de filtration propre à chaque aquarium et la mesure régulière des paramètres physico-chimiques. Dans le cas où certains de ces paramètres (en particulier les produits azotés) dépasseraient les optimums de chaque espèce, des renouvellements d’eau partiels seront effectués. Les aquariums d’exposition seront alimentés avec de l’eau du réseau, filtrée et stérilisée. Pour les phases de stabulation, les bacs seront alimentés par de l’eau du réseau. Des refuges seront introduits dans tous les bacs de stabulation et cages afin de limiter le stress et enrichir le milieu. Il n’est pas possible de placer des refuges dans les aquariums d’exposition en raison de l’adsorption des polluants sur les surfaces des refuges. Un suivi régulier des aquariums et des cages sera effectué quotidiennement pour surveiller l’état des animaux notamment pendant les phases d’exposition.
Choix des espèces
La pertinence de l’utilisation des poissons et plus particulièrement des 3 espèces sélectionnées se justifie par le fait que : - Le carassin domestique Carassius auratus est un animal utilisé depuis plusieurs décennies en recherche. Sa physiologie, son mode de vie et ses besoins sont connus et bien documentés. - Concernant les 2 espèces sauvages, le goujon Gobio occitaniae et la truite fario sauvage Salmo trutta trutta, ces dernières ont été sélectionnées car elles sont bien implantées dans notre zone d'étude. Comme pour le carassin, leur physiologie est connue et bien documentée. - Ces espèces ayant des exigences différentes (en termes d'habitat, de régime alimentaire, de déplacement…), elles sont exposées aux polluants de manière différente. Ainsi, les goujons seront soumis à des contaminations liées aux polluants utilisés en agriculture, alors que les truites seront soumises à des contaminations métalliques minières. Tous les poissons utilisés seront des adultes ou jeunes adultes d’une taille d’environ 10 cm (carassins et goujon adultes, truitelles jeunes adultes). Nous utilisons des adultes pour deux raisons essentielles : - la pêche d'adultes dans le milieu naturel permet de ne pas compromettre la régénération des populations sauvages - les adultes sont sexés et donc sexables. Par conséquent le sexe dans animaux étant connu, il est possible d'intégrer ce facteur de variation à notre étude statistique, pour mettre en évidence un éventuel impact du sexe dans le comportement et/ou la physiologie des animaux exposés aux contaminants.
Mesure de la clairance rénale chez un rat sain
- Enseignement supérieur
210 rats vont être utilisés, anesthésiés puis tués avant tout réveil, dans des procédures classées sans réveil. Chaque animal reçoit trois cathéters au cours d'une intervention de trois heures, pour initier des étudiants de licence à la mesure de la fonction rénale, avant d'être tué pour prélever huit millilitres de sang. Le porteur indique avoir déjà remplacé des travaux pratiques sur le cœur par une simulation sur ordinateur, tout en maintenant celui-ci sur des animaux vivants. Il juge cette initiation "nécessaire" à l'orientation future des étudiants.
Objectifs
Les procédures décrites dans ce projet ont pour objectifs d'initier les étudiants au fonctionnement intégré de l'organisme d'un mammifère, de leurs donner les règles de Bonnes Pratiques de Laboratoire (dans le respect de la règlementation), de leurs apprendre à exécuter un protocole expérimental in vivo et les initier à l'analyse critique de données expérimentales. Ces objectifs seront réalisés au travers la mesure de la clairance rénale chez des animaux sains. Le but de ce projet est réaliser des mesures, des prélèvements sanguins et urinaires seront effectués après administration d'une solution contenant du NaCl (excipient), de l'héparine (anticoagulant), de l'inuline (librement filtré par les reins), du mannitol (qui accélère la diurèse) et du glucose en intraveineuse. Ces prélèvements sont effectués sur une dizaine de minutes après vérification de la présence d'inuline dans les urines (20 minutes environ après le début de l'injection de la solution) .
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans leur formation initiale, et vient illustrer de façon expérimentale la pédagogie développée lors des cours magistraux. Ce projet est nécessaire lors de la formation des étudiants afin qu'ils puissent 1) avoir une première expérience en expérimentation animale in vivo, 2) règlementaire afin que les étudiants valident leur licence en Sciences de la Vie, option Physiologie animale.
Procédures
Tous les animaux subiront la procédure de préparation à l'étude de la clairance rénale. Ils seront tous anesthésié, puis auront les 3 cathéters de posés. Cette procédure sans réveil durera en moyenne 3 heures par animal. Il y a 3 animaux par groupe de TP (en moyenne 14 groupes par an, sur 5 années, donc total de 210 animaux maximum pour ce projet d'enseignement).
Impact sur les animaux
Les animaux sont hébergés dans des conditions standard, avec accès à la nourriture ad libitum. Les seules nuisances possibles sont: le stress lié à la pesée de l'animal, la contention avant anesthésie, ainsi qu'une douleur lors de l'insertion de l'aiguille d'anesthésie dans le péritoine. Toutes les procédures seront effectuées sur des animaux anesthésiés, avec antalgiques (dolorex) et sans réveil afin de limiter au maximum tout stress et douleur.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés afin de récolter leur sang (8 ml nécessaire par animal pour effectuer les dosages pour le bon déroulement du TP).
Remplacement
Afin de respecter le principe énoncé par Russell et Burch en 1959 des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner) il a été décidé de limiter l'utilisation des animaux dans la formation de nos étudiants. Nous avons, pour cela, opter pour des recherches sur simulateurs ou in vitro lorsque ceux-ci sont disponibles. Pour information, dans l'UE fonctionnement harmonieux du coeur et du rein, nous avons déjà substitué le fonctionnement du coeur par un TP in silico sur ordinateur afin de limiter l'utilisation d'animaux. Toutefois, la phase d’analyse sur l’animal est le seul moyen d'observer concrètement le fonctionnement intégré de l'organisme d'un mammifère, comme le fonctionnement de la fonction rénale chez l'animal. Amenés à embrasser des carrières d'ingénieurs ou chercheurs dans le domaine de la physiologie, nous pensons qu'une initiation précoce, mais limitée, est nécessaire dans l'orientation future de nos étudiants.
Réduction
Ces travaux pratiques s'appuyent sur des données publiées dans des revues scientifiques à comité de lecture, le but de ce projet n'est pas tant le résultat que la façon de l'obtenir. Au vu de l'expérience des enseignants, du nombre d'enseignants participants et du libre choix de la participation active des étudiants, il a été décidé de limiter au maximum le nombre d'animaux employés par groupe de TP. Cependant, les dosages nécessitent un volume de sang et d'urine conséquents (10 mL environ). 3 animaux par groupe de TP (pour 16 étudiants, avec au maximum 14 groupes annuels) est le nombre minimum nécessaire afin de réaliser, dans de bonnes conditions ces travaux pratiques.
Raffinement
Il est à noter que les prélèvements de sang et d'urine non utilisés lors de ce TP sont conservés 2 mois (-23°C) pour une possible utilisation ultérieure en cas de nécessité. Les animaux sont anesthésiés pendant toute la procédure, et une analgésie est administré.
Choix des espèces
Ce modèle animal a fait l'objet de recherches exhaustives, de sorte que tous les aspects du cycle de vie de l'animal et leurs incidences potentielles sur l'expérimentation sont relativement bien connus. Un large éventail de techniques sont adaptées aux rats pour étudier différents paramètres et mécanismes, dont ceux décrits dans cette saisine. La taille et le poids de l'animal sont compatibles avec une manipulation aisée pour les étudiants. L'obtention d'un volume suffisant de sang et d'urine est possible avec cet animal et ce afin de réaliser les dosages nécessaires à l'étude de la clairance rénale. Les rats mâles "Wistar" auront un âge compris entre 40 et 90 jours, soit l’âge de la maturité sexuelle. Cet âge permet de s’affranchir des problèmes à la fois prépubères et de vieillissement et donc évite d’inclure des paramètres supplémentaires dans la compréhension des mécanismes mis en jeu.
Observations comportementales de rongeurs habituellement utilisés en recherches biomédicales dans le cadre de la formation universitaire IUT
- Enseignement supérieur
245 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisées ensuite ou tuées puis conservées pour des dissections d'enseignement. Déjà issues d'expérimentations classées "légères", elles sont manipulées par des étudiants qui les saisissent, les pèsent, les contiennent et leur injectent de l'eau physiologique, puis en deuxième année de l'éthanol jusqu'à 1,8 g/kg pour observer un effet comportemental. Le porteur revendique la "nécessité" d'une première expérience pratique sur animal vigile, non remplaçable selon lui par de la simulation, pour des étudiants qui se destinent à l'expérimentation animale. Il indique qu'aucun animal n'est commandé pour ce projet et que des données d'archives peuvent suppléer un effectif réduit.
Objectifs
Ce projet se justifie par la nécessité pour les étudiants engagés en formation à l'IUT (Institut Universitaire de Technologie) d'avoir une première expérience pratique avec des modèles animaux habituellement utilisés à des fins scientifiques. Ces étudiants se destinant à des métiers de type technicien voire d'ingénieur de laboratoire, un nombre significatif d'entre eux sera concerné par l'expérimentation animale. Bien que leur formation contienne des enseignements théoriques sur les réglementations, l'intérêt et les contraintes des protocoles animaux, il est nécessaire de leur proposer après ces premiers enseignements théoriques, une première approche concrète pratique avec des animaux vigiles comme les rongeurs (souris et/ou rats) qui sont très fréquemment utilisés en biologie-médecine. Parmi tous les étudiants inscrits notamment en 1ère année (6 groupes de TP de 14 étudiants au maximum), seuls ceux qui choisissent le parcours Biologie Médicale et Biotechnologie (BMB, soit 4 groupes de TP de 14 étudiants maximum) seront concernés par ce projet. Les autres étudiants de la même promotion suivent un parcours "Diététique". L'objectif principal de ce projet est de proposer la réalisation de protocoles simples de préhension, pesée, contention courte, injection intrapéritonéale, tests comportementaux d'observation, prise de données, en binômes sous accompagnement/surveillance d'un enseignant titulaire du Diplôme Universitaire d'expérimentation niveau concepteur. Afin de respecter au mieux l'éthique animale, il est proposé de n'utiliser dans le projet que des animaux souris ou rats provenant de précédentes expérimentations classées "légères", et de n'utiliser qu'un nombre limité d'animaux. D'ailleurs, les nombres qui sont indiqués dans ce projet sont des nombres "idéaux et maximums" calculés avec le nombre d'étudiants théoriques par groupe. Mais puisque nous considérons des animaux de réutilisation, nous prévoyons de réaliser les séances d'enseignement même avec un nombre réduit d'animaux. Dans ce cas uniquement des démonstrations avec les quelques animaux disponibles seront réalisés et des données chiffrées d'archives serviront aux étudiants. Aucun animal ne sera commandé de façon spécifique pour ce projet.
Bénéfices attendus
Ce projet expérimental constitue un apprentissage par la pratique pour les étudiants de leurs cours théoriques en matière d'expérimentation animale utilisés à des fins scientifiques. Il leur permettra aussi un premier contact avec des rongeurs fréquemment utilisés dans les laboratoires de recherche dans lesquels les étudiants diplômés pourront postuler. De plus, ce projet propose une continuité scientifique avec théorisation de l'expérimentation en amont (hypothèse de travail), manipulation des animaux, prise de données expérimentales par rapport à une hypothèse de travail, traitement des données recueillies, analyse statistique (non rigoureuse vu la diversité des animaux, mais "à titre d'exemple") et conclusion par rapport à l'hypothèse initiale. De cette façon, les étudiants ainsi initiés via ce projet seront opérationnels plus rapidement dans les postes adéquats et cela permettra de sécuriser leur utilisation future d’animaux au cours de leur futurs postes professionnels.
Procédures
Lors de la procédure proposé en 1ème année, les animaux seront manipulés selon deux phases. La première dure environ 5 minutes (souvent moins) pour la préhension (contrôlé par un titulaire du DU niveau 1), la pesée sur balance électronique, puis la contension et injection d'eau physiologique. La deuxième phase dure également 5 minutes lorsque chaque animal est déposé dans le disositif et est laissé libre de ses mouvements (observation comportementale). Entre les deux phases, les animaux sont remis dans leur boîte d'élevage, et après la deuxième procédure, ils y retournent pour être surveillés (points limites). Lors de la procédure proposé en 2ème année, les mêmes types et phases de maniulations qu'en 1ère années seront réalisées et avec les mêmes temps. Cette fois ci, l'injection sera de l'éthanol dilué dans le l'eau physiologique, et une dose modérée sera choisie selon la littérature scientifique (au maximum 1,8g/kg). Ceci pour (1) tout de même générer un effet comportemental notable mais ne pas générer trop d'inconfort aux animaux (trop grande ébriété ou effet toxique par exemple) et permettre une élimination relativement rapide (2 à 3 heures).
Impact sur les animaux
Très peu d'effets sont attendus car ce projet se veut minimaliste en terme de manipulation sur les animaux. Les seuls effets qui pourraient être notables sont une élévation du stress des animaux manipulés par les étudiants et l'inconfort ponctuel au moment de l'injection intra-péritonéale. Cependant, les moments de manipulation seront brefs (quelques dizaines de secondes à chaque fois, voire une à deux minutes au maximum). Lors de la procédure proposée en 2ème année avec injection d'éthanol, une dose modérée sera choisie selon la littérature scientifique et au maximum 1,8g/kg. Ceci pour (1) tout de même générer un effet comportemental notable mais ne pas générer trop d'inconfort aux animaux (trop grande ébriété ou effet hépatotoxique par exemple) et permettre une élimination relativement rapide (2 à 3 heures).
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront soit proposés pour une réutilisation dans un autre projet, soit mis à mort pour fin de projet et cryo-conservés pour être utilisés en enseignement de physiologie (dissection)
Remplacement
Le programme national du BUT exige un enseignement pratique minimal portant sur la manipulation concrète d'animaux vigiles, qu’il n'est donc pas possible de remplacer par de la simulation pour l’apprentissage, par les étudiants ayant un projet professionnel orienté vers recherche biomédicale, des gestes techniques de base sur les animaux. A noter tout de même que dans le même module d'enseignement que le présent projet, les étudiants auront vu précédemment toutes les notions théoriques correspondant à l'expérimentation animale parmi lesquels la présentation de la réglementation, initiation à la genèse de projets scientifiques, le traitement de données expérimentales, etc...
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux, ce projet réutilisera des animaux issus de précédentes expérimentations légères réalisées dans les animaleries fournisseurs du site universitaire, et disponibles au moment des créneaux d'enseignement. De plus, les créneaux d’enseignement seront planifiés pour permettre, selon l'effectif d'étudiants (56 en 1ère année et en 2ème année) de n'utiliser que 49 animaux au maximum par année d'enseignement, car seules des manipulations légères étant prévues, les mêmes animaux pourront être réutilisés 3 à 4 fois dans la même semaine d'enseignement.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans les animaleries partenaires selon les conditions standards au sein d'animaleries conventionnées. Un enrichissement avec des buchettes, maisonnettes cartonnées ou papier absorbant sera proposé aux animaux et une surveillance quotidienne des animaux sera réalisée. Leur transport sur le site d’enseignement (sur une centaine de mètres) sera assuré en sacs isothermes et charriot dédié. Les animaux seront maintenus dans leur cage d'élevage tout au long de leur prise en charge (une semaine maximum, correspondant à un TP par rpomotion d'étudiants). Pendant les procédures mais également après celles-ci, les points limites seront surveillés. Les signes principaux seront, les changements brusques de comportement, les vocalises, l'accélération exagérée du rythme respiratoire, le freezing éventuel qui correspond à une raideur immobilisatrice brutale en réponse à un stress aigu. Le poids des animaux étant un paramètre mesuré par les étudiants, il servira également de référence pendant la semaine de TP; une perte de poids de 10% sur 3 jours sera considérée comme limite.
Choix des espèces
Souris ou rats sont les espèces les plus utilisées en biologie/médecine dans les projets scientifiques et la plupart des étudiants concernés ici seront amenés à postuler pour participer à ce type de projets (stage, métiers) animaux adultes mâles ou femelles âgés de 2 à 12 mois selon les disponibilités en animalerie partenaire.
Etudier l’effet de xénobiotique en pharmacologie (Travaux pratiques BUT2 Parcours BMB)
- Enseignement supérieur
415 souris femelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 165 proposées à l'adoption et le reste tué. Elles reçoivent une à deux injections hebdomadaires de psychotropes, dont le diazépam et la chlorpromazine, puis servent à quatre tests comportementaux réalisés par des étudiants, dans le cadre de travaux pratiques de pharmacologie en BUT. Une partie est ensuite tuée pour fournir des cadavres aux travaux pratiques d'anatomie de première année. Le porteur affirme qu'acquérir des compétences en expérimentation "nécessite" l'animal vivant, et complète ces séances par des vidéos et des exercices in silico.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de répondre à l’une des attentes du Programme National des IUTs en vue de l’obtention du Bachelor Universitaire de Technologie (BUT), Spécialité Génie Biologique, Parcours Biologie Médicale et Biotechnologie de 2ème année. Les étudiants doivent en effet réaliser une Situation d’Apprentissage et d’Evaluation (SAé) au cours du semestre 4 de la 2ème année intitulée « Etudier l’effet de xénobiotiques en Pharmacologie » dans un contexte de développement de médicament lors de l’étude préclinique. Ce projet permettra ainsi aux étudiants d'appréhender de nouveau les méthodes faiblement invasives (maniement, contention, injection, etc. ; cf DAP n°38855) notamment utilisées en pharmacologie mais aussi d’acquérir de nouvelles compétences comme celle portant sur la caractérisation du mode de fonctionnement et des effets d’un xénobiotique sur un organisme vivant. Dans ce contexte, l’utilisation de l’animal semble nécessaire pour répondre à cet objectif. Les étudiants pourront ainsi au moyen de 4 tests comportementaux étudier les effets bénéfiques et/ou délétères de molécules médicamenteuses, à savoir des psychotropes (diazépam et chlorpromazine). Ces TPs seront également complétés i) par des recherches bibliographiques sur les tests comportementaux employés et les molécules testées, ii) par le visionnage de vidéos montrant d'autres tests comportementaux avec des souris ayant également reçu soit du diazepam soit de la chlorpromazine comme par exemple le test de l'escalier et iiI) par des TPs in silico et in vitro en Ressources afin d’étudier les effets bénéfiques et/ou délétères d’autres médicaments.
Bénéfices attendus
Ce projet correspondant à une Situation d’Apprentissages et d’Evaluation (SAé) permettra aux étudiants d'acquérir la compétence " Mener des études à l'échelle de l'organisme et de la cellule en biologie de la santé" exigées dans le cadre de cette formation. L'acquisition de cette compétence nécessite pour l'étudiant de maitriser un certain nombre d'apprentissages critiques (AC) qui sont, pour cette compétence et pour ce niveau de formation, : i) Mener des études sur les dysfonctionnements cellulaires, tissulaires et physiologiques et ii) Expérimenter dans le cadre d’études pré-cliniques en évaluant l’effet de xénobiotiques en pharmacologie notamment sur l’animal de laboratoire. Le contenu de ce projet comportant 4 expérimentations répond ainsi à ces apprentissages critiques et entre donc dans le processus d'acquisition de cette compétence en complément des autres enseignements théoriques et pratiques telles que les Ressources intitulées « Etude des dysfonctionnements cellulaires et physiopathologiques » et « Pharmacologie ». Pour résumé, au travers des enseignements théoriques et pratiques (entre autres par ce projet), les étudiants auront ainsi une vision d'ensemble sur ce qu'implique l’étude de l’effet d’un xénobiotique en pharmacologie en utilisant l’animal de laboratoire : réglementation en vigueur, éthique, bien-être, gestes de base, dispositif expérimental, points limites, rendre compte des résultats de manière appropriée...
Procédures
Ces animaux seront soumis uniquement à 1 voire 2 injections par semaine de liquide physiologique et/ou de psychotropes (diazépam, chlorpromazine, imipramine) en intrapéritonéale. Seules les souris témoin des 2 premiers TP seront soumises à 2 injections par semaine car elles serviront pour le 3ème groupe de TP permettant ainsi de réduire le nombre d'animaux.
Impact sur les animaux
Durant ce projet, les animaux seront confrontés à différentes nuisances : 1) le maniement par des personnes inconnues. Neanmoins, ce point sera amoindri au cours du temps car nous essaierons qu'ils aient les mêmes souris à chaque TP ; 2) l'utilisation dans 4 expérimentations différentes mais cela permet de réduire le nombre d'animaux utilisés ; 3) injections de substances thérapeutiques à dose active (diazepam, chlorpromazine, imipramine) mais ces substances ont une durée de vie courte dans l'organisme donc les effets s'estomptent quelques heures voire quelques jours après l'injection. Pour palier à cela, les souris ne recevront qu'une seule dose par semaine de substances thérapeutiques à dose active.
Devenir
Pour le bien-être animal, l'adoption est à privilégier. Cependant, pour la ressource « Biologie Animale » en BUT 1 parcours BMB, il nous faut des souris mortes pour les TPs d’anatomie. C’est pourquoi 50 des 83 souris seront mises à mort pour ces TPs. Ce nombre a été décidé car nous avons la possibilité d’avoir entre 45 et 50 étudiants en parcours BMB 1ère année. Le reste de souris sera bien évidemment proposé à l’adoption. Il est à noter que lors des adoptions, un sachet de granulés ainsi qu'un peu de litière de leur cage d'origine seront donnés aux adoptants pour l'acclimatation de l'animal dans son nouvel environnement et des recommandations telles que l'introduction progressive de la nouvelle alimentation seront données. Pour finir, les étudiants comme les associations permettant la réhabilitation des animaux de laboratoire, recevront le certificat sanitaire de notre vétérinaire référent et l'autorisation triennale de la DDPP.
Remplacement
Il est difficile d'acquérir des compétences en expérimentation animale sans l'utilisation de l'animal in vivo c'est pourquoi un remplacement total n'est pas possible mais un remplacement partiel l'est. En complément de ces expérimentations in vivo et dans un objectif de remplacement, des vidéos seront mises à disposition des étudiants pour qu'ils puissent en plus des enseignements théoriques et pratiques, préparer au mieux leurs interventions / expérimentations avec les animaux.
Réduction
Le nombre de souris utilisé est réduit au minimum. Chaque année, 83 souris seront utilisées et seront subdivisées 9 cages de 8 souris et 1 cage de 9 souris. D'autre part, nous avons choisi de faire travailler les étudiants par groupe de 3 ou 4 étudiants réduisant ainsi le nombre de groupe d'étudiants à 4 par TP. D'autre part, ces 83 souris serviront à 4 expérimentations. Les résultats des différents groupes de TP seront poolés et exploités lors de TPs de statistique.
Raffinement
Durant tout leur séjour au sein de notre établissement, les souris auront à disposition et sans restriction de la nourriture et de l'eau. Elles seront également visitées tous les jours par la personne habilitée au sein de l'établissement et seront également observées et manipulées par les étudiants pendant les TPs. Selon la corpulence des souris, elles pourront être répartie dans un nombre plus important de cages. Au cours de ces visites, les animaux seront observés pour détecter tout comportement de souffrance, d'anxiété, etc... De plus, notre établissement a acquis des objets d'enrichissement tels que des tubes/ tunnel en PVC qui seront préalablement désinfectés, ruban de carton, etc. De la même façon, les étudiants pourront eux-mêmes apporter des objets d'enrichissement. Comme mentionné lors de la justification du choix du sexe des animaux, nous utiliserons uniquement des femelles car elles sont plus faciles à héberger sur le long terme (risque de conflits dus à un stress éventuel ou une hiérarchie instable moindre comparé aux mâles). Enfin le comportement à adopter face aux animaux sera rappelé aux étudiants i.e être calme, manipuler les animaux (handling) avec douceur et patience de façon à les habituer à être manipulés.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle d'étude pour ce projet pour plusieurs raisons : 1- c'est l'un des modèles les plus utilisés en recherches bio-médicales et pharmacologiques (75%) 2- c'est un modèle (globalement) représentatif de la physiologie humaine (proximité phylogénétique entre les espèces). 3- leur comportement face à la manipulation, aux injections de molécules est bien documenté et des dispositifs expérimentaux sont disponibles pour le mesurer. 4- c'est une espèce facile à maintenir en captivité Les animaux utilisés auront au moins 2 mois. Il s'agira donc d'adultes car ils possèdent, théoriquement à ce stade, toutes les capacités exploratrices, psychiques et locomotrices.
Hébergement de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Conservation des espèces
- Enquêtes médicolégales
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Production de routine
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Contrôles de qualité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 25000
250000 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie expédiée aux scientifiques qui les ont commandés et le reste tué. Ce projet d'élevage industriel de lignées génétiquement modifiées prévoit identification, jusqu'à quatre biopsies à l'oreille ou à la queue et des prélèvements sanguins par animal, certaines lignées exprimant un phénotype dommageable comme un diabète, une hémophilie ou une immunodéficience. Le porteur indique que les animaux "appartiennent au scientifique" et ne peuvent être replacés. Il présente l'élevage sur mesure de rongeurs "à fournir aux scientifiques" comme un service rendu à la communauté de recherche.
Objectifs
Ce projet a pour objectif la création, caractérisation et/ou l’élevage de lignée transgéniques à phénotypes dommageables ainsi que la réalisation d'une biopsie par méthode invasive séparément du geste d'identification sur des lignées transgéniques dans le but d'héberger ou de maintenir des lignées de rongeurs génétiquement modifiés pour le compte de la communauté scientifique. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique comme par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées transgéniques, si la présence d’un phénotype dommageable n’a pas été analysée, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre la gestion optimale des possibles expressions cliniques du phénotype dommageable, leur prévention ou leur traitement adéquat. Lorsque le phénotype dommageable est avéré et connu, la gestion de cette lignée sera adaptée à ce dernier par la définition / surveillance des possibles signes cliniques associés à l'expression de ce phénotype ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée transgénique hébergée/élevée, il est important de connaitre le génotype des animaux, ainsi, en plus de l’identification, une biopsie avec une méthode invasive sera réalisée. Le but de cette biopsie est donc d’analyser le génotype de chaque animal afin de sélectionner celui d'intérêt. En 2022, sur 505 projets transgéniques au total (225 000 animaux), seulement 95 lignées étaient signalées avec un phénotype dommageable (19%, soit 43 000 animaux). Parmi ces 19%, moins de 1% ont réellement exprimé un phénotype dommageable. Ces phénotypes peuvent être catégorisés en tant qu’immunodéficient ; hémophile ; maladie métabolique ; trouble neurologique ; pathologie musculaire et articulaire ou cancer, mais nous ne pouvons prévoir précisément le nombre de lignées par catégories, cela dépend des sujets de recherche des scientifiques. Pour ce projet, nous comptons 250 000 animaux (ajout de 10% en prévision de la hausse d’activité) répartis entre 500 et 600 projets d’élevage de lignées transgéniques différentes. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes dommageables.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux transgéniques (avec un statut génétique et sanitaire connu) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la caractérisation génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production et de la qualité génétique, sanitaire et zootechnique des animaux génétiquement altérés à fournir aux scientifiques pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : A une identification unique, acte d’une durée maximale de 20 secondes, à maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute, à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute. Un hébergement isolé peut être nécessaire en cas d’animal fragile ou d’animal agressif. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Expression possible d’un phénotype dommageable due à la mutation génétique (immunodépression, arthrite, diabète, hémophilie, …). Chaque effet indésirable est notifié si connu à l’arrivée des animaux ou estimé lors de l’hébergement. Un suivi adapté et des mesures de raffinement spécifiques sur avis vétérinaire sont mis en place en fonction de l’impact observé / attendu chez l’animal. Sur la base du suivi rapproché effectué sur ces souches et des raffinements mis en place, la nuisance sur l’animal est légère à modérée. Stress suite à la contention pour identification Douleur et stress dus aux biopsies (nombre maximum de 4) si besoin d’identifier le génotype d’intérêt. La biopsie à l’oreille est privilégiée (environ 3mm x 3mm ou languette de 5mm de large maximum, plusieurs biopsies peuvent être faite si nécessaire et justification, âge minimum : 7 jours). Compte tenu de la taille de la biopsie et de la zone (oreille peu sensible), la nuisance sur l’animal est légère. Les biopsies à la queue sont possibles sur justification scientifique (biopsies de queue de 5mm maximum, une 2eme biopsie peut être réalisée sous justification du scientifique, âge minimum : 7 jours). Compte tenu de la taille de la biopsie et de la zone, la nuisance sur l’animal est légère pour les animaux de moins de 3 semaines (queue peu sensible) et modérée pour les animaux de plus de 3 semaines. Douleur et stress dus aux prélèvements de sang (volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur et les bonnes pratiques et raffinements internes). Une anesthésie pourra être appliquée en fonction du lieu du prélèvement. Hébergement isolé la période de récupération post opératoire pour les femelles réimplantées ou en cas d’agressivité au sein du groupe social afin de limiter la douleur et le stress liés à cette agressivité. Mise en place d’enrichissements supplémentaires et adaptés en cas d’hébergement isolé.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergé et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet (par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction), ou d’éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels).
Raffinement
Les observations par le personnel permettent d’évaluer le stress, la douleur et la souffrance et d’y répondre au plus vite en contactant les techniciens qualifiés, compétents et le vétérinaire. Si un point limite est atteint, le technicien met en place des soins particuliers, un enrichissement adapté, un isolement et/ou si besoin la mise à mort de l’animal. En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place et géré par des techniciens qualifiés, compétents au suivi vétérinaire des animaux. Les lignées connues pour pouvoir présenter un phénotype dommageable peuvent être observées et vérifiées de manière plus fréquente et plus spécifique avec des points limites et des raffinements précis. Ceci est évalué lors de la caractérisation du phénotype de la lignée ou en lien avec le scientifique en charge de cette lignée et le vétérinaire lorsque le phénotype attendu est connu. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype dommageable, une mise en place de points limites non terminaux est adoptée afin de réaliser un suivi plus précis et plus optimum et la mise en place de soins adaptés (soutien nutritionnel, enrichissement spécifique, …). Si des animaux présentent des signes cliniques qui peuvent être atténués ou guéris à l’aide d’un traitement, avec accord du scientifique, ce traitement est mis en place. Les animaux déclarant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final afin qu’il puisse gérer selon les règles éthiques et de bien-être animal leur réception et utilisation. En cas de prélèvements sanguins, les volumes prélevés ainsi que les périodes de récupération suivront la réglementation, les recommandations de la « Federation of European Laboratory Animal Science Associations » (FELASA) ainsi que les raffinements et bonnes pratiques internes. Les injections et prélèvements ne pourront être réalisées que sur des sites sans hématome ni inflammation apparente, en utilisant des aiguilles stériles adaptées (à la taille de l’animal et à la voie d’abord) et à usage unique. A chaque abord d’une voie vasculaire, un point de compression sera effectué le temps suffisant pour assurer l’arrêt du saignement. Une observation de l'animal sera réalisée au retour dans sa cage pour s'assurer de sa récupération immédiate.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont les plus développées, les mieux maitrisées et pour lesquelles les données scientifiques sont nombreuses. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables. Ce sont les espèces qui permettent à la communauté scientifique de réaliser un certain nombre d’études en recherche et développement grâce aux données historiques et à leur connaissance de ces modèles animaux. Lors de la caractérisation des lignées, l’observation détaillée et l’analyse de la présence du phénotype dommageable sont réalisées à la naissance, au sevrage et 8 semaines d'âge. Il est également possible de prolonger sur l'âge adulte si les animaux sont conservés plus longtemps. - Hébergement des lignées à phénotypes dommageables fait à tout âge. -Biopsies réalisées le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une recoupe à l’âge adulte peut être demandé par le client. - Prélèvement de sang dans la plupart des cas fait en submandibulaire après 4 semaines d’âge minimum (adulte).
Utilisation de vecteurs viraux pour la création de modèles murins de Knock-In par la technique CRISPR/Cas9
- Enseignement supérieur
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
660 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles sont vasectomisés et hébergés seuls, les femelles reçoivent des embryons manipulés par chirurgie, et les souriceaux subissent une phalangectomie pour le génotypage, décrite comme "indispensable". Le porteur produit des lignées de souris knock-in par CRISPR/Cas9 à l'aide de vecteurs viraux, une mise au point de méthode destinée à être proposée comme prestation dans toute la France. Les femelles non fécondées sont réutilisées une fois puis tuées, les mâles gardés environ un an avant d'être tués.
Objectifs
Ce projet vise à la création de modèles murins par knockin, la matrice ADN de remplacement étant amené par un vecteur Adeno Associé ou AAV. Il se déroulera en deux étapes. La première étape aura pour objectif de définir le meilleur sérotype et le meilleur titre d'AAV par la manipulation de zygotes murins et l'analyse, d'une part de la fluorescence et d'autre part du nombre de copies du gène rapporteur codant pour la gfp, intégré au génome murin. Une fois les conditions optimales définies, des zygotes seront transduits et retransplantés dans des femelles pseudogestantes pour donner naissance à des souriceaux. Ces animaux seront eux-mêmes génotypés par analyse de la présence et du nombre de copies du gène codant pour la gfp.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de ceux ordres. Un bénéfice scientifique car, même si la technologie Crispr-cas9 devient de plus en plus utilisée et est de plus en plus efficace pour créer des modèles d'invalidation, elle pêche encore dans la création de modèles KI. L'utisation d'AAV amenant la matrice portant la ou les modifications est une voie d'amélioration de cette méthodologie. Techniquement, il s'agira d'électroporer les constructions dans les embryons au stade zygote. Cette étape, déjà nécessaire pour la création des modèles KO par Crsipr-cas9, se révèle demander peu d'animaux, bien moins que la méthodologie originelle d'invalidation dans les cellules souches embryonnaires par recombinaison homologue.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale. Pour certains des mâles, il s'agit de la stérilisation par vasectomie, opération qui ne dure que 15 minutes une fois l'animal anethésié. Pour les femelles pseudogestantes, il s'agit d'une petite chirurgie pour permettre l'implantation des embryons manipulés. Celle-ci n'excède pas 10 min une fois la souris anesthésie.
Impact sur les animaux
Les animaux obtenus à l'issue des manipulations seront élevés dans les conditions standards d'hébergement. Le seul acte qu'ils subiront sera une phalangectomie pour déterminer leur génotype, il n'y aura pas d'autre nuisance. Cet acte est indispensable pour permettre à la fois, lors d'un prélèvement unique, l'identification et le génotypage de l'animal. Pour ce qui concerne les animaux subissant des chirurgies, deux cas de figure se présentent. La nuisance pour les mâles vasectomisés réside essentiellement dans leur hébergement isolé un par cage. Pour la limiter ils seront tous hébergés dans la même pièce à proximité visuelle de leurs congénères. De plus, ils seront régulièrement mis en accouplement même en dehors des périodes nécessitant les retransplantations d'embryons manipulés. Pour ce qui concerne les femelles retransplantées, dans la mesure où les précautions pré- et post-opératoires sont respectées, il n'y a pas de nuisance particulière à craindre.
Devenir
Les femelles induites hormonalement et prise par les mâles (présence d'un bouchon vaginal) sont euthanasiées pour récolte des embryons. Celles qui n'auraient pas été accouplées sont gardées 5 jours avant réutilisation. A l'issue de cette nouvelle utilisation, celles qui n'auraient pas été prisee une deuxième fois sont euthanasiées. Les mâles vasectomisés et les mâles fertiles sont gardés environ un an puis euthanasiés.
Remplacement
L'approche méthodologique a tout d'abord été validée par modifications de cellules eucaryotes. Cependant pour travailler sur des modèles mimant des pathologies parfois complexes, la modification du génome murin par ces nouveaux outils de transgénèse demeure l'une des voies indispensables d'approche.
Réduction
Pour cette preuve de concept, l'analyse de la bibliographie a aidé au design des outils (sérotypes à tester, concentrations) et nous nous appuions sur notre savoir-faire pour toute la partie production des zygotes. Ce protocole sera mené en parallèle sur plusieurs plateformes technologiques ce qui permettra de ne pas multiplier en interne les lots expérimentaux et qui correspond au souhait de pouvoir, à terme, offrir les mêmes types de prestations sur toute la France. Aucun test statistique ne sera utilisé car il s'agit ici de produire des souris transgéniques. Le nombre de manipulations sera de deux pour la partie in vitro de détermination du sérotype et de la concentration de l'AAV et de quatre pour les expériences in vivo. Le nombre d'animaux utilisé est détaillé dans chaque procédure.
Raffinement
Les animaux sont suivis de manière quotidienne par du personnel formé et compétent. Du METACAM ND est administré par voie sous-cutané en pré et post-opératoire. Un mélange de kétamine/xylazine est utilisé pour les anesthésies (vasectomies et retransplantations). Du coton est ajouté à l'enrichissement habituel pour favoriser la création de nid par les femelles pseudogestantes. Les points limites de ce projet sont ceux classiquement décrits lors de tout expérience de transgénèse : prostration, perte de poids ou non prise de poids (femelles pseudogestantes), aréactivité lors de l'ouverture de la cage ou de la préhension, aspect corporel.
Choix des espèces
La souris fait partie des espèces historiques et de choix pour l’étude des conséquences de modifications géniques; elle est utilisée en transgénèse depuis 1981. D'autre part la méthodolgie CRISPR/Cas9 y a donné de très bons résultats lors de l'invalidation globale de gènes, résultats tellement bons que le nombre d'animaux utilisés a ainsi été grandement diminué. Enfin, il existe dans cette espèce de nombreux outils d’analyse aux niveaux moléculaire, cellulaire ou de l’animal in toto des caractéristiques phénotypiques. Tous les animaux seront utilisés à partir de leur maturité sexuelle puisque les objectifs sont la production de zygotes sauvages et la retransplantation d'embryons modifiés aux stades une ou deux cellules. Les femelles donneuses d'embryons C57BL/6J seront induites hormonalement puis sacrifiées entre 5 et 7 semaines d'âge. Les femelles pseudogestantes des fonds Swiss-CD1 ou B6CBA/F1 seront retransplantées entre 8 semaines et 6 mois d'âge. Les mâles Swiss-CD1 vasectomisés ou C57BL/6J fertiles seront utilisés à partir de 6 semaines et jusqu'à un an.
Dispositif de formation initiale et continue en chirurgie sur le modèle porcin
- Enseignement supérieur
24 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque animal subit de multiples gestes chirurgicaux lourds, laparotomies et cœlioscopies des systèmes urinaire, digestif et gynécologique, néphrectomie, hystérectomie ou transplantation, pour entraîner étudiants, chirurgiens et médecins. Le porteur indique pousser les sessions jusqu'à la gestion de complications graves comme des plaies vasculaires à réparer, afin de "diminuer le nombre d'animaux utilisés". Il justifie le modèle porcin par sa proximité anatomique avec l'humain et revendique un dispositif de simulation en amont.
Objectifs
L'objectif de ce projet vise à former et perfectionner des étudiants de 3ème cycle, des chirurgiens et des médecins à diverses procédures et gestes chirurgicaux chez le modèle porcin.
Bénéfices attendus
Avec l’application de la loi européenne sur le temps de travail des étudiants en troisième cycle des études de médecine, leur exposition à la clinique et à la pratique a très nettement diminué (Arnaud et al Prog Urol). Par ailleurs, la réforme du troisième cycle des études de Médecine a diminué la durée de leur formation. L’ensemble des équipes pédagogiques a donc jugé prioritaire la mise en place de programmes de simulation pour s’adapter à cette évolution et permettre à ces futurs médecins/chirurgiens d’avoir quand même une formation adéquate. En parallèle de cela, le dogme érigé par l’Haute Autorité de Santé (HAS) « Jamais la première fois sur le patient » impose désormais une formation et une pratique en amont de l’application à l’Homme. Pour toutes ces raisons, la simulation chirurgicale sur gros animal est devenue indispensable. La formation mise en place permettra aux étudiants en chirurgie viscérale (urologie, chirurgie digestive, gynécologie, viscérale pédiatrique) en fin de cursus de perfectionner leur technique et leurs connaissances après avoir pu faire de la simulation en dry lab et avoir passé les étapes précédentes du curriculum. L’objectif est donc de permettre à ces futurs praticiens d’avoir réalisé les interventions correspondant à leurs disciplines sur un gros animal avant de le faire chez l’Homme. En ce qui concerne la formation continue, l’objectif est de pouvoir offrir un perfectionnement à des médecins chirurgiens installés sur de nouvelles techniques ou des techniques hyper spécialisées comme la transplantation ou la chirurgie endoscopqiue.
Procédures
Dans le cadre de la formation initiale, les animaux seront soumis aux gestes chirurgicaux suivant : (1) laparotomie sur le système urinaire avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, néphrectomie ou anastomose ; (2) laparotomie sur le système digestif avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, préhension des vaisseaux, cholécystectomie ; (3) laparotomie sur le système gynécologique avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, ovariectomie, hystérectomie, anastomose digestive ; (4) cœlioscopie sur le système urinaire avec apprentissage des gestes techniques de type préhension des tissus sans traction, dissection, néphrectomie et réimplantation urétéro-vésicale ; (5)cœlioscopie sur le système digestif avec apprentissage des gestes techniques de type ligature, cholécystectomie, cathétérisme, gastrolyse ; (6) cœlioscopie sur le système gynécologique avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, hystérectomie. La formation continue sera de 2 types : (1) formation à la transplantation de foie et/ou de rein. Dans ce cadre, les gestes d’un greffe de ces 2 organes seront réalisés chez l’animal : préparation à la greffe, prélèvement et conservation d’organes, transplantation ; (2) formation à la technique de dissection sous muqueuse endoscopique. Pour cela, l’animal est soumis à une endoscopie pour réaliser une exérèse de tissu situé au niveau de l’œsophage et l’estomac.
Impact sur les animaux
Les animaux étant anesthésiés et sous analgésie durant toute la durée de l'intervention, puis euthanasiés sans réveil possible, aucune douleur ou inconfort ne sera subi(e) par les animaux utilisés pour ces formations. Cependant, les points suivants peuvent être listés et conduiront à l'euthananie de l'animal avant la fin de la procédure : - hémorragie abondante ne pouvant pas être contrôlée par le chirurgien responsable, - rythme cardiaque excessif pendant plusieurs minutes (>200 battements/min), et ne pouvant pas être stabilisé par une modulation de l'anesthésie ou de l'analgésie, - perte des signaux de monitoring, - incident technique ou humain ne permettant pas de poursuivre la procédure chirurgicale.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issu de chaque journée de formation sans réveil au préalable. En effet, pour optimiser l’utilisation des animaux, les procédures sont pour certaines bilatérales et ne permettent pas la survie et donc le réveil, comme par exemple la néphrectomie bilatérale, la cystectomie, etc. Par ailleurs, pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, les sessions sont poussées jusqu’à la gestion de complications peropératoires avec des plaies vasculaires graves à réparer. Enfin, les interventions réalisées sont à risque de complications postopératoires qui ne pourraient être gérées et de douleur.
Remplacement
Cette formation en chirurgie expérimentale sera faite sur modèle porcin car cette espèce, très proche de l’Homme en termes d’anatomie et de physiologie digestive, est la plus adaptée pour l’apprentissage des gestes chirurgicaux devant être exécutés chez l’Homme. Il est important de savoir que tout est mis en place pour remplacer et diminuer l’utilisation d’animaux pour la simulation. Nous avons mis en place un parcours de formation progressif permettant de réserver le matériel animal pour les étudiants en fin de cursus dans un but de perfectionnement et non d’apprentissage de base. Tout au long de leur cursus, les étudiants de troisième cycle ont des formations avec de la simulation procédurale. Elles reposent au début sur du dry lab avec de la manipulation et de la technique laparoscopique sur des pelvitrainer, puis sur des simulateurs numériques pour reproduire dans les limites de la technologie actuelle des exercices et des interventions chirurgicales pas à pas. En parallèle, les étudiants/internes ont de sessions de dissection sur des sujets cadavériques ou des pièces anatomiques. Enfin, lors de leur dernière année de cursus, la formation propose un perfectionnement sur 2 types de modèles : les sujets cadavériques revitalisés et les modèles porcins. L’objectif de la formation est donc de se rapprocher progressivement pendant le cursus de déroulé d’interventions les plus proches possibles de la réalité, tout en épargnant au maximum l’utilisation de sujets anatomiques et d’animaux. En fin de cursus ou pour la formation continue, il n’y a pour l’instant pas d’autre modèle aussi fidèle à disposition que ces 2 modèles pour permettre un perfectionnement chirurgical adapté à la pratique sur l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour cette formation a été réduit au minimum satisfaisant pour garantir un confort d’intervention tout autant pour les personnes chargées de veiller à la préparation, anesthésie et analgésie des animaux, que pour les étudiants et médecins devant se former (de 2 à 4 personnes formées par animal opéré). Toute addition de séances ou d’animaux supplémentaires fera l’objet d’un avenant à la présente saisine.
Raffinement
L'anesthésie et l’analgésie durant les interventions ont été conçues pour supprimer la douleur induite par une chirurgie et la manipulation des viscères.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce modèle la plus utilisée en chirurgie expérimentale à visée humaine. L'anatomie générale du porc ainsi que la taille et la conformation des différents organes internes sont très proches de celles de l'Homme. Le porc représente donc un modèle de prédilection pour l'apprentissage de gestes chirurgicaux qui sont réalisés sur des patients humains dans le cadre d'interventions classiques en chirurgie hépatobiliaire et digestive. Les animaux sélectionnés seront des porcs conventionnels juvéniles de 30 à 40 kg car ce poids permet de disposer d'animaux avec des organes internes dont la taille se rapproche le plus de celle observée chez l'Homme.
Etude de l’activité cardiaque chez la grenouille
- Enseignement supérieur
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
900 grenouilles vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil ou avant l'expérience. Anesthésiées et démédullées, elles servent à exposer ou prélever le tissu cardiaque pour que des étudiants de licence et de master enregistrent l'activité électrique du cœur de quarante minutes à trois heures. Le porteur décrit une finalité de formation pratique et non de production de connaissances. Il justifie le recours à la grenouille par sa simplicité expérimentale et une chirurgie "facilement applicable" par les étudiants.
Objectifs
Formation pratique des étudiants en troisième année de licence science de la vie. Les étudiants par la mise en place de procédures expérimentales sur la grenouille sont formés à la manipulation sur animaux en vue d'obtenir des résultats exploitables et d'élaborer des comptes rendus scientifiques. Il s'agit d'aborder expérimentalement la fonction cardiaque sur ce modèle.
Bénéfices attendus
Obtentions de résultats interprétables par les étudiants d'un point de vue fonctionnel. Application direct des notions théoriques vues en cours sur la physiologie et la régulation cardiaque. De plus cette technique permet aux étudiants de visualiser en conditions réelles les modifications de cette activité cardiaque induites par les différents médiateurs.
Procédures
Pour la formation des étudiants en licence 3 les animaux sont anesthésiés et désensibilisés. Un accès au tissu cardiaque permet alors aux étudiants d'enregistrer et de travailler sur l'activité électrique de l'organe durant 3 heures. Pour la formation des étudiants en Master 1 les animaux sont anesthésiés et désensibilisés. Un prélèvement de tissu cardiaque permet alors aux étudiants d'enregistrer et de travailler sur l'activité électrique de l'organe durant 40 minutes.
Impact sur les animaux
léger stress lorsqu'on manipule les animaux. Ensuite les animaux sont anesthésiés, puis désensibilisés pour être utilisés dans des conditions dites "ex vivo".
Devenir
Mise à mort: pour les travaux pratiques de master 1: les animaux sont mis à mort avant l'expérience puisque un prélèvement cardiaque est réalisé pour travailler sur le tissu. Pour les travaux pratiques de licence 3 les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure qui est une procédure sans réveil. La mise à mort est justifiée par le fait de leur désensibilisation et de la procédure expérimentale réalisée par les étudiants pour leur formation.
Remplacement
L'intérêt est d'avoir accès à une application directe de la régulation de la fonction cardiaque par les étudiants. De ce fait, l'utilisation des animaux est pleinement justifiée pour une formation de qualité en physiologie animale concernant les étudiants de ce parcours.
Réduction
Les conditions expérimentales sont définies de façon à réduire le nombre d'animaux utilisés. 1 seul animal par binôme d'étudiants limitant le nombre une première fois, et la mise en commun des résultats de l'ensemble des binômes pour un nombre de d'échantillons satisfaisant, limitant le nombre une seconde fois.
Raffinement
L'anesthésie ainsi que les procédures de désensibilisation sont utilisées pour permettre de mener par la suite les expériences ex vivo
Choix des espèces
La grenouille étant un animal poïkilotherme, les conditions expérimentales restent simplifiées. En effet, les expériences ex vivo peuvent être réalisées sans contrôle particulier de température et de gaz respiratoires. De plus, la chirurgie permettant l'accès au coeur, ne nécessite pas de gestes compliqués et peut alors être facilement applicable par les étudiants. Les animaux sont utilisés à l'âge adulte pour une fonction et régulation cardiaque optimales.