Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
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- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
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- Troubles immunitaires
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- Troubles nerveux
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Evaluation de l’utilisation des micro-robots magnétiques pour le traitement de pathologies neurovasculaires
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
Sept heures de navigation dans les vaisseaux sous anesthésie générale profonde, précédées de la pose de cathéters sur plusieurs sites : 26 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, pour l'examen anatomopathologique des lésions vasculaires laissées par les micro-robots. Le porteur écrit qu'à aucun moment la conscience ne revient et qu'aucune nuisance n'est attendue, hormis le stress lié à la manipulation, au transport et au changement d'environnement avant l'intervention. L'objet est de valider une plateforme de guidage magnétique et des micro-robots censés retirer mécaniquement les caillots lors d'un accident vasculaire cérébral, un traitement que le porteur dit vouloir "révolutionner". Les porcs employés sont de type charcutier, Large White ou Landrace, de seize semaines et 50 à 60 kg, choisis pour le diamètre de leurs vaisseaux, et le porteur relève qu'il n'existe pas de numéro d'agrément spécifique pour ce type de porc.
Objectifs
La neuroradiologie interventionnelle est une discipline chirurgicale minimalement invasive qui permet le traitement local de pathologies cérébrales, avec peu ou pas d’incision (en passant par les voies vasculaires). Les outils aujourd’hui à la disposition des médecins interventionnels présentent de fortes limites étant donné la complexité et la fragilité de l’arbre vasculaire cérébral, tortueux et étroit. Pour améliorer le traitement de pathologies comme l’anévrisme cérébral ou l’Accident Vasculaire Cérébrale (AVC) ischémique, seconde cause de mortalité et première cause de handicap en France et dans le monde, il est urgent de mettre au point de nouvelles solutions. Le but de ce projet est de révolutionner le traitement de pathologies neuro-vasculaires à l’aide de micro-robots (µ-robots) thérapeutiques contrôlés par une plateforme de guidage magnétique.
Bénéfices attendus
La prise en charge des accidents vasculaires cérébraux (AVC) est une urgence absolue car chaque minute de mauvaise perfusion cérébrale peut provoquer des lésions cérébrales irréversibles. La première étape du parcours de soins est de préciser le diagnostique à l'aide d'une imagerie cérébrale (scanner ou IRM), vient ensuite le traitement qui peut être chimique (thrombolyse), mécanique (thrombectomie) ou interventionnelle si l'AVC est hémorragique. Les actions thérapeutiques se font aujourd'hui principalement par voie endovasculaire ce qui implique le recours à des systèmes d'imagerie à rayons X. Le but de ce projet est de développer et de valider l'efficacité et la sécurité de deux dispositifs : la plateforme de guidage magnétique et les µ-robots thérapeutiques. La plateforme de guidage magnétique permet une navigation précise et rapide depuis le point de ponction jusqu'à la zone cible sans avoir recours aux rayons ionisants ce qui est réel bénéfice pour les patients et les utilisateurs. Les µ-robots ont été développés pour pouvoir fonctionner avec cette plateforme et permettre un traitement efficace des AVC en retirant mécaniquement (thrombectomie) les thrombus. Couplés à la plateforme de guidage, ces µ-robots permettront d'atteindre des zones jusque là difficilement accessibles en un temps record en limitant les risques de lésions associés à la navigation endovasculaire.
Procédures
Tous les animaux animaux seront soumis, sous anesthésie générale, aux interventions suivantes : Pose de cathéter, sous contrôle echographique, sur différents sites (30 minutes). Navigation endovasculaire (7 heures) sous anesthésie générale profonde.
Impact sur les animaux
Le stress pré-opératoire lié à la manipulation, au transport et au changement d’environnement constitue une nuisance attendue. L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale balancée sans réveil. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. S'agissant de procédures expérimentales sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés afin de pouvoir réaliser l'étude anatomopatholgique des éventuelles lésions vasculaires liées à la navigation par les micro-robots thérapeutiques.
Remplacement
A ce jour la navigation et le retrait des caillots ont été testés in vitro et in vivo. Les itérations de design de la solution permettent d’améliorer l’efficacité thérapeutique. Actuellement, des essais in vitro dans des modèles rigides (humain et porcin) sont systématiquement réalisées avant chaque essais animal lors de sitérations logiciels et matériels. Cependant ces essais de modélisation ne sont pas suffisamant puissant pour valider les iétarations en raison de la complexité du comportement mécanique et physiologique des caillots et des artères et les résultats obtenus doivent être validés dans des systèmes vivants. Les essais in vitro sont réalisés dans des conditions les plus similaires possibles des essais cliniques (analogue de sang, flux pulsatilité), néanmoins, il n’est pas possible de recréer un réseau vasculaire aussi souple que chez l’animal ou l’Homme. Cette souplesse joue un rôle critique dans la réussite du traitement. Il est donc nécessaire de réaliser des essais in vivo pour évaluer la mise en place et la performance de notre solution.
Réduction
Avant chaque procédure animale prévue, des procédures in vitro correspondante seront réalisées sur la base d’un fantôme obtenu de l’animal (modèle 3D imprimé), afin de maximiser les chances de succès de la procédure, et réduire ainsi le nombre d’animaux inclus avec succès dans l'étude. Plusieurs conditions d'essais sont réalisées lors de chacune des procédures, sans impacter la performance des résultats, afin de réduire le nombre d'animaux.
Raffinement
L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale balancée. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. Pour améliorer le confort et le bien-être des animaux, les animaux seront hébergés dans l’animalerie une semaine avant l’intervention afin de respecter une période d’acclimatation. Ils seront gardés parmi leurs congénères pour réduire leur stress. Du personnel animalier mettra quotidiennement à disposition un environnement stimulant (activité de fouissage, distributeur d’aliments, planche a gratter). L'évaluation du bien-être animal sera réalisée de manière bi-quotidienne pour chaque animal, pendant la période d'acclimatation et durant l’opération jusqu'à son euthanasie. Ces différents éléments seront évalués à l'aide d'une grille d'évaluation émanant de la cellule du bienêtre animal . Pendant la période d'acclimatation, l’atteinte d’un point limite sera déterminée par l’observation de signes comportementaux, d’apparence générale permettant de quantifier la souffrance de l’animal selon un score spécifique à l’espèce porcine.
Choix des espèces
Nous utilisons des porcs de type charcutier (Large White / Landrace, 50-60kg) qui possèdent des caractéristiques anatomiques et physiologiques correspondants aux besoins de nos procédures. Il n'existe pas de numéro d'agrément spécifique pour ce type de porc, dont l'espèce n'appartient pas à la liste fixée réglementairement. Les porcs inclus dans l'étude ont environ 16 semaines, ils pèsent environ 50-60 kg afin de faciliter les abords vasculaires périphériques par voie percutanée et d'avoir des diamètres de vaisseaux compatibles avec les dispositifs à évaluer.
Caractérisation par imagerie d’une exérèse de glioblastome avec injection ou non d’un hydrogel de chitosane (EU1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
Greffés de cellules tumorales dans le cerveau à J0, transportés deux jours plus tard pendant quatre heures vers une plateforme d'imagerie, opérés à J10 pour un retrait partiel de la tumeur, 27 rats subissent ensuite trois examens TEP avec injection d'un traceur radioactif et quatre IRM sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur classe la greffe et l'exérèse comme sévères, note que la chirurgie est "assez invasive" et que la tumeur peut provoquer des symptômes neurologiques. L'objet est de suivre par imagerie la dégradation d'un gel de chitosane déposé dans la cavité opératoire, et la reprise de la tumeur. Tous les rats sont mis à mort après le dernier examen, le porteur écrivant qu'ils sont "tous porteurs d'une tumeur cérébrale (avec un pronostic défavorable)".
Objectifs
Les tumeurs intracérébrales représentent la forme la plus agressive des tumeurs du système nerveux central sans possibilité curative. Une infiltration des cellules cancéreuses dans le tissu cérébral sain favorisent inévitablement la reprise tumorale. Le traitement standard actuel consiste en une résection chirurgicale (=retrait de la tumeur) suivie d’une radiothérapie (traitements par rayons X) combinée à une chimiothérapie (traitement médicamentaux). Le projet proposé s’appuie sur un modèle de tumeurs cérébrales chez le rat. Après avoir implanté la tumeur dans le cerveau des animaux, celle ci est retirée chirurgicalement (exérèse) et partiellement (comme dans le cas d'une chirurgie chez l'être humain). Les cellules résiduelles sont à l'origine de la récidive (reprise tumorale) survenant après l'opération. Lors de la chirurgie d'exerèse, la cavité formée lors du retrait de la masse initiale sera laissée telle quelle (non comblée) ou un gel formant un réseau sera déposé à l'intérieur (tapissant ainsi la cavité opératoire). L'objectif de ce projet est ainsi de caractériser par imagerie le comportement de ce gel mais aussi de caractériser la récidive tumorale. Pour ce faire, nous réaliserons d'une part des examens TEP (Tomographie par Emission de Positons) via l'injection d'un traceur radioactif qui permet de visualiser les foyers de récidive tumoraux. D'autre part, le comportement du gel sera évalué grâce à l'outil d'imagerie par IRM (Imagerie à Résonance Magnétique) via un suivi longitudinal permettant d'estimer l'évolution du volume tumoral et de suivre la dégradation du gel au cours du temps. Ce projet est un projet multisite à cause de contraintes techniques liées aux équipements, ainsi il se déroulera dans 2 établissements utilisateurs successifs (EU1/2 puis EU 2/2)
Bénéfices attendus
Les résultats attendus de ce projet initial permettront en première intention de caractériser le modèle de tumeur cérébral opéré (dont la tumeur a été retirée chirurgicalement) en présence ou non d'un gel marqué avec un agent de contraste. Le phénomène de récidivie tumorale inhérant à la chirurgie ainsi que le comportement du gel déposé au sein même de la cavité opératoire pourront ainsi être appréhendés respectivement grâce à l'imagerie TEP et aux acquisitions IRM. Cette étape de caractérisation est indispensable avant même de pouvoir proposer l'application de ce gel dans la cavité opératoire comme nouvelle voie de stratégie thérapeutique pour la recherche clinique. Le bénéfice attendu est donc à plus long terme d'utiliser ce gel comme vecteur thérapeutique et adapter à posteriori son utilisation en cancérologie humaine.
Procédures
- Greffe des cellules tumorales dans le tissu cérébral (modèle intracérébral) à J0 (1 itération/1h) - Transport sur la plateforme d'imagerie à J2=2 jours post-greffe (1 itération/4h) - Dégreffe/exerèse= chirurgie qui consiste à retirer la tumeur qui se trouve dans le cerveau à J10=10 jours post greffe (1 itération/1h) - Examens TEP : J15/J22/J29 (3 itérations/50 min par temps d'imagerie) - Examens IRM : J9, J14, J21, J28 (4 itérations/1h par temps d'imagerie. L'examen TEP (Tomographie par Emission de Positon) est une technique d'imagerie qui permet d'identifier les foyers tumoraux notamment grâce à l'injection d'un produit radioactif qui vient se fixer spécifiquement sur le tissu malade et qui permet sa visualisation en regardant l'image générée. L'examen IRM (Imagerie par Résonance Magnéique) est une technique d'imagerie qui permettra d'identifier les différentes structures cérébrales ainsi que le gel présent au sein de la cavité opératoire et de suivre sa dégradation au cours du temps. La répartition des interventions dans chaque EU se fera de la façon suivante : - EU1/2 : réception des animaux, acclimatation, puis chirurgie d'implantation des cellules tumorales (greffe des cellules tumorales dans le cerveau, EU de départ pour le transport des animaux vers l'EU 2/2, -EU2/2 : EU d'arrivée suite au transport des animaux depuis l'EU1/2, examens d'imagerie, chirurgie de retrait de la masse tumorale, mise à mort de tous les animaux en fin de projet.
Impact sur les animaux
Chirurgie d'implantation des cellules tumorales puis retrait chirurgical de la tumeur (exérèse) classées sévères mais médication pour limiter la souffrance des animaux. Le développement de la tumeur (modèle infiltrant) peut engendrer des symptômes neurologiques mais la chirurgie d'exérèse se fait assez précocement bien avant l'apparition de signes cliniques (J10). Le transport des animaux à J+2 sur la plateforme d'imagerie constitue également une nuisance. La chirurgie opératoire est assez invasive mais une surveillance accrue des animaux sera réalisée afin de garantir leur bien-être. Les sessions IRM et TEP nécessiteront des anesthésies répétées.
Devenir
Les animaux seront mis à mort selon les méthodes en vigueur à l'issue du dernier temps d'imagerie. L'ensemble des données collectées grâce aux acquisitions d'imagerie permettront de caractériser le modèle de reprise tumorale avec l'implantation d'un gel et permettront de répondre à la question scientifique initiale. Les animaux étant tous porteurs d'une tumeur cérébrale (avec un pronostic défavorable), il est donc nécessaire de mettre à mort l'ensemble des animaux du projet à l'issue du dernier examen.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est dans ce contexte clairement pas possible car le développement et la réponse au traitement de tumeurs cérébrales dépend de phénomènes biologiques extrêmement complexes qui ne peuvent pas être mimés en dehors d'un organisme entier. De plus, la mise en place d’une tumeur est un phénomène multifactoriel impliquant différents types cellulaires. L’ensemble de ces facteurs dynamiques ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
En prenant en considération les contraintes du projet et en utilisant un logiciel de simulation afin d'établir l'effectif des animaux à inclure dans l'étude, il s'avère que 27 animaux au total seront nécessaires, pour une répartition de 9 animaux par groupe. Cet effectif intègre la perte possible d'un animal par groupe à la suite de l'intervention chirurgicale et d'éventuels problèmes rencontrés à l'issue du transport des animaux entre établissements utilisateurs (plateforme différente pour réaliser les imageries). Cet effectif est le minimum requis pour permettre des analyses statistiques pertinentes.
Raffinement
Quel que soit le site d'hébergement (projet multisite) , les animaux bénéficieront d'un hébergement selon les conditions réglementaires. Les expérimentations ne débuteront qu'après une semaine d'acclimatation suite à la réception des animaux sur chaque site. Une attention toute particulière sera portée aux animaux après le retrait chirurgical de la tumeur (médication contre la douleur, pesée quotidienne, observation quotidienne du comportement et la motricité, vérification de l'alimentation et de l'hydratation, désinfection et vérification de la bonne cicatrisation de la plaie). Des points limites précoces sont définis (perte de poids et problèmes de motricité essentiellement) afin d’anticiper toute souffrance ou dégradation de l’état général liée à la tumeur. Les examens d'imagerie seront réalisés sous anesthésie générale. Ils seront effectués par du personnel qualifié et expérimenté. Pendant l’examen, le niveau d'anesthésie sera surveillé en temps réel à l'aide de paramètres tels que la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire, garantissant ainsi un état stable et sécurisé pour les animaux. Après la procédure, les animaux seront surveillés pendant le processus de réveil dans un environnement calme et contrôlé. En outre, une grille de score permet un contrôle quotidien de l'état général de l'animal.
Choix des espèces
Les modèles animaux majoritairement utilisés pour les études en cancérologie sont les modèles murins : souris et rats. Les rats constituent l'espèce de référence compte tenu de leur accessibilité et de leur facilité de manipulation. En outre, le choix de cette espèce se justifie par la taille du cerveau plus importante pour une implantation intracérébrale de la tumeur dont le volume deviendra suffisamment important pour s'affranchir des limitations de résolution offertes par l’imagerie et permettre une injection du gel. Les rats immunocompétents présentent l'avantage d'avoir un système immunitaire intégralement préservé et sont une souche de référence utilisée pour le développement d’un modèle murin de tumeurs cérébrales. De plus, les cellules tumorales ont été isolées d’une tumeur chez le rat, il n'y a donc pas de risques de rejet. Des rats âgés de 6 semaines seront utilisés à un stade où leur conformation crâniale est achevée.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Retirées de l'étude et tuées dès que leur état dépasse un seuil défini, 876 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Chacune subit une irradiation du corps entier sur animal éveillé, ou une irradiation abdominale sous anesthésie gazeuse, avant des traitements par injection ou par voie orale, des injections de cellules et des prélèvements sanguins répétés jusqu'au cent-vingtième jour. Le porteur décrit une atteinte possible de l'intestin et de la moelle osseuse conduisant à des diarrhées, un amaigrissement rapide, une baisse durable des cellules du sang, des risques d'infection, de saignement et d'anémie, et une "altération sévère de l'état général". Les bénéfices annoncés, des traitements "réellement disponibles, transportables et administrables rapidement" en cas d'afflux massif de victimes, restent une ambition, quand l'irradiation et ses suites sont infligées dès maintenant.
Objectifs
Ce projet part d’un constat simple : après une irradiation sévère, la survie largement conditionnée par deux atteintes majeures : celle de l’intestin et celle de la moelle osseuse. Lorsque ces organes ne remplissent plus leurs fonctions, les options thérapeutiques sont limitées et le pronostic se dégrade rapidement. L’enjeu est donc clair : intervenir sur les mécanismes qui déterminent la récupération, en restaurant les fonctions biologiques essentielles plutôt qu’en se limitant à un soutien passif. Le projet associe deux traitements cellulaires : l’un vise à rétablir la production du sang par la moelle osseuse ; l’autre vise à réparer l’intestin endommagé par l’irradiation. Ces interventions sont volontairement mises en œuvre de manière différée, afin de refléter les contraintes réelles de prise en charge des personnes exposées à une irradiation accidentelle. Les travaux sont conduits chez la souris pour identifier les fenêtres de temps pendant lesquelles une intervention peut modifier le pronostic, comprendre les mécanismes de récupération et sélectionner les approches présentant le meilleur équilibre entre efficacité, faisabilité et sécurité. L’objectif est concret : disposer de stratégies capables non seulement de soutenir, mais de restaurer des fonctions vitales, tout en restant compatibles avec les contraintes d’une situation d’urgence radiologique.
Bénéfices attendus
Le projet évalue en parallèle l’efficacité des traitements et leur faisabilité en situation réelle.: des approches complémentaires, préparables à l’avance, mobilisables rapidement et adaptées à des contraintes de temps et de logistique. À plus long terme, l’objectif est de faire évoluer les soins : ne plus seulement soutenir l’organisme, mais aussi rétablir la production des cellules du sang et favoriser la réparation de l’intestin, par thérapies cellulaires. L’ambition est de transformer une preuve scientifique en traitements réellement disponibles, transportables et administrables rapidement, même face à un afflux massif de victimes.
Procédures
Pour tous les animaux : - Irradiation corps entier sur animal vigile, et/ou abdominal sous anesthésie gazeuse, 1 fois, durée : quelques minutes - Administration de traitements par injection ou par voie orale (sur animal vigile, 1 ou plusieurs fois selon les groupes, durée : quelques secondes à 1 minute) - Suivi clinique avec pesée et observation de l’état général (sans anesthésie, 3 fois par semaine en phase aiguë (J1 à J14) puis hebdomadaire, durée brève) Selon le groupe expérimental : - Injection de cellules par voie intraveineuse (sur animal vigile, 1 fois par animal, durée : quelques secondes) - Prélèvements sanguins pour suivi biologique (sur animal vigile, suivant procédures J1, J3,5, J30 et/ou J14, J30, J120) : quelques secondes) Aucune procédure chirurgicale n’est réalisée dans ce projet.
Impact sur les animaux
Les procédures peuvent provoquer une altération sévère de l’état général, principalement liée aux atteintes intestinales et médullaires induites par l’irradiation, auxquelles s’ajoutent les effets cumulés des manipulations, injections et prélèvements sanguins. Les animaux peuvent présenter une perte de poids importante, une diminution de l’alimentation et un pelage hérissé, une baisse marquée de la mobilité et de la réactivité. L’atteinte intestinale peut entraîner diarrhées et amaigrissement rapide. L’atteinte de la moelle osseuse peut provoquer une diminution durable des cellules sanguines, augmentant les risques d’infection, de saignement, d’anémie. Les injections et prélèvements peuvent occasionner stress, douleur transitoire, hématome, réaction locale ou générale et perte sanguine cumulative. Dans les formes les plus sévères, l’association des atteintes digestives et médullaires peut conduire à une dégradation rapide de l’état général en l’absence d’application des points limites.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser les prélèvements d’organes pour analyse ultérieure
Remplacement
Le projet nécessite l’étude des effets systémiques d’une irradiation et l’évaluation de traitements combinés impliquant des interactions complexes entre organes et système immunitaire. Aucune méthode alternative ne permet de reproduire la réponse intégrée de l’organisme, ni l’évolution globale des lésions, en particulier en situation de lésions combinées. L’évaluation de la survie, de la récupération fonctionnelle et de l’efficacité des traitements dans le temps impose un modèle in vivo. Le recours à l’animal est donc indispensable pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été défini de manière à obtenir des résultats fiables tout en limitant leur utilisation au strict nécessaire. La stratégie expérimentale repose sur une organisation en lots intégrant plusieurs groupes comparatifs au sein d’une même session, ce qui permet de réduire le nombre total d’animaux en évitant la répétition inutile d’expériences similaires. Chaque lot inclut des groupes témoins partagés, limitant ainsi le recours à des animaux supplémentaires. Les effectifs ont été ajustés pour garantir une interprétation robuste des résultats, en tenant compte de la variabilité attendue dans des modèles d’atteintes sévères. Cette variabilité est particulièrement importante dans les modèles d’irradiation, ce qui nécessite un nombre suffisant d’animaux pour identifier de manière fiable les effets des traitements. Le projet est également structuré de manière progressive, avec des étapes successives permettant de sélectionner les conditions les plus pertinentes avant de passer à des phases plus complexes. Cette approche évite de tester inutilement des combinaisons inefficaces à grande échelle. Par ailleurs, le recours à des suivis longitudinaux sur les mêmes animaux permet de collecter plusieurs types de données au cours du temps, réduisant ainsi le besoin d’augmenter les effectifs. Enfin, les données issues des premières étapes du projet sont utilisées pour optimiser les phases suivantes, limitant ainsi le nombre d’animaux nécessaires pour répondre aux objectifs scientifiques. L’ensemble de ces mesures permet de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la qualité et la pertinence des résultats obtenus.
Raffinement
Plusieurs mesures sont mises en place pour réduire autant que possible l’inconfort, la douleur et le stress des animaux tout au long du projet. Les animaux sont observés régulièrement, et plus fréquemment dans les jours suivant l’exposition aux rayonnements, période où leur état peut évoluer rapidement. Cette surveillance permet de repérer rapidement tout signe de fatigue, de perte de poids ou de troubles digestifs, et d’adapter leur prise en charge. Des soins adaptés sont proposés dès qu’une altération de l’état général est observée. Les animaux disposent notamment d’un accès facilité à l’eau et à la nourriture, par exemple sous forme plus facilement consommable. Des apports complémentaires peuvent être fournis pour éviter la déshydratation et soutenir leur état général. Les conditions d’hébergement sont ajustées pour limiter le stress et améliorer le confort. L’environnement est aménagé pour permettre aux animaux de se reposer et de conserver des comportements naturels, tout en facilitant leur accès à l’alimentation et à l’eau. Les manipulations sont réduites au minimum nécessaire et réalisées par du personnel formé, afin qu’elles soient rapides et maîtrisées. Lorsque cela est possible, plusieurs interventions sont regroupées pour éviter des manipulations répétées. Les gestes techniques, comme les injections ou les prélèvements, sont réalisés de manière à être les plus courts et les moins contraignants possible. Enfin, des critères d’arrêt anticipé sont définis : si l’état d’un animal se dégrade au-delà d’un certain seuil, il est retiré de l’étude afin d’éviter toute souffrance prolongée. L’ensemble de ces mesures vise à garantir le meilleur niveau de bien-être possible, tout en permettant la réalisation du projet scientifique.
Choix des espèces
Le projet utilise exclusivement la souris, une espèce largement utilisée en recherche biomédicale. Ce choix s’explique par le fait que la souris permet d’étudier de manière fiable et reproductible les effets d’une exposition importante aux rayonnements sur l’organisme, en particulier sur l’intestin et la moelle osseuse. La souris présente également des caractéristiques biologiques bien connues et des outils expérimentaux adaptés, ce qui permet d’obtenir des résultats robustes et comparables. Elle constitue un modèle pertinent pour évaluer l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques, notamment lorsqu’il s’agit d’interventions combinant plusieurs types de traitements. Deux types de souris sont utilisés dans le projet. Des souris dites « standard » permettent d’étudier les mécanismes des lésions et les effets des traitements dans un organisme avec un système immunitaire fonctionnel. Des souris dites « immunodéficientes » sont également utilisées, car elles permettent d’administrer et d’étudier des cellules d’origine humaine sans rejet, ce qui est indispensable pour certaines étapes du projet. Dans ce projet, seules des souris femelles sont utilisées afin d’homogénéiser les groupes expérimentaux et de limiter la variabilité des résultats liée au sexe des animaux. Si les résultats obtenus chez les femelles confirment l’intérêt de la stratégie thérapeutique, une validation ultérieure chez les mâles pourra être envisagée afin d’évaluer la reproductibilité des effets indépendamment du sexe. Les animaux sont utilisés à un stade de jeune adulte, correspondant à un organisme mature mais encore homogène sur le plan biologique. Les souris standard sont utilisées entre 7 et 8 semaines d’âge, ce qui correspond à un stade stable permettant une bonne reproductibilité des résultats. Les souris immunodéficientes sont reçues à l’âge de 4 semaines, puis utilisées à 6 semaines après une période d’acclimatation. Ce choix permet de garantir une homogénéité entre les animaux, une bonne tolérance aux interventions et des conditions optimales pour l’étude des traitements, en particulier ceux impliquant des cellules humaines. Ainsi, le choix de l’espèce et de l’âge des animaux est adapté aux objectifs du projet, en assurant un équilibre entre pertinence scientifique et qualité des données obtenues.
Comprendre la plasticité cellulaire dans la récidive du glioblastome après traitement MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Une greffe de cellules tumorales dans le cerveau, puis l'ouverture du crâne pour retirer la tumeur, avec des hémorragies possibles et une pression intracrânienne modifiée : 1 434 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Trois jours après la résection, une partie reçoit radiothérapie et chimiothérapie jusqu'à trois fois en trois jours, une autre se voit poser une fenêtre d'observation sur le crâne, et le sang est prélevé deux à trois fois par semaine pendant toute l'étude. Le porteur écrit que la craniotomie est "à l'origine d'une douleur mesurée" mais que "la résection de la tumeur en elle-même ne provoque pas de douleurs puisque le cerveau ne possède pas de terminaisons nerveuses". Il ajoute qu'aucun effet secondaire n'est décrit dans la littérature pour les thérapies ciblées envisagées, et qu'aucune douleur n'est donc attendue de leur administration.
Objectifs
Les glioblastomes (GBM) sont les tumeurs cérébrales les plus fréquentes et les plus agressives chez l’adulte. Malgré un traitement lourd associant chirurgie (résection pour réduire au maximum la tumeur), chimiothérapie et radiothérapie (protocole de Stupp), la survie moyenne des patients n’excède pas 15 mois en raison de l’apparition, quasi-systématique, de récidives. Le principal facteur supposé pouvant expliquer l’apparition de ces récidives est la repousse de cellules très invasives, se propageant à partir de la masse tumorale. L’environnement protecteur empêche l’élimination de ces cellules par le protocole de Stupp. L'unité gliovasculaire (UGV) faite de cellules tumorales, de cellules immunitaires et de cellules cérébrales localisées à proximité des vaisseaux sanguins- est une niche protectrice favorisant la survie, la résistance au traitement et la dissémination des cellules de GBM. Elle a la pleine compétence pour jouer un rôle clé dans la récidive mais son rôle dans ce processus est encore mal connu. Mieux comprendre le comportement des cellules tumorales ainsi que le rôle du microenvironnement au sein de l'unité gliovasculaire et identifier des biomarqueurs spécifiques de la récurrence pourraient transformer considérablement notre vision actuelle de la thérapie des GBM et ainsi améliorer la prise en charge des GBM chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Le glioblastome est la tumeur cérébrale agressive la plus fréquente chez l’adulte et l’un des cancers les plus mortels. Malgré des traitements très lourds (chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie), la rechute est pratiquement inévitable (90%). Des données de la littérature ainsi que les résultats préliminaires obtenus au laboratoire, suggèrent que l’unité gliovasculaire (cellules tumorales, endothéliales, péricytaires, astrocytaires et immunitaires) pourrait jouer un rôle déterminant dans la survie des cellules tumorales après traitement. Cette étude nous permettra de définir précisément le rôle de l’unité gliovasculaire dans la résistance au traitement et sera déterminante pour l’identification de cibles thérapeutiques. Ce projet s’insère dans une grande étude réalisée en collaborations avec plusieurs équipes de recherche sur le glioblastome (cliniciens et chercheurs). Les résultats obtenus dans notre modèle préclinique murin seront ensuite validés à partir de biopsie de patients traités ou non au protocole de Stupp. L'application directe et immédiate de ces connaissances pourrait ainsi favoriser le développement de nouvelles thérapies ciblées, dont le GBM a urgemment besoin puisqu’ aucune amélioration thérapeutique pertinente n'a été apportée ces 15 dernières années. Malgré les efforts massifs déployés dans le domaine clinique et de la recherche, le traitement du GBM reste l'un des défis les plus difficiles à relever en oncologie clinique. Presque tous les patients atteints de GBM reçoivent le protocole de Stupp, qui est la norme en matière de soins ; par conséquent, beaucoup d'entre eux bénéficieraient de stratégies thérapeutiques visant à accroître son efficacité. Dans ce contexte, il s'agit d'une approche entièrement nouvelle issue d'une idée novatrice. Les résultats de ce projet jetteront les bases des objectifs futurs : déterminer de nouvelles voies et stratégies pour cibler les voies de résistance gliovasculaire post-Stupp et améliorer le traitement en collaboration avec les cliniciens. La compréhension de la résistance des GBM au protocole Stupp et de la biologie de l’unité gliovasculaire pourraient transformer considérablement notre vision actuelle du traitement des GBM dans le but ultime d’améliorer la survie des patients.
Procédures
L’objectif 1er de cette étude est d’établir un modèle pré-clinique de traitement du GBM chez la souris (protocole de Stupp). Pour cela, différents groupes de souris seront constitués. Des cellules tumorales seront injectées dans le cerveau de tous les lots d’animaux (anesthésie de 20min/souris). Groupe 1 : dans cette première procédure visant à mettre au point le retrait chirurgical de la tumeur, des cellules tumorales sont injectées dans le cerveau (durée de l’anesthésie : 30 min). Après le développement de la tumeur les souris sont opérées afin de procéder au retrait de la tumeur (durée de l’anesthésie : 30min). Groupe 2 : Après mise au point du retrait de la tumeur avec le groupe 1, nous implanterons des cellules tumorales dans de nouvelles souris. Après développement de la tumeur, elle sera retirée. 3 jours après la résection de la tumeur, les animaux anesthésiés seront traités par radiothérapie (durée 15 minutes). Un traitement sera également administré directement dans l’abdomen de l’animal vigile (5 minutes). Ces traitements (radiothérapie et chimiothérapie) seront répétés au maximum 3 fois sur 3 jours consécutifs. Groupe 3 : sur certaines souris du groupe 2, une fenêtre d’observation sera posée après la résection (durée d’anesthésie 30 min). Ces animaux seront également traités par chimiothérapie et radiothérapie selon le même protocole décrit plus haut. Les animaux seront suivis par imagerie une fois avant le début du traitement puis en fin de traitement à raison d’une fois par semaine pendant 3 semaines. MODIFICATION Des prélevements de sang seront réalisés à raison de 2 à 3 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude (1min/souris). Groupe 4 : un dernier lot d’animaux bénéficiera en plus du protocole Stupp (comme décrit pour le groupe 2 : retrait chirurgical de la tumeur, irradiation, chimiothérapie), une thérapie ciblée par injection ou par voie orale (environ 1 min/souris, 7 administrations max /semaine), qui pourra être administrée pendant le protocole Stupp, quelques jours après, ou quelques semaines après selon la dynamique d’activation des cibles identifiées.
Impact sur les animaux
Lors de l’injection : Les animaux greffés avec les cellules tumorales vont développer une tumeur cérébrale dont la taille sera évaluée fréquemment par dosage sanguin. Lors la résection : L’os du crane étant peu innervé, la craniotomie est à l’origine d’une douleur mesurée. La résection de la tumeur en elle-même ne provoque pas de douleurs puisque le cerveau ne possède pas de terminaisons nerveuses. Cependant, la craniotomie peut engendrer un changement de pression intracrânienne et la résection en elle-même peut être à l’origine de petites hémorragies. Suite à cette intervention, une réduction des mouvements et de la mobilité de l’animal, une perte de coordination peuvent subvenir dans les heures qui suivent la chirurgie. Dans les jours suivant, une perte de poids peut également être observé. Le traitement aux rayonnement ionisants n’entraine pas d’inconfort en lui-même et est réalisé sur des animaux anesthésiés Les nuisances attendues suite à l’injection de la chimiothérapie seront celles liées à l’injection (douleur légère de courte durée). D’après notre expérience aucune douleur n’est attendue suite à l’administration de ce traitement. MODIFICATION Lors de l’injection des thérapies ciblées : Les nuisances attendues suite à l’administration des traitements seront celles liées à l’injection (stress et douleur légers, de courte durée). D’après la littérature disponible, aucun effet secondaire n’est décrit pour les drogues envisagées. De fait, aucune douleur n’est attendue suite à l’administration de ces traitements. Les prélèvements sanguins réalisés au niveau de la queue de l’animal provoqueront une douleur légère et un stress de courte durée chez la souris.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Des résultats préliminaires du laboratoire couplés à des données de la littérature nous mènent à penser que les modifications de comportement des cellules tumorales après traitement (protocole de Stupp) sont intimement dépendantes de leur environnement. Or, le microenvironnement tumoral est un système complexe aux paramètres extrêmement nombreux et dont la plupart sont inconnus : il est aujourd’hui impossible de recréer totalement cet environnement ex vivo. C’est pour cela que nous devons avoir recours à des études sur l’animal dans lequel tous les paramètres sont réunis. Notre hypothèse est qu’après le traitement les cellules tumorales résiduelles localisées au sein de l’unité gliovasculaire protectrices sont à l’origine de la récidive. Nous avons développé des méthodes alternatives pour éviter au maximum d’avoir recours aux animaux. Ainsi, nous avons au préalable observé in vitro que des cellules de GBM acquéraient un phénotype de résistance lorsqu’elles étaient au contact de vaisseaux sanguins. Cependant, ce modèle ne représente qu’une version simplifiée du microenvironnement tumoral. En effet, le microenvironnement tumoral est un système complexe aux paramètres extrêmement nombreux et dont la plupart sont inconnus il nous est donc impossible de recréer totalement cet environnement ex vivo.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, nous avons fait un travail de recherche bibliographique rigoureux. De plus, notre expérience passée nous permet de limiter le nombre d’animaux. En effet : 1-Nous avons identifié le nombre de cellules à injecter pour obtenir une tumeur qui sera résécable environ un mois après l’injection. Nous ne testerons donc pas différentes concentrations de cellule. 2-Nous maitrisons la résection de la tumeur 3-Pour le traitement radio et chimiothérapeutique, nous avons mené de nombreuses expériences in vitro qui nous permettent de cibler les doses et le timing de traitement ce qui réduit considérablement le nombre d’animaux utilisés. 4-Le suivi régulier de la progression tumorale grâce à la mesure d’un marqueur sanguin nous permet de savoir quand effectuer la résection mais également de monitorer la récurrence de la tumeur ce qui réduira également le nombre d’animaux utilisés. 5-Les analyses requièrent une faible quantité de matériel et permet donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. 6-Nos analyses bioinformatiques poussées nous aideront dans le choix des cibles thérapeutiques, ce qui nous permet de diminuer le nombre de cibles à tester et de privilégier les plus pertinentes.
Raffinement
En accord avec les recommandations internationales, en particulier dans le domaine de la cancérologie, les animaux sont suivis individuellement et ce plusieurs fois par semaine (2 à 3 fois) afin d’assurer leur bien-être. Celui-ci sera évalué selon une grille de score. Si nécessaire, les expérimentations seront stoppées avant toute souffrance. Les manipulations lourdes sont faites sous anesthésie et les animaux recevront systématiquement les traitements antibiotiques et analgésiques adaptés pendant et après les opérations. Dès l’apparition d’une tumeur de taille importante (évaluée par un marqueur sanguin) les animaux sont suivis quotidiennement afin d'évaluer leur bien-être selon la grille de score jointe. En cas de signes de détresse les soins adaptés seront apportés (analgésie, hydratation …). Si aucun soulagement n’est possible ils seront mis à mort.
Choix des espèces
Nos expérimentations seront menées chez la souris, modèle de choix pour les expériences en cancérogenèse. Leur petite taille, et la méthodologie expérimentale bien établie en font une espèce animale pertinente pour les expériences de laboratoire. Nous étudierons des lignées cellulaires humaines et murines. Deux souches de souris seront utilisées dont des souris immunodéficientes pouvant recevoir des injections de cellules humaines sans développer de réactions immunitaires contre celles-ci. A l’inverse, l’autre lignée de souris est immunocompétente et permet donc de réaliser notre étude dans un contexte de réponse immunitaire complète. Adulte de 7-8 semaines, un âge qui permet une bonne prise tumorale mais également avec un potentiel de croissance limité afin d’éviter que les dispositifs chirurgicaux (fenêtres crâniennes) ne gênent leur croissance ; les animaux à cet âge supportent mieux l’anesthésie et la chirurgie.
Evaluation à court terme d’un dispositif d’embolisation chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil par une injection intraveineuse, jusqu'à 3 porcs de 60 à 70 kg vont être utilisés dans ce projet. Chacun subit deux injections intramusculaires d'induction, une intubation, puis une intervention chirurgicale de trois heures au maximum, pendant laquelle une à quatre veines sont obstruées et des images acquises. Le dispositif testé sert à bloquer temporairement un vaisseau pendant une embolisation tout en gardant l'accès à ce vaisseau, et le porteur attend de l'étude qu'elle dise si ses performances justifient la poursuite du développement clinique. La rubrique réduction n'annonce qu'un seul animal, avec jusqu'à quatre dispositifs implantés chez lui et un passage possible à trois en cas de problème technique, quand la déclaration porte sur trois porcs, tous mis à mort pour retirer les dispositifs et observer le foie et les poumons.
Objectifs
Les procédures d'embolisation sont utilisées pour traiter un large éventail de pathologies, notamment certaines hémorragies graves, des malformations des vaisseaux sanguins et différents types de tumeurs. Elles consistent à obstruer de manière ciblée un vaisseau sanguin afin de contrôler un saignement ou de réduire l'apport sanguin à une lésion. L’obstruction se fait grâce à des substances, appelées agents d’embolisation, par exemple de la colle. Ces interventions mini-invasives constituent aujourd'hui une alternative reconnue à la chirurgie dans de nombreuses indications et leur utilisation est en constante augmentation, portée par le vieillissement de la population, l'augmentation de l'incidence des cancers et le développement des interventions médicales guidées par l'imagerie. Malgré ces avancées, les procédures d'embolisation restent techniquement exigeantes. Le succès du traitement dépend de la capacité à délivrer les agents d'embolisation avec une grande précision, tout en évitant leur migration vers des tissus non ciblés. Cette difficulté peut limiter l'efficacité du traitement, augmenter le risque de complications et conduire à des interventions plus longues, avec une exposition prolongée des patients et des professionnels de santé à des rayonnements susceptibles d'endommager les cellules. Le dispositif qui fera l’objet des tests a été développé pour répondre à ce besoin médical non couvert. Il vise à améliorer le contrôle temporaire du flux sanguin pendant les procédures d'embolisation, tout en maintenant un accès continu au vaisseau traité. Cette approche a pour objectif de faciliter le geste du praticien et de permettre de bloquer de manière contrôlée le vaisseau sanguin pendant l'intervention. L'objectif de cette étude est d'évaluer la sécurité et les performances de ce nouveau dispositif. L'étude portera notamment sur la facilité de navigation et de déploiement, la stabilité après libération du dispositif, l’efficacité pour bloquer temporairement le vaisseau concerné, et la résistance à la migration. Les résultats de cette étude permettront de déterminer si le dispositif présente un niveau de performance et de sécurité compatible avec la poursuite de son développement clinique.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de déterminer si le dispositif présente un niveau de performance et de sécurité compatible avec la poursuite de son développement clinique. Les bénéfices attendus du projet sont, à plus long terme, d'optimiser l'efficacité des traitements par embolisation tout en diminuant les risques de complication des interventions.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d’une durée maximale de 3h. Pour cela ils recevront : - 2 injections intramusculaires (IM) pour l’induction de l’anesthésie (5 s) ; - 1 intubation sur l’animal anesthésié pour le maintien de l’anesthésie tout au long de la procédure ; - 1 procédure chirurgicale d’une durée maximale de 3h correspondant à l’embolisation d’une à quatre veines et acquisition d’images ; - 1 injection intraveineuse (IV) via le cathéter (30 s) sur l’animal toujours anesthésié pour induire la mort.
Impact sur les animaux
La procédure se déroulera sous anesthésie générale et analgésie et sera sans réveil. Le seul effet indésirable attendu, peut être un peu de stress lors de l'isolement nécessaire à l'induction de l'anesthésie. Ce stress cessera lorsque l'animal s'endormira.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de retirer les dispositifs et de réaliser des observations macroscopiques du foie et des poumons.
Remplacement
Il est nécessaire de travailler sur animal vivant afin d’observer le comportement du dispositif avec gestion des flux sanguins.
Réduction
Le projet n’inclura qu’un seul animal afin d’évaluer le dispositif dans un organisme vivant proche de l’Homme. Jusqu’à quatre dispositifs pourront être implantés dans l’animal, à quatre localisations différentes. Le fait d’implanter plusieurs dispositifs dans le même animal permet de limiter le nombre d’animaux impliqués dans le projet. Dans le cas où la procédure devrait être interrompue ou que le dispositif rencontrerait un problème technique, le nombre d’animaux pourrait être augmenté jusqu’à trois. Si la procédure se déroule sans problème sur le premier animal, il sera le seul utilisé dans le projet et les autres animaux n’entreront pas dans la procédure.
Raffinement
Les animaux arriveront sur place une semaine minimum avant les procédures pour leur permettre de s’habituer aux lieux et aux manipulations et ainsi diminuer leur stress. Lorsqu'il y aura plusieurs animaux, ils seront logés dans une même case pour respecter leur comportement grégaire. Ils seront logés sur une litière de paille afin de leur permettre de fouiller dedans et de les isoler du sol. Les boxes sont également équipés de jouets adaptés à leur espèce. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie pour éviter des souffrances aux animaux. Les constantes des animaux seront suivies tout au long de l'anesthésie par la mise en place d'un monitoring. Le bien-être des animaux sera contrôlé en veillant aux conditions d’hébergement et au comportement des animaux. Des observations biquotidiennes, basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits, etc.), seront réalisées par une personne formée. Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux et au responsable du projet pour examen approfondi, traitements adaptés et/ou consultation du vétérinaire référent. Des points limites ont été mis en place afin de limiter le risque de souffrance des animaux pendant la procédure et différents traitements ont été prévus en cas d'atteinte de ceux-ci.
Choix des espèces
Le modèle choisi est le porc, car leur anatomie vasculaire est comparable à celle de l'homme. Les porcs utilisés pèseront entre 60 et 70 kg, car à ce stade leur anatomophysiologie est proche de celle de l'Homme.
Évaluation de l’efficacité d’additifs alimentaires chez le poulet de chair par mesure de la digestibilité des nutriments
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
1 986 poulets de chair vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, chacun sorti de sa cage pour une pesée en groupe au premier puis au vingt et unième jour. Une partie reçoit un aliment appauvri en phosphore, ce qui altère la minéralisation de leurs os et provoque des boiteries et des difficultés à se déplacer, une autre une ration réduite en énergie qu'ils compensent en mangeant davantage. Tous sont mis à mort pour le prélèvement des contenus intestinaux et des os. Le porteur affirme que le projet vise à améliorer leur "bien-être" et leur santé, alors que les produits comparés sont des additifs destinés aux rations distribuées aux volailles d'élevage, dont il attend des gains d'efficacité alimentaire, une litière plus sèche et une baisse des rejets de phosphore et d'azote.
Objectifs
L’alimentation des poulets de chair repose principalement sur des matières premières d’origine végétale telles que le maïs, le blé et les coproduits comme le tourteau de soja. Ces ingrédients contiennent toutefois des composés partiellement indigestibles, appelés facteurs antinutritionnels, notamment les phytates (phosphore végétal) et certains constituants des fibres. Ces composés limitent l’utilisation des nutriments par les animaux, en réduisant leur digestion et leur absorption. Les volailles possèdent naturellement une capacité limitée à dégrader ces substances. En conséquence, une partie des nutriments apportés par l’alimentation est mal valorisée, ce qui impacte l’efficacité alimentaire et limite l’utilisation de matières premières alternatives, souvent plus riches en fibres. L’ajout de solutions nutritionnelles spécifiques dans l’aliment constitue une réponse efficace pour améliorer cette situation. Ces composés biologiques permettent de dégrader les fractions indigestibles et d’augmenter la disponibilité des nutriments essentiels comme le phosphore, les protéines et l’énergie. Ils contribuent également à améliorer la digestion, la santé du système digestif et la qualité des déjections, tout en réduisant les rejets dans l’environnement. Cependant, leur efficacité peut varier selon plusieurs facteurs, tels que leur nature, leur origine ou les conditions d’utilisation. Toutes ces solutions nutritionnelles ne présentent donc pas le même niveau de performance. Dans ce contexte, le projet vise à évaluer différentes solutions chez le poulet de chair afin de comparer leur efficacité sur la digestibilité des nutriments. L’objectif est d’identifier les options les plus performantes, comparables aux références existantes, afin de contribuer au développement de stratégies nutritionnelles plus efficaces, économiques et respectueuses de l’environnement.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à étudier l’intérêt d’ajouter certaines solutions nutritionnelles dans l’alimentation des poulets de chair. L’objectif est d’améliorer leur bien-être, leur santé et de réduire l’impact de l’élevage sur l’environnement. Certaines parties des aliments, notamment les fibres ou d’autres composants végétaux, sont difficiles à digérer pour les poulets. Cela limite l’utilisation des nutriments présents dans leur nourriture. En ajoutant ces solutions, on aide les animaux à mieux digérer leur alimentation et donc à mieux utiliser les protéines, l’énergie et les minéraux. Cela peut avoir plusieurs effets positifs dont une meilleure digestion et moins de troubles digestifs (comme les diarrhées), des animaux en meilleure forme et plus homogènes, des déjections moins humides, ce qui améliore la qualité de la litière et limite certains problèmes de peau. Ces améliorations permettent aussi de réduire les rejets dans l’environnement, notamment le phosphore et l’azote, qui peuvent polluer les sols et l’eau. Elles contribuent également à améliorer la qualité de l’air dans les bâtiments d’élevage. Enfin, ces solutions permettent de mieux utiliser les matières premières végétales, y compris certains coproduits, ce qui peut réduire les coûts et préserver les ressources naturelles. Dans l’ensemble, ce projet vise donc à trouver des solutions pour produire de manière plus efficace, plus respectueuse des animaux et plus durable pour l’environnement.
Procédures
La manipulation des animaux, incluant leur sortie des cages pour la pesée en groupe, est susceptible d’induire un inconfort et un stress aigu de courte durée (inférieur à 1 minute à J0 et J21).
Impact sur les animaux
Modification transitoire de la consistance des fèces en raison d’une modification de la ration alimentaire. Augmentation de la consommation alimentaire pour compenser une réduction modérée de l’apport en énergie dans l’aliment. Altération modérée de la minéralisation osseuse et apparition de boiterie et de difficultés à se déplacer pour les animaux nourris avec un aliment réduit en phosphore.
Devenir
Tous les animaux entrant dans la procédures seront mis à mort pour le prélèvement des contenus intestinaux et des os.
Remplacement
Pour réduire le recours à l’expérimentation animale, la totalité des produits collectées ont fait l’objet d’une première évaluation in vitro visant à retenir uniquement les produits répondant à des critères stricts de qualité, notamment un haut niveau de pureté, une thermo stabilité compatible avec les procédés industriels et une efficacité démontrée in vitro. Ces critères de sélection utilisés en première intention doivent cependant être confirmés par la réalisation d’expérimentations in vivo, indispensables pour évaluer de manière intégrée les phénomènes de digestion, d’absorption et de métabolisme des nutriments. Ces mécanismes complexes ne peuvent pas être entièrement reproduits par des méthodes alternatives in vitro. Les études de digestibilité permettent ainsi d’obtenir des données mécanistiques essentielles reliant l’action des produits aux performances nutritionnelles et aux impacts environnementaux. Aussi, la sélection des produits implique de connaitre leur mode d’action chez l’animal auquel il est destiné, impliquant l'utilisation d'animaux vivants.
Réduction
Sur la base de travaux antérieurs et de références bibliographiques, des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet et a été réduit à la stricte nécessité pour aborder l’objectif du projet. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter de bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale nécessaire au bien-être des animaux, d’avoir suffisamment de quantité d’échantillons pour réaliser les analyses et d’obtenir des données scientifiquement robustes.
Raffinement
La gestion du bien-être des animaux tout au long du projet inclut l’application de points limites spécifiques et précoces. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour la pesée en groupe des animaux sont réduits en réalisant les opérations de capture le plus silencieusement possible, par une manipulation délicate des animaux saisis au niveau du tarse juste au-dessus des doigts pour être transférés dans des contenants suffisamment grands pour éviter l’empilement et donc l’étouffement. Le raffinement des conditions d’hébergement consiste en la mise en place au démarrage de l’étude de papier filtre à l’intérieur de la cage, pour éviter que les animaux se coincent les pattes dans les mailles de la grille et en favorisant l’accès facile à l’eau et à la nourriture. L’accès à l’eau est facilité par la mise en place de coupelle d’eau en plus des pipettes et des godets récupérateurs d’eau. L’accès à la nourriture est affiné en mettant directement dans la cage sur le papier filtre un tas d’aliment. En plus, la hauteur des lignes d’eau ainsi que les ouvertures d’accès aux mangeoires, sont ajustées régulièrement en fonction de l’âge des animaux. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (balles avec grelots), la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie) procurent le maximum de confort aux animaux, favorisent les interactions sociales, et correspondent à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
Les produits qui sont testés, sont destinés à être incorporées dans les rations alimentaires distribuées aux volailles (poulets de chair) pour faire face à la variabilité de la qualité nutritionnelle des ingrédients entrant dans la composition des régimes alimentaires des volailles. Le poulet de chair est le modèle le plus pertinent, compte tenu de sa croissance rapide et de sa sensibilité aux apports en nutriments et en minéraux.
Etude de la voie de signalisation Slit/Robo et son rôle dans la réponse aux immunothérapies dans les glioblastomes
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
La chimiothérapie est injectée cinq jours par semaine "jusqu'à ce que l'animal arrive à son point limite", et le suivi de la tumeur au microscope dure environ deux heures sous anesthésie, trois fois par semaine, jusqu'à ce même point limite. 816 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Un glioblastome leur est implanté dans le cerveau par chirurgie sous anesthésie, ce qui peut provoquer une baisse d'appétit, une perte de poids, des difficultés à se déplacer et une désorientation qui persistent tout au long de l'étude, l'objectif étant de bloquer la voie Slit/Robo pour voir si les immunothérapies gagnent en efficacité. Une partie des souris est immunodéficiente, donc sensible aux infections et au stress dans des conditions normales d'hébergement, et le porteur espère montrer une augmentation du temps de survie sous traitement, avec des publications attendues dans trois à cinq ans.
Objectifs
Les glioblastomes sont des tumeurs du cerveau particulièrement complexes. Elles sont composées de plusieurs zones différentes dans lesquelles les cellules cancéreuses interagissent avec leur environnement. Certaines zones favorisent l’invasion des cellules dans le tissu cérébral sain, d’autres sont situées autour des vaisseaux sanguins, et certaines manquent fortement d’oxygène. Le glioblastome est la tumeur cérébrale la plus agressive chez l’adulte. Les cellules cancéreuses ont une grande capacité à se propager dans le cerveau et résistent souvent aux traitements actuels. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre un mécanisme biologique qui pourrait jouer un rôle important dans la progression de cette tumeur et dans la manière dont le système immunitaire réagit face au cancer. Des travaux récents suggèrent que ce mécanisme peut aider la tumeur à se protéger du système immunitaire, ce qui limite l’efficacité de certaines thérapies. À l’inverse, bloquer ce mécanisme pourrait permettre de réactiver les défenses immunitaires contre la tumeur. Cela pourrait aussi améliorer l’architecture vasculaire tumorale, souvent anarchique, et ainsi optimiser la distribution des traitements. Dans ce projet, nous souhaitons d’abord comprendre comment ce mécanisme influence la capacité des cellules cancéreuses à envahir le tissu cérébral sain. Nous voulons également évaluer s’il pourrait représenter une nouvelle piste thérapeutique. Pour cela, nous testerons un traitement expérimental visant à bloquer ce mécanisme afin d’observer son effet sur la croissance de la tumeur et sur l’efficacité des immunothérapies. L’objectif final est d’améliorer les traitements disponibles contre ce cancer particulièrement difficile à soigner.
Bénéfices attendus
Grace à cette étude, nous pourrons tester l'impact d’un traitement test sur la progression du cancer afin d'améliorer le traitement des patients. Nous souhaitons montrer une augmentation du temps de survie lorsque les animaux sont traités avec le traitement test, pouvant être amené, selon les résultats, à des essais cliniques. Dans le cas où les résultats de ces expériences sont probants, ils feront l’objet de publications scientifiques dans les prochaines années (3 à 5 ans).
Procédures
Une partie des animaux sera soumise à 5 injections sur une semaine, puis 3 la semaine d’après (moins d’une minute par souris). Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie (environ 30 min). Injection d'un agent chimiothérapeutique (1 par jour, 5 jours par semaines jusqu’à ce que l’animal arrive à son point limite, moins d’une minute par souris). Injections de traitement(s) test(s) 1 à 5 fois par semaine (jusqu’à ce que l’animal arrive à son point limite, moins d'une minute par souris). Suivi de la tumeur 3 fois par semaine à l’aide d’un microscope sous anesthésie (environ 2 heures, jusqu’à ce que l’animal arrive à son point limite).
Impact sur les animaux
Le développement de tumeurs dans le cerveau peut entraîner une souffrance chez les souris. Celle-ci peut se manifester par une diminution de l’appétit, une perte de poids et l’apparition de troubles neurologiques tels que des difficultés à se déplacer ou une désorientation. Ces effets peuvent apparaître progressivement et persister tout au long de l’étude. Les différentes anesthésies nécessaires aux procédures expérimentales peuvent provoquer un stress temporaire chez les animaux, ainsi qu’un refroidissement du corps, une respiration ralentie et un réveil plus lent après l’intervention. Ces effets sont généralement transitoires et de courte durée. Les interventions chirurgicales entraînent des douleurs après l’opération, principalement durant les premières 24 à 48 heures. Les traitements administrés par différentes voies (injection ou administration par voie orale) peuvent occasionner un inconfort passager, une douleur locale, une irritation au point d’administration ou un stress lié à la manipulation répétée des animaux. Dans de rares cas, l’administration par voie orale peut entraîner des difficultés respiratoires accidentelles. Certains traitements peuvent également provoquer des effets indésirables généraux, comme une fatigue, une baisse d’activité ou une perte de poids, en fonction de la nature et de la dose du traitement utilisé. Les séances de suivi par imagerie, bien que non douloureuses, nécessitent une manipulation de l’animal pouvant être source de stress léger pendant quelques minutes. Enfin, les souris Rag gamma utilisées dans ce projet présentent un déficit du système immunitaire. Cette particularité les rend plus sensibles aux infections et au stress, même dans des conditions normales d’hébergement. Elles nécessitent donc un environnement très contrôlé afin de limiter ces risques tout au long de leur vie.
Devenir
L’analyse tumorale nécessite un prélèvement cérébral réalisé post-mortem. Tous les animaux implantés développant la tumeur attendue, chacun sera mis à mort au moment prévu pour procéder au prélèvement du cerveau conformément aux dispositions réglementaires.
Remplacement
Des études précédents réalisés en laboratoire ont montré que l'environnement qui entoure la tumeur joue un rôle essentiel dans son développement. Cet environnement comprend notamment les cellules voisines, les vaisseaux sanguins et les substances présentes autour de la tumeur. Même si certains modèles expérimentaux réalisés en dehors de l'animal permettent de reproduire partiellement cet environnement, ils ne peuvent pas refléter fidèlement ce qui se passe dans un organisme vivant. En particulier, ils ne reproduisent pas l'organisation en trois dimensions du cerveau, la circulation du sang ni les interactions complexes entre les différentes cellules. L'implantation de tumeurs chez la souris est donc nécessaire pour étudier la maladie dans des conditions proches de la réalité biologique, en tenant compte du fonctionnement global de l'organisme. De plus, les conditions de traitement utilisées chez les patients ne peuvent pas être reproduites de manière fiable uniquement en laboratoire, ce qui rend l'utilisation d'un modèle animal indispensable pour cette étude.
Réduction
Les études statistiques seront réalisées afin de réduire le nombre d'animaux, le nombre minimal de souris par groupe pour atteindre de bons résultats statistiques correspond à 10 souris par groupe. Enfin, femelles et mâles seront utilisés. Par ailleurs, nos modèles murins de tumeurs se développent de manière très reproductible, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences. Dans certaines expériences, nous utilisons des souris spécialement modifiées pour rendre les vaisseaux sanguins visibles grâce à un signal fluorescent. Cette caractéristique permet d’observer directement la tumeur et son environnement à l’aide de techniques de microscopie avancées. Grâce à cette approche, il est possible de suivre l’évolution de la tumeur chez un même animal au fil du temps. Les observations répétées sur un même individu permettent ainsi de recueillir plus d’informations tout en réduisant le nombre total d’animaux nécessaires à l’étude. Cette stratégie contribue à limiter l’utilisation des animaux, conformément au principe de réduction, tout en améliorant la qualité et la fiabilité des résultats obtenus.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, les animaux sont maintenus dans des conditions sanitaires strictement contrôlées : hébergement en environnement protégé, manipulations réalisées dans des conditions stériles et suivi régulier de leur état de santé. Ces mesures permettent de prévenir l’apparition de problèmes liés à leur fragilité immunitaire. Les prises de traitements sont rapides. Les animaux sont replacés dans leurs cages avec leurs congénères en suivant. Des analgésiques sont donnés en amont de la chirurgie. Les animaux ont du gel oculaire tout au long de l'opération afin de réduire la sécheresse oculaire. La chirurgie, les sessions d’imagerie et le réveil se font sur tapis chauffant. Pour le suivi par imagerie, les souris seront anesthésiées et maintenues sous anesthésie dans une boîte d’imagerie. Les souris seront réchauffées grâce à une plaque chauffante à 37°C placée dans l’imageur. Des points limites prédéfinis, des soins conservatoires adaptés et un arbre décisionnel validé par l’animalerie et le comité d’éthique sont appliqués pour garantir le bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris a été choisie comme modèle expérimental car elle permet l’étude du glioblastome dans un environnement présentant une organisation cérébrale, une vascularisation et un microenvironnement tumoral comparables à ceux de l’homme. Ceux-ci sont indispensables à la compréhension des mécanismes tumoraux étudiés, et pour lesquels aucune méthode alternative ne permet actuellement un remplacement complet. L’utilisation de cellules humaines nécessite des souris immunodéprimées afin éviter un rejet de greffe, de plus les tumeurs se développent de manière très reproductible dans ce modèle, gage d’utilisation de moins d’animaux pour nos expériences. Nous utiliserons également des lignées de souris possédant un système immunitaire fonctionnel mais modifiées pour rendre les vaisseaux sanguins visibles grâce à un signal fluorescent. Cela permet d’observer directement la tumeur et son environnement, notamment la circulation sanguine, au cours du temps. Les expériences sont menées des animaux âgés de 7 a 12 semaines. Ce stade correspond à de jeunes adultes présentant une physiologie stable et une croissance tumorale optimale. Les procédures pouvant s’étaler sur plusieurs mois, l’utilisation d’animaux jeunes permet d’éviter les effets confondants liés au vieillissement, tels que la fragilisation générale ou la mortalité non liée au protocole.
Evaluation préclinique de systèmes nanoparticulaires destinés à l’administration de biomédicaments chez des modèles murins de diabète de type 2 -EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris utilisées sont diabétiques, soit par leur génotype db/db, soit par un régime riche en graisses et en sucres, avec les dérèglements qui suivent : hyperphagie, polydipsie, polyurie, troubles de la thermorégulation et risque important de déshydratation. 1 083 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent jusqu'à une injection intrapéritonéale par jour pendant trois à quatre semaines, une mesure de glycémie à la queue tous les deux jours, des prélèvements hebdomadaires de 20 et 50 microlitres de sang, et certaines passent plusieurs jours à plusieurs semaines seules en cage métabolique, isolement que le porteur juge "mineur" puisque le plexiglas leur permet de voir leurs congénères. La majorité est tuée pour prélever pancréas, foie, muscle et tissu adipeux, et 100 souris sont déclarées réutilisables dans d'autres procédures, les groupes témoins pouvant être partagés entre plusieurs études.
Objectifs
Le diabète et ses complications métaboliques sont en constante augmentation, touchant aujourd’hui des millions de personnes dans le monde. Malgré les avancées de la recherche, les options thérapeutiques efficaces restent limitées, en particulier pour cibler les causes profondes de la maladie. Un diabète mal contrôlé peut, avec le temps, entraîner de graves atteintes cardiaques, vasculaires, rénales, oculaires et nerveuses. Au coeur de cette pathologie se trouvent les cellules bêta-pancréatiques, dont la défaillance ou la destruction limite la production d’insuline nécessaire à la régulation de la glycémie. À ce jour, les traitements ciblant directement ces cellules restent rares. Dans ce contexte, les nanotechnologies offrent de nouvelles perspectives thérapeutiques. L’encapsulation de principes actifs dans des nanovecteurs permet une meilleure distribution des molécules dans l’organisme, en ciblant plus spécifiquement les tissus malades. Ces systèmes favorisent la libération contrôlée des principes actifs, réduisent leur toxicité, protègent les molécules fragiles de la dégradation précoce et améliorent leur pénétration intracellulaire. Ils peuvent également renforcer certaines méthodes d’imagerie et de diagnostic. Notre laboratoire a ainsi développé plusieurs types de nanoparticules, associées à des médicaments ou des composés actifs, dans le but de protéger les cellules bêta et de préserver leur fonctionnalité. Ces formulations ont démontré leur efficacité et leur innocuité à travers divers tests in vitro. Nous visons désormais à évaluer in vivo l’efficacité de trois de ces nanomédicaments, en les testant sur deux modèles animaux distincts de diabète de type 2. Nous prévoyons la réalisation de 5 études par an dans ce cadre. Ces travaux soulignent le rôle central des modèles murins dans la recherche sur le diabète de type 2, en tant qu’outils indispensables pour faire progresser notre compréhension et nos capacités de traitement face à cette pathologie complexe.
Bénéfices attendus
Le diabète et l’obésité constituent aujourd’hui des enjeux majeurs de santé publique, classés parmi les urgences sanitaires en raison de la croissance rapide du nombre de personnes touchées. Actuellement, les options thérapeutiques disponibles pour traiter ou ralentir la progression de ces pathologies et de leurs complications demeurent limitées. Il apparaît donc essentiel d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et de développer des agents pharmacologiques innovants pour répondre à ce besoin médical non satisfait. Parmi les approches prometteuses, l’utilisation de molécules capables de protéger les cellules bêta pancréatiques et de renforcer leur fonction représente une stratégie intéressante dans le développement de traitements antidiabétiques. Dans cette perspective, les nanotechnologies offrent des solutions innovantes et durables pour améliorer la délivrance ciblée de principes actifs. En particulier, l’encapsulation de peptides dans des nanovecteurs permet d’optimiser leur stabilité, leur biodisponibilité et leur efficacité thérapeutique. Nous utiliserons ainsi différents types de nanovecteurs biocompatibles : l’alginate, un polysaccharide naturel extrait d’algues brunes, des capsules phospholipidiques, ainsi que des nanoparticules d’amidon. Ces nanovecteurs, déjà largement utilisés dans l’industrie pharmaceutique en tant qu’adjuvants ou excipients, présentent un excellent profil de sécurité, ce qui en fait des candidats de choix pour des applications en nanomédecine.
Procédures
Le type d'intervention se limite à des injections intra-péritonéales, et des prélèvements sanguins au niveau de la queue pour mesurer la glycémie. La mesure de la glycémie à l’aide d’un glucomètre nécessite une petite piqûre à l'aide d'une fine aiguille au niveau de la veine caudale pour prélever une quantité de sang d’environ de 2 à 2,5 μL. Après chaque mesure, un analgésique local de type xylocaïne sera appliqué au niveau de la queue. Ce type de prélèvement dure 3-4 secondes. Les injections s'effectueront sur une durée de 3-4 semaines, selon une fréquence pouvant aller au maximum jusqu'à 1 fois/jour. Pour chaque injection, l’animal sera immobilisé pour une durée de 5 secondes. La mesure de la glycémie se fera à une fréquence une fois tous les 2 jours sauf lors des tests de tolérance au glucose ou les tests de tolérance à l'insuline, où dans ce cas s'effectueront à plusieurs reprises dans un temps limité de 2h ou 1h30 respectivement. Il est également prévu de mesurer l'insuline et les triglycérides en prélevant 20 μl et 50μl de sang, respectivement de la queue, une fois par semaine et lors des tests de tolérance.
Impact sur les animaux
Tout au long de ce projet, l’état général des animaux obèses et des animaux diabétiques sera surveillé quotidiennement car bien que ces pathologies ne soient pas des points limites, les conséquences qu’elles engendrent peuvent être une source de dérèglements internes, tels que une hyperphagie, polydipsie, un problème de thermorégulation, une hyperlipémie et une augmentation des productions hormonales de la glande hypophyse et des glandes surrénales. Ces désordres métaboliques entrainent une polyurie et une activité physique amoindrie. Ainsi les risques de déshydratation sont très importants chez les animaux diabétiques et nécessite une attention particulière. Pour le modèle d’obésité, une prise de masse trop importante peut entraîner une difficulté d’accès à la nourriture et à l’eau de boisson. De plus un excès d’apport alimentaire en lipides peut également entraîner le développement passager de dermatite. Enfin, pour la dernière procédure, l'utilisation des cages métaboliques impose l'isolement des souris pendant plusieurs jours à plusieurs semaines, ce qui peut provoquer un inconfort. Celui-ci reste mineur puisque les animaux sont libres de tout mouvement dans des cages de type standard et en plexiglas ce qui leur permet de visualiser leurs congénères.
Devenir
Tous les animaux diabétiques, ainsi qu’une partie de leurs contrôles, seront utilisés dans les procédures expérimentales et la majorité d’entre eux sera euthanasiée afin de procéder au prélèvement d’organes (pancréas, foie, muscle, tissu adipeux). Les animaux non euthanasiés pourront éventuellement être réutilisés dans d’autres procédures. Par exemple, les animaux des groupes contrôle pourront être partagés entre plusieurs études, ou, si cela est possible, être transférés à d’autres groupes.
Remplacement
Ce projet propose des substances novatrices pour lesquelles les informations ne sont pas encore disponibles dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales, telles que les lignées cellulaires ou organoïdes, soient un atout précieux pour la recherche, ces dernières ne peuvent reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez la souris, qui est étroitement liée à celle de l'homme. En raison de la grande complexité des troubles physiopathologiques du diabète et de l’obésité et de leur intégration complexe dans l’organisme, les inconnues sont trop nombreuses pour créer des modèles informatiques fiables. Par conséquent, il n'existe aucun modèle non animal utilisable pour ces études.
Réduction
Des expériences in vitro préalables ont été effectuées dans le but de déterminer les conditions optimales de délivrance des molécules, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux. Afin d’observer une différence statistiquement significative entre deux groupes, 5 animaux par groupe expérimental sont nécessaires. Une réduction de ce nombre pourrait être problématique car quelques animaux peuvent être perdus au cours des expériences (pour cause de mort naturelle). Des études précédentes sur les souris spontanément diabétiques montrent que l’utilisation d’un minimum de 14 à 16 animaux (soit un triplicat d’expériences avec 5 souris/groupe) par groupe de traitement est nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante et donc des effets significatifs sur la glycémie. Le nombre de souris sera également limité puisque l’établissement d’un profil métabolique et l’isolement post-mortem des organes cibles s’effectuera sur un même individu. Enfin, dès que possible, le groupe contrôle sera commun à plusieurs études non refaites.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, des mesures de raffinement seront mises en oeuvre pour minimiser la douleur, la souffrance et le stress des animaux, notamment par l’utilisation systématique d’analgésiques et d’anesthésiques adaptés, la surveillance accrue des animaux avec des points limites spécifiques, ainsi que par l’enrichissement de leur environnement pour favoriser leur bien-être physique et social. Excepté pour quelques animaux de la procédure 5 (n=24), tous les animaux seront hébergés par groupe de 5, afin de favoriser leur interaction sociale et réduire leur stress. De plus, un enrichissement de leur milieu sera effectué par un ajout de tunnels et de matériaux de nidification. Un suivi quotidien sera réalisé par les zootechniciens (observation comportement, état de santé général et état sanitaire de leur cage). Les animaux étant diabétiques, leurs cages seront changées tous les jours afin d'éviter les désagréments causés par le syndrome polyuropolydipsique. Les nids préalablement construits par les animaux seront éventuellement remis dans leur nouvelle cage pour plus de confort et de sentiment de sécurité. Les points limites sont les suivants : troubles du comportement ; signes d’absence de toilettage (poil hirsute, pelage sale) ; perte de poids de 15 % à 20 % par rapport au poids initial de l’animal ou comparativement au poids moyen des individus soumis au même protocole expérimental.
Choix des espèces
Les caractéristiques morphologiques, physiologiques, endocriniennes et inflammatoires de la souris ne peuvent pas être entièrement reproduites in vitro. L’utilisation d’animaux d’expérimentation s’avère donc particulièrement pertinente dans le cadre du développement de dispositifs de délivrance de molécules à visée thérapeutique. Dans ce projet, les modèles animaux retenus sont des souris atteintes de diabète de type 2 : les souris db/db et les souris C57Bl/6N soumises à un régime riche en graisses et en sucres (HFD). Ces modèles sont largement validés et couramment utilisés pour l’étude de l’efficacité de traitements antidiabétiques, notamment pour l’évaluation de la réduction de la glycémie. Il est essentiel de travailler avec des animaux dont le développement physiologique est achevé, sans toutefois recourir à des individus trop âgés, afin d’éviter tout biais dans l’interprétation des résultats. Ainsi, les protocoles expérimentaux débuteront avec des souris âgées d’au moins 5 à 6 semaines, aussi bien pour les souris db/db que pour les C57Bl/6N.
Effet de la surexpression de calbindine sur la physiopathologie de la boucle cortico-sous-corticale 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Macaques rhésus : 3
Deux heures d'anesthésie pour une IRM, avec des nausées, des vomissements et des troubles respiratoires ou cardiovasculaires donnés comme effets secondaires fréquents, puis quatre heures de chirurgie et des douleurs post-opératoires transitoires. 6 macaques, trois rhésus et trois à longue queue, âgés de 4 à 8 ans, sont utilisés dans cette seconde partie du projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et tous sont tués pour l'étude post-mortem de leur cerveau. S'y ajoutent une heure hebdomadaire de contention pour un test de préhension de nourriture et des séances d'enregistrement des cellules nerveuses, afin de mesurer l'effet d'une surexpression de calbindine sur les circuits moteurs. Les retombées restent lointaines, le porteur écrivant que ces travaux "pourraient aider à identifier de nouvelles pistes" à moyen terme, quand les quatre heures de chirurgie et les un à deux mois d'habituation à l'animalerie sont, eux, programmés.
Objectifs
Cette étude se déroulera sur deux établissements utilisateurs. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle d’une protéine impliquée dans la régulation du calcium, la calbindine, élément essentiel au bon fonctionnement des neurones. Nous étudions son action dans un circuit du cerveau impliqué dans le contrôle des mouvements, un circuit souvent touché dans des maladies neurodégénératives. Chez les rongeurs, un manque de cette protéine fragilise les neurones, tandis que le rétablissement de sa production sur des cellules en culture semble les protéger. Chez le macaque, nos travaux montrent qu’elle pourrait aussi jouer un rôle important dans le contrôle de la motricité.
Bénéfices attendus
Nous étudions son action dans un réseau cérébral impliqué dans le contrôle des mouvements, un réseau souvent perturbé dans les maladies neurodégénératives. En obtenant des résultats chez le macaque, nous cherchons à comprendre comment cette protéine influence la santé des neurones et le bon fonctionnement des circuits responsables de la motricité. À moyen terme, ces travaux pourraient aider à identifier de nouvelles pistes pour mieux traiter certains troubles moteurs.
Procédures
IRM (EU2, 2 heures), la chirurgie (EU1, 4 heures), enregistrements des cellules nerveuses (1 heure par séance). Prélèvements sanguins potentiels (15 minutes, 1 fois par semaine). Tests comportementaux (EU1, 1 heure/hebdomadaire).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont liés à l’anesthésie pour l’IRM (2 heures, effets secondaires fréquents tels que nausées, vomissements, ainsi que des troubles respiratoires ou cardiovasculaires) et la chirurgie (4 heures, douleurs post-opératoires transitoires). Les nuisances sont liées aux prélèvements sanguins (15 minutes, stress modéré lié à l’immobilisation et à l’environnement expérimental) ainsi qu’a la contention pendant le test comportemental de préhension de nourriture (1 heure, stress modéré lié à l’immobilisation et à l’environnement expérimental) ainsi que pour les enregistrements électrophysiologiques (1h, stress lié à l’immobilisation).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour une étude post-mortem du cerveau.
Remplacement
Ce projet recourt exclusivement à l’utilisation du primate non humain (PNH) car il n’existe pas de modèles mathématiques valides et réalistes permettant d’étudier les lésions dues à de tels symptômes moteurs. Nous recherchons à travers l’utilisation des modèles animaux complexes et intégrés à coller à la réalité de la pathologie humaine, impossible à trouver dans des modèles cellulaires. De ce fait, le recours à l’animal, tout d’abord le rongeur (données de la littérature), puis ici, le PNH (du fait de sa proximité avec l’homme) pour étudier les mécanismes impliqués dans ces processus lésionnels et réparateurs est une étape préliminaire nécessaire à la mise en place de nouvelles thérapies.
Réduction
Nos modèles sont générés sur un plateau de haute technicité nous permettant la manipulation des animaux dans les meilleures conditions et une grande reproductibilité dans les différents modèles, ce qui limite le nombre d'animaux.
Raffinement
Un protocole d’acclimatation et d’habituation progressif des singes à leur nouvel environnement d’animalerie est mis en place pendant 1 à 2 mois. Les chirurgies sont faites sous anesthésie générale et avec une couverture antalgique permettant de réduire le plus possible les douleurs ressenties, des soins appropriés en cas d’atteinte de points limites sont prodigués, avec un scoring permettant de décider des actions conservatoires à apporter. Les compléments alimentaires, lait enrichi et jus sont quelques outils dont nous disposons, nous permettant de concourir à l’amélioration de l’état de santé de nos animaux. Les chirurgies sont faites sous anesthésie générale et avec une couverture antalgique permettant de réduire le plus possible les douleurs ressenties. Pendant le transport pour réaliser l’IRM, le singe est maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillotte, ses paramètres vitaux sont surveillés.
Choix des espèces
Le choix du macaque se justifie par la proximité phylogénétique, anatomique et fonctionnelle de son système nerveux central avec celui de l’Homme, en particulier au niveau du contrôle moteur. Contrairement aux modèles de rongeurs, le macaque présente une spécialisation des circuits moteurs hautement comparable à celles observées chez l’humain. Ce modèle permet ainsi une investigation plus fine des corrélats neurobiologiques de la motricité et une meilleure transposabilité des résultats, notamment pour l’étude des mécanismes physiopathologiques et l’identification de cibles thérapeutiques pertinentes. Le choix du stade de développement adulte se justifie par la nécessité d’étudier un système nerveux central pleinement maturé, caractérisé par une organisation stabilisée des circuits nerveux et une homéostasie calcique comparable à celle observée chez l’adulte humain. Les animaux ont en général entre 4 et 8 ans, en fonction de leur origine. Par ailleurs, les troubles moteurs associés aux maladies neurodégénératives surviennent majoritairement à l’âge adulte, rendant ce stade développemental particulièrement pertinent pour garantir la validité translationnelle des résultats.
Effet de la surexpression de calbindine sur la physiopathologie de la boucle cortico-sous-corticale 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Macaques rhésus : 3
6 macaques, trois à longue queue et trois rhésus, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour une étude post-mortem du cerveau. Chacun subit deux heures d'IRM sous anesthésie, quatre heures de chirurgie, des séances d'une heure d'enregistrement de ses cellules nerveuses, des prélèvements de sang hebdomadaires de quinze minutes et un test comportemental de préhension de nourriture d'une heure par semaine, sous contention. Il s'agit d'observer l'effet d'une surexpression de calbindine, protéine de régulation du calcium, sur un circuit cérébral du contrôle des mouvements. Sur le remplacement, le porteur écrit qu'il n'existe pas de "modèles mathématiques valides et réalistes" pour cette question et que le recours au primate non humain, "du fait de sa proximité avec l'homme", constitue "une étape préliminaire nécessaire" aux thérapies visées.
Objectifs
Cette étude se déroulera sur deux établissements utilisateurs. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle d’une protéine impliquée dans la régulation du calcium, la calbindine, élément essentiel au bon fonctionnement des neurones. Nous étudions son action dans un circuit du cerveau impliqué dans le contrôle des mouvements, un circuit souvent touché dans des maladies neurodégénératives. Chez les rongeurs, un manque de cette protéine fragilise les neurones, tandis que le rétablissement de sa production sur des cellules en culture semble les protéger. Chez le macaque, nos travaux montrent qu’elle pourrait aussi jouer un rôle important dans le contrôle de la motricité.
Bénéfices attendus
Nous étudions son action dans un réseau cérébral impliqué dans le contrôle des mouvements, un réseau souvent perturbé dans les maladies neurodégénératives. En obtenant des résultats chez le macaque, nous cherchons à comprendre comment cette protéine influence la santé des neurones et le bon fonctionnement des circuits responsables de la motricité. À moyen terme, ces travaux pourraient aider à identifier de nouvelles pistes pour mieux traiter certains troubles moteurs.
Procédures
IRM (EU2, 2 heures), la chirurgie (EU1, 4 heures), enregistrements des cellules nerveuses (1 heure par séance). Prélèvements sanguins potentiels (15 minutes, 1 fois par semaine). Tests comportementaux (EU1, 1 heure/hebdomadaire).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont liés à l’anesthésie pour l’IRM (2 heures, effets secondaires fréquents tels que nausées, vomissements, ainsi que des troubles respiratoires ou cardiovasculaires) et la chirurgie (4 heures, douleurs post-opératoires transitoires). Les nuisances sont liées aux prélèvements sanguins (15 minutes, stress modéré lié à l’immobilisation et à l’environnement expérimental) ainsi qu’a la contention pendant le test comportemental de préhension de nourriture (1 heure, stress modéré lié à l’immobilisation et à l’environnement expérimental) ainsi que pour les enregistrements électrophysiologiques (1h, stress lié à l’immobilisation).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour une étude post-mortem du cerveau.
Remplacement
Ce projet recourt exclusivement à l’utilisation du primate non humain (PNH) car il n’existe pas de modèles mathématiques valides et réalistes permettant d’étudier les lésions dues à de tels symptômes moteurs. Nous recherchons à travers l’utilisation des modèles animaux complexes et intégrés à coller à la réalité de la pathologie humaine, impossible à trouver dans des modèles cellulaires. De ce fait, le recours à l’animal, tout d’abord le rongeur (données de la littérature), puis ici, le PNH (du fait de sa proximité avec l’homme) pour étudier les mécanismes impliqués dans ces processus lésionnels et réparateurs est une étape préliminaire nécessaire à la mise en place de nouvelles thérapies.
Réduction
Nos modèles sont générés sur un plateau de haute technicité nous permettant la manipulation des animaux dans les meilleures conditions et une grande reproductibilité dans les différents modèles, ce qui limite le nombre d'animaux.
Raffinement
Un protocole d’acclimatation et d’habituation progressif des singes à leur nouvel environnement d’animalerie est mis en place pendant 1 à 2 mois. Les chirurgies sont faites sous anesthésie générale et avec une couverture antalgique permettant de réduire le plus possible les douleurs ressenties, des soins appropriés en cas d’atteinte de points limites sont prodigués, avec un scoring permettant de décider des actions conservatoires à apporter. Les compléments alimentaires, lait enrichi et jus sont quelques outils dont nous disposons, nous permettant de concourir à l’amélioration de l’état de santé de nos animaux. Les chirurgies sont faites sous anesthésie générale et avec une couverture antalgique permettant de réduire le plus possible les douleurs ressenties. Pendant le transport pour réaliser l’IRM, le singe est maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillotte, ses paramètres vitaux sont surveillés.
Choix des espèces
Le choix du macaque se justifie par la proximité phylogénétique, anatomique et fonctionnelle de son système nerveux central avec celui de l’Homme, en particulier au niveau du contrôle moteur. Contrairement aux modèles de rongeurs, le macaque présente une spécialisation des circuits moteurs hautement comparable à celles observées chez l’humain. Ce modèle permet ainsi une investigation plus fine des corrélats neurobiologiques de la motricité et une meilleure transposabilité des résultats, notamment pour l’étude des mécanismes physiopathologiques et l’identification de cibles thérapeutiques pertinentes. Le choix du stade de développement adulte se justifie par la nécessité d’étudier un système nerveux central pleinement maturé, caractérisé par une organisation stabilisée des circuits nerveux et une homéostasie calcique comparable à celle observée chez l’adulte humain. Les animaux ont en général entre 4 et 8 ans, en fonction de leur origine. Par ailleurs, les troubles moteurs associés aux maladies neurodégénératives surviennent majoritairement à l’âge adulte, rendant ce stade développemental particulièrement pertinent pour garantir la validité translationnelle des résultats.
Mise au point d’un dispositif expérimental externe et non-invasif pour la mesure de paramètres physiologiques chez la souris MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Aucune des 72 souris n'est tuée dans ce projet, 8 ayant déjà été réutilisées de manière non invasive et les 64 autres pouvant l'être dans d'autres projets à l'issue de l'étude, sur avis vétérinaire favorable. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mettre au point un harnais textile de mesure cardiorespiratoire adapté à leur taille. Chaque souris est tondue ou rasée, ce qui peut provoquer une hypothermie légère et une inflammation locale, endormie jusqu'à deux fois par jour pour l'équipement et le déséquipement, puis équipée jusqu'à 24 heures, avec un hébergement individuel si la cohabitation devient impossible. Le porteur présente ce dispositif comme une amélioration du "bien-être des animaux" et une alternative aux capteurs implantés par chirurgie, alors que ses propres procédures reposent sur des anesthésies répétées, un rasage et un isolement dont il reconnaît qu'il "peut provoquer un stress".
Objectifs
Lors d’études scientifiques, le bien-être des animaux peut être altéré par l’utilisation de dispositifs de mesure (électrocardiogramme, volume respiratoire), essentiel à la compréhension des fonctions physiologiques. Malgré leurs performances de mesure, ils nécessitent d’être implantés dans l’animal (par chirurgie) ou l’isolement des animaux. Outre les contraintes liées à leurs utilisations, (soins pré et post chirurgicaux,…) la chirurgie et l’isolement induisent des stress physiologiques pouvant altérer la qualité des résultats des études menées. Des dispositifs externes, développés chez les grands mammifères (singe, chien, porc…), permettent le recueil de données, sans chirurgie, sur des animaux éveillés et libres de leurs mouvements. Ces dispositifs ont permis l’amélioration du bien-être des animaux et contribuent à leur réutilisation et leur réduction dans les études. Grâce aux progrès de miniaturisation de la technologie, ces dispositifs ont été dernièrement adaptés aux petits mammifères de laboratoire (rat ou cochon d’inde), mais aucun dispositif de la sorte n’a été développé chez la souris notamment dû au challenge qu’elle représente (taille, comportement, manipulation…). Ce projet est initié pour aider les acteurs de la recherche à pallier cette situation dans les études nécessitant de mesurer des paramètres physiologiques chez la souris que ce soit pour évaluer les effets (bénéfiques ou néfastes) d’une molécule avant les premiers essais chez l’Homme ou comprendre les mécanismes de maladies et identifier de nouvelles pistes de traitements. L’objectif est de mettre au point un système chez la souris à partir d’un dispositif externe permettant la mesure de paramètres cardiorespiratoires dans le milieu d’hébergement habituel et avec ses congénères, sans chirurgie préalable. Un tel dispositif ayant pour seule contrainte le port d’un textile connecté, rend possible un suivi totalement indolore et plus respectueux des animaux. Ce dispositif participera à l’amélioration du bien-être des animaux et la qualité des résultats obtenus en permettant l’enregistrement de données plus pertinentes. Le projet se déroule comme suit : ● Des mesures morphométriques seront relevées afin de confectionner des prototypes du dispositif ● Des tests préliminaires des différentes formes de prototypes seront effectués sur des modèles 3D de souris Les prototypes seront évalués sur des animaux vivants, en conditions individuelles puis collectives et sur des durées progressives.
Bénéfices attendus
L’adaptation d’un dispositif de mesure externe à la souris, permettra de proposer aux acteurs de la recherche biomédicale (recherche fondamentale, appliquée, translationnelle…) un outil innovant d’investigation des paramètres physiologiques. Les bénéfices de ce projet sont donc : ● De remplacer les méthodes impliquant des actes de chirurgie (capteurs implantables) pour mesurer les paramètres physiologiques de l’espèce cible : la souris. Une alternative à ces méthodes permettra d’éviter le stress et la douleur ainsi qu’un suivi accru avant et après l’opération nécessitant des soins médicamenteux systématiques. Il permettra également le suivis de constantes physiologiques chez des animaux fragiles (génétiquement modifiés, modèle de maladie cardiaque et/ou respiratoire) ne supportant pas la chirurgie. ● D’améliorer les conditions d’hébergement lors du suivi, en rendant possible la mesure des paramètres physiologiques de l’animal directement dans sa cage d’hébergement, réduisant drastiquement le stress induit par l’isolement et permettant donc un suivi de ces paramètres sur une période longue. ● De collecter des données plus pertinentes ; le lien entre résultats et bien-être animal étant lié, l’amélioration des conditions de mesures physiologiques permettra des résultats plus précis et la diminution du nombre d’animaux utilisés dans les études.
Procédures
Les souris subiront une anesthésie de maximum 10 minutes pour effectuer différents gestes : ● Raccourcissement des griffes ● Tonte ou rasage ● Équipement ● Dé-équipement Spécifiquement pour la procédure d’évaluation des prototypes, les animaux seront maintenus jusqu’à 30 minutes sous anesthésie, afin de réaliser des mesures morphométriques pour alimenter la base de données, préalablement à l’équipement estimé, lui, à 10 minutes. Le temps total estimé est donc de 40 minutes. Les animaux pourront être amenés à être équipés plusieurs fois lors de chaque procédure selon leur comportement face aux différents prototypes. Par ailleurs l'anesthésie ne sera pratiquée que pour l’équipement et le dé-équipement des animaux soit 2 fois par jour et par individus. Lors de la procédure d’évaluation, les animaux seront équipés du dispositif pendant 90 minutes maximum. Avant la procédure de validation, les animaux seront équipés pendant 90 minutes le premier jour, et 150 minutes le deuxième jour, afin d’être habitués au dispositif. Lors de la procédure de validation, les animaux seront équipés pendant 3 heures maximum, en hébergement par 2 et par 4 individus. Puis ils seront équipés pendant 24 heures maximum (par 1, 2 ou 4 individus, en fonction des résultats de l’étape précédente) Au-delà de 2 jours sans équipement, les animaux seront ré-habitués au port du dispositif par un équipement de 150 minutes.
Impact sur les animaux
MODIFICATION Une fois équipé du dispositif (harnais textile externe), il est possible que l’animal cherche à retirer son prototype. Ce phénomène, décrit avec d’autres dispositifs externes, peut occasionner de légères irritations ou des marques de pression cutanées transitoires en cas d'ajustement sous-optimal ou de port prolongé. Pour éliminer ce risque, un ajustement fin de la tension du harnais au niveau du thorax est réalisé de façon fittée et individualisée, et l'état cutané de l'animal est régulièrement inspecté au retrait. En cas de sensibilité locale, une crème apaisante (EMLA) est appliquée. Les animaux seront hébergés individuellement pour une durée limitée à 150 minutes. Si l’hébergement collectif est impossible lors de la phase de validation de 24h maximum, les individus subiront également un hébergement individuel. L’isolement d’individus peut provoquer un stress mais aucune donnée bibliographique ne présente la possibilité d’utiliser un dispositif externe chez la souris, en hébergement collectif. Afin de permettre la pose optimale de capteurs et d’assurer le maintien du dispositif sur l’animal, en amont de l’expérience, les souris seront soit rasées soit tondues. Le rasage de l’animal peut entraîner une légère hypothermie et une inflammation locale.
Devenir
MODIFICATION Sur l’effectif total de 72 souris, 8 animaux ont déjà été réutilisés de manière non invasive. Les 64 animaux restants pourront être réutilisés dans d'autres projets à l'issue de cette étude, conformément à l'avis favorable du vétérinaire.
Remplacement
Afin de s’approcher au plus de la morphologie des souris, des modèles de souris 3D permettront, en amont de la phase sur animaux vivants, de tester les différents modèles de prototypes conçus, pour vérifier la bonne adaptation à la morphologie de la souris (forme du dos, périmètre du cou, diamètres des pattes etc…). Cette démarche permettra d’effectuer une première sélection des prototypes, et la mise en place des dispositions nécessaires pour équiper l’animal. Cependant, le recours au modèle animal reste, dans ce projet, un passage obligé étant donné que certains critères d’évaluations, tels que le comportement ou la tolérance de l’animal ne peuvent être déportés sur un modèle alternatif.
Réduction
Des calculs statistiques ont permis de déterminer le nombre d’animaux nécessaires par lot pour la réalisation de cette étude, à partir des courbes de croissances des fournisseurs et du premier jeu de mesures morphométriques obtenu sur des souris mortes issus d'autres études. Ces calculs tiennent aussi compte de la marge d’erreur de fabrication, d’un éventuel retrait des animaux de l’étude, et du schéma expérimental (équipement par 2 ou par 4 etc…). Des groupes de taille similaire ont été utilisés dans différentes publications rapportant l’utilisation de dispositif externe chez la souris (entre 5 et 9 animaux par groupe). Ce nombre d’animaux suffisait pour observer les avantages et inconvénients des dispositifs lorsque les animaux étaient équipés. Lors de la procédure d’évaluation, si plusieurs itérations doivent être réalisées, le même lot d’animaux sera équipé plusieurs fois afin de limiter au maximum l’utilisation de nouveaux lots d’animaux. Lors de la procédure de validation, le lot d’animaux sera équipé des plusieurs formes de prototypes ayant atteint cette phase. Cette méthode permettra de limiter le nombre total d’animaux requis afin de limiter au maximum l’utilisation de nouveaux lots d’animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans la même salle où auront lieu les procédures. Ils effectueront une semaine d’acclimatation avant le début de l’étude. Seul un déplacement de cage sera opéré afin de réaliser l’anesthésie dans une autre salle, prévue à cet effet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards, avec de la nourriture (standard) et de la boisson en accès libre. De l’enrichissement compatible avec le port d’un dispositif sera utilisé (litière, matériel de nidification). Les souris seront manipulées avec toutes les précautions requises et des interactions fréquentes sont prévues avec l’expérimentateur, afin de réduire le niveau de stress lié à la manipulation au cours des procédures. 24 heures avant la pose du prototype sur l’animal, une familiarisation au textile composant le prototype, similaire au protocole existant chez d’autres espèces, sera réalisée, diminuant le stress et maximisant les chances de succès de l’hébergement collectif. Une anesthésie légère sera effectuée facilitant l’équipement et le dé-équipement des souris minimisant le stress et éviter une contention des animaux éveillés. Sous anesthésie, l’hypothermie sera limitée par un tapis chauffant. Les griffes seront raccourcies. Si malgré ces précautions, des lésions ou des irritations apparaissent, des soins adaptés seront réalisés et une observation accrue de l’animal sera effectuée préalablement à sa réintégration au protocole. Les souris seront habituées progressivement à porter ce dispositif en se basant sur les protocoles d’habituation existants pour d’autres espèces. Un renforcement positif après les anesthésies sera mis en place en donnant quelques gouttes de lait concentré aux souris. Lors de la procédure d’évaluation, un test de prototype par jour par animal aura lieu pour limiter le mal être et les biais sur les résultats. Pour la procédure de validation, afin de limiter un biais éventuel dû à la présence du manipulateur dans la salle d’expérimentation, le manipulateur surveillera le comportement des souris via un suivi par vidéo, depuis une salle adjacente. Des points de contrôle seront réalisés à des temps réguliers. Chaque étape constituant la procédure de validation sera séparée par un temps de repos d’au moins une nuit. Si un des points limites prédéfinis est atteint (perte de poids importante, déshydratation, isolation dans un coin, automutilation, altération de la respiration etc…), la procédure sera arrêtée pour cet animal.
Choix des espèces
La souris représente environ 60% des modèles animaux utilisés à des fins scientifiques en France en 2021. Ce modèle est utilisé de manière importante dans des domaines nécessitant d’avoir accès aux constantes physiologiques des animaux pour répondre aux différentes thématiques de recherche ou pour suivre l’état des animaux au cours des expérimentations. Les souris seront utilisées à 10 semaines d’âge, le premier jour de l’expérience. Les animaux, à cet âge, sont les plus utilisés en recherche, et sont considérés comme adultes. Ceci permettra donc de toucher la plus grande gamme de souris utilisée dans le domaine de la recherche.
Rôle des senseurs métaboliques dans l’activité des circuits de la récompense alimentaire chez la souris en restriction alimentaire
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une restriction alimentaire de deux à trois semaines, la pose d'implants crâniens sous anesthésie de 45 minutes à une heure, douze injections, un gavage et des prélèvements de sang deux à trois fois par semaine composent le protocole imposé à 1 260 souris. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et leur cerveau est prélevé pour analyse. La restriction leur fait perdre du poids et baisser la glycémie, afin de reproduire l'état de dénutrition des personnes atteintes d'anorexie mentale, maladie pour laquelle le porteur indique qu'il n'existe aucun traitement médicamenteux efficace. L'isolement et les tests comportementaux sont donnés comme sources de stress, sans qu'aucun de ces tests soit nommé.
Objectifs
L’anorexie mentale est un trouble des conduites alimentaires qui touche plus particulièrement les femmes et se caractérise par une restriction alimentaire et une activité physique compulsives aboutissant à une dénutrition chronique et à une détérioration de la santé physique et mentale. L’anorexie mentale présente un taux de rechute important et, parmi les troubles psychiatriques, c’est la maladie qui a le taux de mortalité le plus élevé. La compréhension de cette maladie ainsi que son évolution représentent donc un enjeu de santé publique majeur. L’objectif de ce projet, mené chez la souris qui mime l’état de dénutrition des patientes, est d’identifier les mécanismes cérébraux impliqués dans l’anorexie mentale et de voir s’il est possible de corriger ces anomalies cérébrales afin d’améliorer les symptômes de la maladie. Par une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux impliqués dans l’anorexie mentale, cela permettra d’amener des pistes de traitement pour cette pathologie pour laquelle il n’existe, à ce jour, aucun traitement médicamenteux efficace.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer comment un modèle de souris, rassemblant des facteurs de risque environnementaux de la maladie, peut apporter des éléments de compréhension des mécanismes mis en jeu dans les anomalies du comportement alimentaire dans l’anorexie mentale et ainsi fournir des connaissances utiles pour envisager de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Pose d’implants sous anesthésie générale et analgésie: 1 fois, durée 45 minutes à 1 heure. Prélèvements de sang d'une durée de 5 sec (2 à 3 fois par semaine) et d'une durée de 2-3 minutes (2 à 3 fois au cours de la procédure). Injections: 12 injections, durée 5 secondes, Gavage oral : 1 fois, durée 20 secondes. Durée de la restriction alimentaire : 2-3 semaines.
Impact sur les animaux
Le protocole de restriction alimentaire entraine une perte de poids et une baisse de la glycémie. L’isolement des animaux et les tests comportementaux peuvent induire un stress. La chirurgie peut entrainer une douleur et un saignement au niveau du crâne. Une douleur et un stress peuvent également être associés aux injections d’analgésique et à l’acte chirurgical. Les mesures de glycémie nécessitent une petite incision au niveau de la pointe de la queue pour prélever une goutte de sang, ce qui peut aussi entraîner un stress transitoire chez les animaux. Le gavage orale avec une solution nutritive peut entraîner un stress de courte durée.
Devenir
Pour la procédure 1, tous les animaux seront mis à mort pour récupérer le cerveau afin de permettre des analyses histologiques, biochimiques ou moléculaires de biomarqueurs en post-mortem dans les différentes structures cérébrales.
Remplacement
Ce projet met en jeu des approches intégrées sur animal entier, des explorations fonctionnelles et comportementales complexes (cognition, comportement alimentaire, activité motrice) sur animal vigile, mimant la pathologie humaine et qui ne peuvent donc pas être substituées par des approches in vitro.
Réduction
Une analyse de puissance statistique a permis de déterminer le nombre d'animaux minimum nécessaire au projet. Les résultats obtenus sont analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont surveillés par un personnel compétent pour vérifier leur état physique et comportemental et leur poids est mesuré 2 à 3 fois par semaine au cours de la restriction alimentaire. Pour réduire le stress lié à l’isolement ponctuel pour la mesure individuelle du comportement alimentaire, les animaux sont hébergés dans un environnement en cages ouvertes permettant de sentir et entendre leurs congénères. La chirurgie est effectuée sous analgésie et anesthésie générale. D’autre part, des grilles de points limites gradés et un arbre décisionnel adaptés à chaque procédure sont mis en place. En fonction des observations faites, des mesures sont prises pour remédier à la souffrance de l’animal, à savoir soit des soins quand ceux-ci peuvent être mis en place, soit l’arrêt de l’expérience.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour l'exploration du comportement alimentaire. Les régulations mises en jeu ont été bien caractérisées dans cette espèce et il existe une similitude avec les observations chez l’Homme. L’organisation anatomique et fonctionnelle du cerveau est relativement proche de celle de l’Homme, ce qui permet des études anatomiques et fonctionnelles. De plus, les modèles génétiquement modifiés utilisés dans ce projet ont été créés chez la souris et nous permettent de réaliser des études comparatives entre les observations faites chez la souris et certains aspects de la pathologie humaine. L’anorexie mentale fait partie des pathologies psychiatriques qui touchent principalement des sujets adolescents et jeunes adultes. Le projet sera donc réalisé chez de jeunes souris adultes.