Recherche appliquée

Pesées, mesures de composition corporelle sous contention, incision au bout de la queue chaque mois pour une goutte de sang, prélèvements sanguins tous les trois mois à partir de 17 mois : 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur une étude qui les suit jusqu'à leur mort. Un premier groupe de 32 est tué pour vérifier le mode d'administration du traitement, 128 autres à 24 mois pour des analyses tissulaires, et les souris restantes sont gardées "aussi longtemps que possible, jusqu'à leur mort naturelle" ou jusqu'à l'atteinte d'un point limite. Le projet associe un traitement qui élimine les cellules sénescentes et un traitement de reprogrammation cellulaire, avec l'espoir déclaré d'allonger l'espérance de vie. Le porteur annonce des tests de motricité, de force physique et de mémoire répétés jusqu'en fin de vie, sans préciser lesquels.

Objectifs

L'objectif de cette étude est d'explorer une nouvelle approche pour ralentir le vieillissement et améliorer la santé en agissant directement sur nos cellules. Des recherches ont montré qu'il est possible de "réinitialiser" certaines cellules adultes et de les rendre plus jeunes (reprogrammation). Ce phénomène a été observé chez les souris et les humains, où ces cellules reprogrammées peuvent même contribuer à reconstruire des tissus et des organes. D’autres études ont révélé que lorsqu’on applique ce processus de manière temporaire chez des souris atteintes d'une maladie provoquant un vieillissement accéléré, leur état de santé s’améliore et leur espérance de vie s’allonge. Cependant, nous avons constaté qu’une seule intervention tardive n’a pas d'effet significatif sur la longévité et les organes. Nous pensons que l'accumulation de cellules trop âgées, qui ne fonctionnent plus correctement, pourrait empêcher ce processus de rajeunissement d’être pleinement efficace. C’est pourquoi notre projet vise à associer deux stratégies : Éliminer les cellules trop usées, qui pourraient gêner la régénération. Stimuler le renouvellement des cellules restantes, pour leur redonner une "seconde jeunesse". En testant cette combinaison chez la souris, nous espérons mieux comprendre comment ralentir le vieillissement et, à terme, trouver des pistes pour améliorer la santé au fil des années.

Bénéfices attendus

Nous pensons que le processus de rajeunissement des cellules pourrait être encore plus efficace s'il était associé à un traitement capable d’éliminer les cellules trop vieilles et dégradées. Pour vérifier cette hypothèse, nous allons observer de près les effets de cette approche chez des souris âgées. Nous examinerons leurs tissus au microscope, analyserons les différentes cellules présentes et étudierons certains marqueurs biologiques du vieillissement. Nous espérons ainsi constater non seulement une amélioration de la santé des tissus, mais aussi une augmentation de leur espérance de vie chez les souris recevant ces deux traitements combinés. Ce projet nous aidera à mieux comprendre les transformations qui accompagnent le vieillissement et à explorer une nouvelle approche pour limiter les maladies liées à l’âge. À terme, ces découvertes pourraient ouvrir la voie à des applications pour l’être humain. Si les résultats sont concluants, il pourrait être possible d’activer ce processus de rajeunissement grâce à des méthodes similaires à celles utilisées pour certains vaccins récents, ou encore via des traitements ciblés directement sur les organes ou tissus concernés (comme la peau, les muscles ou les articulations). Ce projet pourrait ainsi poser les bases d’une nouvelle approche pour vieillir en meilleure santé.

Procédures

Les interventions prévues pour les animaux seront les suivantes : - Suivi du poids et de la composition corporelle : Pesée hebdomadaire et mesure de la composition corporelle (méthode non invasive, 2 minutes de contention) tous les mois jusqu’à 18 mois, puis tous les 15 jours jusqu’à la fin de vie. - Surveillance de la glycémie : Une mesure mensuelle jusqu’à 24 mois SUR TOUTE LA COHORTE, nécessitant une petite incision à l’extrémité de la queue pour prélever une goutte de sang (3 secondes) AINSI QU'UN PRELEVEMENT SANGUIN TOUS LES 3 MOIS A PARTIR DE 17 MOIS- Traitements pharmacologiques : Administrés via l’alimentation pour limiter les interventions OU PAR INJECTION SELON LES RÉSULTATS DE LA PROCÉDURE TEST, l’un dans les croquettes pour éliminer les cellules vieillissantes (pour 48 animaux, de 18 à 24 mois / pour 90 animaux de 18 mois jusqu'en fin de vie), l’autre dans l’eau de boisson pour stimuler la régénération cellulaire (pour 48 animaux de 2 à 24 mois / pour 32 animaux de 18 à 24 mois / pour 90 animaux de 2 mois jusqu'en fin de vie / pour 60 animaux de 18 mois jusqu'en fin de vie). - Évaluations fonctionnelles et comportementales : Tests de motricité (5 tests de 3 fois 5 minutes pour 128 animaux / 5 tests de 3 fois 5min puis 1 test tous les mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux), force physique (5 tests de 1 min pour 128 animaux / 5 tests de 1 min puis 1 test tous les 2 mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux) et mémoire (4 tests de 2 fois 10 minutes pour 128 animaux / 4 tests de 10 minutes puis 1 test tous les 2 mois jusqu'en fin de vie pour 240 animaux) réalisés à différentes étapes de l’étude

Impact sur les animaux

Effets indésirables prévus sur les animaux : Vieillissement naturel et effets associés ; Stress ponctuel lié aux tests de force, de motricité, de comportement et au suivi ; Douleurs légères et ponctuelles (Biopsies, tatouage, mesure de la glycémie, injection d'anesthésique lors de la fin de procédure ET INJECTION DU TRAITEMENT SI LE CHOIX SE PORTE SUR CETTE MÉTHODE). Désagréments digestifs mineurs liés à l'utilisation d'un antibiotique dans l'eau de boisson pour stimuler la régénération cellulaire, mais rien de significatif n'a pu être observé dans les expériences passées avec les mêmes concentrations. ET STRESS / LEGERE DOULEUR LIEE AU PRELEVEMENT D'UN PETIT VOLUME SANGUIN.

Devenir

UN PREMIER GROUPE DE 32 ANIMAUX SERA EUTHANASIÉ POUR VÉRIFIER LE MODE D’ADMINISTRATION ET L’EFFICACITÉ DU TRAITEMENT, AU TRAVERS D’UN CERTAIN NOMBRE D’ANALYSES TISSULAIRES ET HISTOLOGIQUE. Au terme des 24 premiers mois, un groupe de 128 animaux sera euthanasié afin de réaliser un large panel d’analyses tissulaires, cellulaires et moléculaires. Les animaux restants seront gardés aussi longtemps que possible, jusqu'à leur mort naturelle, ou jusqu’à l’atteinte des points limites préalablement définis et enregistrés sur une grille de score.

Remplacement

Bien que la reprogrammation cellulaire ait déjà montré des effets positifs sur la santé et la longévité des souris, nos recherches indiquent qu’elle fonctionne moins bien chez les souris âgées. Cela semble être dû à l’accumulation de cellules usées qui perturbent le bon fonctionnement des tissus et empêchent le processus de rajeunissement d’agir efficacement. Ce projet vise à améliorer cette approche en éliminant ces cellules vieillissantes dans différents organes pour lever cet obstacle. Il permettra aussi d’étudier en détail l’impact de ces traitements sur les cellules et les molécules des organes, notamment sur les cellules responsables de la régénération des tissus. L’utilisation d’animaux est essentielle pour comprendre comment ces traitements influencent le vieillissement et évaluer leur potentiel pour améliorer la santé au fil du temps.

Réduction

Des travaux réalisés au sein de l’équipe ont démontré pour la première fois qu’il existait une différence de la réponse à la reprogrammation cellulaire entre les mâles et les femelles. Afin d’optimiser au mieux l’utilisation de tous les animaux produits, nous allons réaliser nos tests à la fois sur les mâles et les femelles. Le nombre de groupes a été réfléchi de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus. Le nombre d’animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel de statistiques. Plusieurs tests statistiques seront envisagés afin d'analyser les données.

Raffinement

Afin de limiter au maximum les interventions et les nuisances dues aux différents traitements, ces derniers ne seront administrés que par l’alimentation (EAU DE BOISSON ET NOURRITURE), SAUF SI LES RÉSULTATS DES TESTS SONT PLUS CONCLUANTS PAR INJECTION. Les procédures expérimentales étant non invasives, l’utilisation d’analgésiques ne sera pas nécessaire. L’ajout d’éléments d’enrichissement dans les cages sera systématiquement effectué. Un tunnel en plexi rouge permet à la fois de déplacer les animaux sans stress et de les habituer à la contention pour la mesure de composition corporelle. Les animaux seront préalablement habitués aux tests de motricité. L’examen, hebdomadaire jusqu’à l’âge de vingt QUATRE mois puis bi-hebdomadaire ensuite (sauf incident avec un individu nécessitant plus d’attention ou de soins), de l’ensemble des souris sera effectué pour détecter et renseigner dans des fiches de suivi les premiers signes comportementaux de douleur ou d’éventuelles anomalies. L’état de santé des animaux sera évalué et l’atteinte d’un point limite entraînera la mise à mort de l’animal. Les animaux seront pesés tous les 15 jours jusqu’à 18 mois puis chaque semaine. Dès les premiers signes de difficultés de déplacement ou de nutrition, de la nourriture humidifiée sera ajoutée dans les cages. Enfin, nous avons fixé des points limites qui, lorsqu'ils seront atteints, déclencheront l'arrêt du test ou l'euthanasie de l'animal.

Choix des espèces

La reprogrammation permet de faire revenir des cellules adultes à un état plus jeune et moins spécialisé. Afin d’étudier l’impact de la sénescence sur la reprogrammation, les expérimentations et analyses seront réalisées sur des souris adultes. Le modèle souris permet d’étudier des animaux génétiquement modifiés et capables d’être reprogrammés lors de l’administration d’un traitement. Ainsi, les traitements (DANS LA NOURRITURE OU L’EAU DE BOISSON) seront réalisés sur des animaux dont les signes de vieillissement commencent à se manifester (à partir de 18 mois, équivalent à environ 60 ans en âge humain). La reprogrammation sera faite dès l’âge de 2 mois, ou bien sur des animaux déjà âgés de 18 mois.

292 souris porteuses d'une mutation provoquant une dystrophie musculaire vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Onze gavages quotidiens sous anesthésie légère, jusqu'à 21 tests d'accrochage à une grille, des isolements de trois heures pour collecter l'urine, 48 heures d'isolement pour mesurer les déplacements, trois heures en pléthysmographe, et pour finir une mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet de trois à quatre heures sous anesthésie terminale, avant prélèvement du sang total et mise à mort. L'objet est de comparer l'endoxifène au tamoxifène et à la prednisolone à deux âges de la maladie, un essai clinique étant annoncé comme possible dans les trois à cinq ans. Le porteur affirme qu'il s'agit, à sa connaissance, de "la seule approche scientifiquement valide", et écrit par ailleurs que ces souris ont "une maladie très légère pendant l'essentiel de leur vie" du point de vue clinique.

Objectifs

Les myopathies sont des maladies génétiques rares qui touchent les muscles. Les patients sont progressivement paralysés et décèdent prématurément. Aucun traitement efficace n’est disponible à ce jour. Pour développer des traitements avant des essais cliniques, on utilise des souris modèles. Lors d’essais cliniques, le tamoxifène, un médicament connu depuis 40 ans, s’est montré peu efficace. En effet, son efficacité dépend de sa transformation en plusieurs produits dans le foie. Cette étape est variable d’un malade à l’autre. L’endoxifène est le produit final normalement fabriqué dans le foie. Il serait le véritable médicament actif et aurait moins d’effets secondaires que le tamoxifène. On va tester si ce produit final, endoxifène, est efficace contre la myopathie, et est bien toléré. Nous allons évaluer l’endoxifène dans des souris modèles de myopathie et le comparer à deux traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, le médicament le plus prescrit aux patients myopathes. Nous allons décrire les effets des traitements, seuls ou en combinaison sur les mouvements des animaux, la force musculaire et la composition des muscles.

Bénéfices attendus

Récemment, il a été établi que le tamoxifène est efficace chez des souris, ce qui a donné lieu à un essai clinique chez des garçons atteints de myopathie. Le tamoxifène est bien toléré, les paramètres cliniques se sont améliorés, mais sans atteindre un niveau statistique. Le faible nombre de patients, les fonds limités et des différences dans la capacité de chaque patient à transformer le tamoxifène (peu efficace) en endoxifène (le médicament actif) dans leur foie expliquent probablement les résultats mitigés de l’essai clinique. Nous allons étudier l’endoxifène comme traitement de la myopathie, dans un projet préclinique qui utilisera le moins d’animaux possible. Nous allons déterminer la dose optimale d’endoxifène à 2 âges clés de la maladie chez les souris modèles de myopathie : lorsque la maladie commence, et lorsque la maladie se stabilise et devient chronique. Les effets de l’endoxifène seront comparés à ceux du placébo et de 2 traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, un médicament couramment prescrit aux myopathes. On étudiera aussi si une combinaison endoxifène + prednisolone est plus efficace que chaque médicament seul. L’étude pourrait conduire à un essai clinique dans les 3-5 prochaines années.

Procédures

Pour la PROCEDURE 1, sur 133 animaux : 11 traitements par gavages quotidiens sous anesthésie légère isoflurane (tranquillisation ; 1 min max) / traitements avec des nourritures supplémentées (pendant 11 jours) / 1 analyse de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ) / isolements pour collecte d’urine, 1 à 3 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. Pour la PROCEDURE 2A, sur 123 animaux : 21 tests d’accrochage à une grille : 8 entrainements 2 fois par semaines pendant 4 semaines, + 13 mesures expérimentales hebdomadaires (20 min max par séance) / traitements par des nourritures supplémentées (13 semaines) / 2 analyses de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ par séance) / 3 isolements pour mesure de la récupération après tests d’accrochage à la grille (20 min environ par séance) / isolements pour collecte d’urine, 2 à 4 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 isolement dans une cage contenant seulement de la litière (peu de stress) pour la mesure des déplacements de la souris (48h) / 1 isolement dans un pléthysmographe pour mesurer les propriétés respiratoires (3h max) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / sous anesthésie-analgésie terminale : mesure de la perfusion musculaire, mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet (procédure de 3-4h), chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. La PROCEDURE 2B, sur 36 animaux, est semblable à la PROCEDURE 2A, sauf : les 13 tests d’accrochage à la grille qui sont remplacés par 1 injection de colorant 24h avant mise à mort.

Impact sur les animaux

La classe de sévérité des animaux passe lentement de normal à la naissance à léger à 6 mois environ, l’âge maximum pour ce projet. Chez les souris myopathes, les contentions fermes pour les prises de sang à la queue et les injections peuvent causer une augmentation des marqueurs de lésions musculaires dans le sang. Malgré l’acclimatation et les mesures prises, certains tests réalisés et les isolements pendant 3-48h pour les collectes d’urine et pour mesurer les déplacements peuvent causer un stress léger aux animaux. Les médicaments testés peuvent ralentir la progression de la maladie, en partie via une adaptation de la composition en fibres musculaires, qui peut se traduire par une légère perte de poids (muscles plus oxydatifs, comme chez les cyclistes ou les marathoniens).

Devenir

A la fin du projet, tous les animaux sont mis à mort pour récupérer des organes et faire des analyses post-mortem.

Remplacement

Les cultures de cellules musculaires ne peuvent pas répondre aux questions que nous nous posons sur les maladies qui touchent le maintien du muscle mature. En effet, les cultures de cellules musculaires permettent de reproduire le développement initial du muscle (par exemple lors du développement embryonnaire), mais elles restent trop immatures pour servir de modèles aux maladies qui touchent le muscle des patients après la naissance. En l’absence de méthodes alternatives non-animales, nous sommes contraints d’utiliser des animaux vivants pour atteindre les objectifs du projet. A notre connaissance, il s’agit de la seule approche scientifiquement valide pour augmenter nos connaissances et pour obtenir des données précliniques pertinentes susceptibles de permettre une transition vers des essais cliniques chez l’Homme pour traiter des maladies neuromusculaires à ce jour toujours fatales.

Réduction

Nous nous sommes basés sur notre expérience et sur les données publiées dans la littérature scientifique. Nous avons réalisé des calculs de puissance statistique afin de déterminer le nombre minimal d’animaux qu’il est nécessaire d’utiliser pour collecter des données scientifiquement pertinentes et suffisamment robustes. Les groupes contrôle contiennent moins d’animaux sains parce qu’ils ont moins de variabilité que les groupes d’animaux myopathes. Il n’est pas possible de réutiliser les tissus d’études antérieures car les muscles utilisés pour les analyses post-mortem sont de très petite taille et les nombreuses analyses à effectuer consomment le matériel biologique. Par ailleurs les différences dans les conditions d’hébergement d’une institution à une autre, le type de nourriture utilisée, interdisent d’utiliser des données précédentes pour épargner un groupe d’animaux dans ce projet.

Raffinement

Des points limites prédictifs et précoces sont mis en place pour mettre en évidence tout problème ou anomalie chez nos animaux et prendre les mesures pour limiter leur douleur, souffrance ou angoisse. Les agents pharmacologiques sélectionnés sont sans danger pour les animaux : le tamoxifène et la prednisolone sont utilisées depuis des décennies chez l’homme et ont été évalués précédemment chez les souris dystrophiques. Des études réalisées avec l’endoxifène montrent qu’il est bien toléré à des doses élevées chez les souris saines. Il est en cours d’évaluation clinique contre le cancer du sein et est bien toléré chez les patientes (moins d’effets secondaires chez les femmes que le tamoxifène). Il n’y a aucune alerte concernant un risque chez les souris. Nous avons sélectionné les procédures expérimentales de sorte à minimiser les risques d’interférence avec la fonction et la structure du muscle tout en optimisant le bien-être des animaux. Les interventions et tests fonctionnels sur l’animal vigile (pour mesurer la résistance à la fatigue musculaire, l’activité locomotrice, la fonction respiratoire, la composition corporelle) sont peu ou pas invasifs ou traumatisants. Les prises de sang, les gavages, les injections et les mesures de contraction musculaire isométrique se pratiquent sur l’animal tranquillisé ou profondément anesthésié selon ce qui convient le mieux. La plupart des procédures employées respectent des Standard Operating Procedures élaborées par le consortium TREAT-NMD, afin que les données collectées puissent être comparées aux données obtenues précédemment ou dans d’autres laboratoires.

Choix des espèces

Les souris dystrophiques utilisées ici sont une référence pour étudier les mécanismes de la myopathie et évaluer les approches thérapeutiques pour cette maladie fatale. Certains aspects (par exemple les défauts de structure des muscles) représentent bien la maladie humaine. Cependant, d’un point de vue clinique (perte de fonction musculaire), ces souris ont une maladie très légère pendant l’essentiel de leur vie. La connaissance du génome de la souris et la multitude de mutants disponibles rend cette espèce particulièrement adaptée pour combiner des facteurs génétiques impliqués dans les maladies rares. Le projet porte sur des souris à 2 âges clés de la dystrophie musculaire : Pour certains animaux, les traitements commencent 10 jours avant le sevrage et s’achèvent 10 jours après le sevrage, vers l’âge de 5 semaines (35 jours). Cela permet de déterminer si les traitements retardent l’apparition de la maladie chez les individus immatures, équivalent des jeunes enfants au début de la maladie. Pour d’autres animaux, le projet porte sur des jeunes adultes entre 3 et 6 mois. Cette période de 3 mois correspond au début de la phase chronique de la maladie, pendant laquelle la myopathie progresse lentement, comme chez l’Homme. C’est la période appropriée pour étudier la mise en place de mécanismes d’adaptation du muscle à la maladie et la réponse des traitements sur le moyen-terme.

Deux interventions endoscopiques de trois heures sous anesthésie générale, à un mois d'intervalle, puis un contrôle par endoscopie et scanner tous les quinze jours sous anesthésie jusqu'à huit semaines après l'opération : cinq cochons de 30 à 50 kg subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le dispositif testé est un implant magnétique destiné à maintenir ouverte une couture entre deux segments du tube digestif, et le porteur prévoit qu'il ressorte dans les selles après plusieurs semaines. Les effets annoncés vont du vertige au réveil aux nausées et à la baisse d'appétit, avec une douleur transitoire si la pose oblige à ouvrir la paroi abdominale. Tous les cinq sont tués en fin de procédure pour prélever des organes et pratiquer des analyses histologiques, quatre servant à la preuve de concept et le cinquième étant prévu "en back up" par le porteur.

Objectifs

Les anastomoses digestives sont des communications entre des structures tubulaires ou cavitaires qui ouvrent un passage à des fluides (aliments, bile…). Elles sont indiquées quand il s’agit de rétablir le transit alimentaire (après résection d’un segment malade, d’une tumeur), de court-circuiter une zone pathologique ou obstructive, de dériver ou de drainer des flux. Une anastomose peut être réalisée chirurgicalement à l'aide de sutures, d'agrafes ou de techniques innovantes de compressions pariétales (ie qui rapprochent et maintiennent les parois du tube digestif l’une contre l’autre pour créer une connexion entre elles). Une des problématiques liées aux anastomoses est leur tendance à rétrécir, suite au processus de cicatrisation, et conduire à une sténose avec diminution du diamètre utile. L’objectif de ce projet est d'évaluer la faisabilité, la sécurité et les performances d'un nouveau dispositif médical qui permettrait de traiter les anastomoses par voie endoscopique pour maintenir un calibre fonctionnel suffisant dans le temps. Cette approche pourrait représenter une alternative mini-invasive aux traitements chirurgicaux conventionnels lorsqu'une augmentation du diamètre anastomotique est nécessaire.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus permettront d'obtenir des données précliniques essentielles concernant la faisabilité technique de la procédure endoscopique,, la tolérance du dispositif, la qualité de la cicatrisation tissulaire ainsi que la perméabilité de l'anastomose obtenue après traitement. À plus long terme, le développement de cette approche mini-invasive pourrait offrir une alternative aux traitements chirurgicaux plus invasifs chez les patients nécessitant une révision ou un élargissement d'une anastomose gastro-jéjunale. Une telle stratégie pourrait contribuer à réduire la morbidité associée aux reprises chirurgicales, la durée d'hospitalisation, le délai de récupération des patients, ainsi que les coûts associés.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales, à un mois d'intervalle, réalisées par voie endoscopique sous anesthésie générale d'une durée de 3 heures. Des examens non invasifs de contrôle (endoscopie et scanner) seront réalisés tous les 15 jours sous anesthésie générale (1 heure), jusqu'à 8 semaines post opératoire. Une prise de sang pourra être réalisée à la faveur des anesthésies de contrôle pour un bilan biologique.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables de la procédure sont liés à l’anesthésie (stress lors de l'injection intramusculaire, Vertige au réveil) et à l'intervention par voie endoscopique (nausées, diminution de l’appétit, modification du transit intestinal). Dans le cas où une incision de la paroi abdominale (laparotomie) serait nécessaire pour aider à la réussite de la procédure endoscopique: douleur transitoire au niveau de la cicatrice, baisse d’activité et éventuel manque d’appétit sur quelques jours pouvant impacter la courbe de croissance.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour la réalisation de prélèvements d'organes et d'analyses histologiques.

Remplacement

Le système testé est destiné à maintenir une anastomose digestive ouverte. Le système testé est destiné à maintenir une anastomose digestive ouverte. Des essais sur banc (forces, déploiement, durabilité, fatigue) ainsi que des tests sur tissus ex vivo ont été réalisés au préalable afin de contrôler, entre autres : - la force entre les aimants : mesure de traction avec un dynamomètre, courbe force/distance, influence de l’épaisseur des tissus interposés, variabilité inter-dispositifs… - le déploiement du dispositif : force maximale, fluidité du mécanisme, absence de blocage, compatibilité avec les différents endoscopes, passage dans le canal opérateur… - la navigation endoscopique, la précision de positionnement, la reproductibilité sur simulateur anatomique (tube digestif de porc). Mais les études ex-vivo ne suffisent pas pour recréer l’environnement biologique exact et valider la performance et la sécurité des systèmes avant leur utilisation chez les patients. Le comportement du tissu digestif est très complexe in vivo, il réagit différemment au niveau fonctionnel (présence de contenu gastrique, élasticité, péristaltisme, réaction inflammatoire…). De plus, l'évaluation du processus de cicatrisation nécessite un organisme vivant intégré pour suivre l’évolution des tissus et la libération progressive du dispositif, attendue après plusieurs semaines dans les selles.

Réduction

Il s’agit d’une preuve de concept pour démontrer la faisabilité de pose du dispositif par voie endoscopique, sa sécurité et son efficacité. Un effectif réduit à 4 animaux permet de tester nos objectifs (réussite de pose du système, taille de l’anastomose, cicatrisation…). Considérant la variabilité interindividuelle de la physiologie digestive, c'est l'effectif minimum requis pour confirmer les résultats et valider les améliorations du prototype. Un animal supplémentaire est prévu en back up, il ne sera utilisé qu'en cas de complications compromettant l'implantation du dispositif et l'obtention de résultats exploitables.

Raffinement

Les porcs sont hébergés en groupe social, dans des box enrichis de jouets favorisant leurs comportements naturels comme le fouissage et mâchouillement, avec une période d’acclimatation à leur nouvel environnement. Ils reçoivent de l’eau ad libitum et une alimentation adaptée à leurs besoins. Ils sont familiarisés au contact avec les manipulateurs par renforcement positif avec distribution de récompenses. Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale par voie endoscopique, technique mini invasive d’accès par les orifices naturels, avec thermorégulation, couverture antalgique et monitoring des fonctions vitales. Un médecin expert en echo-endoscopie réalise les gestes spécifiques liés au déploiement et à l’utilisation du dispositif médical testé. Au réveil de l’anesthésie, les animaux sont étroitement surveillés pour détecter tout signe de douleur éventuelle ou de complication. Une alimentation complémentaire liquide appétente (parfum fraise) est proposée pour préparer le tube digestif à l’examen gastroscopique. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure et éviter toute souffrance inutile.

Choix des espèces

Le porc est monogastrique, son tube digestif présente de nombreuses similitudes avec l'anatomie humaine. Des porcs charcutiers juvéniles de 30 et 50 Kg seront utilisés. A ce stade, les interventions endoscopiques peuvent être réalisées dans les mêmes conditions que chez le patient (taille des instruments, volumes des segments digestifs, voies d’abord, ergonomie, orientation…).

Le nerf sciatique pincé sur une patte, l'autre patte servant de témoin sur le même individu : 480 souris subissent une chirurgie de quinze minutes sous anesthésie, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour analyser leurs tissus. La compression du nerf provoque une douleur et une gêne pour marcher, que le porteur qualifie de légères et suit avec une grille d'évaluation de la douleur. L'objectif déclaré est d'imiter chez des souris saines la déconnexion des nerfs et des muscles observée dans la maladie de Charcot, faute de traitement capable d'en arrêter la progression. Le porteur présente l'effectif de 480 comme "soigneusement calculé" et réduit au minimum, sans qu'aucun calcul ni aucune référence n'apparaisse dans le résumé.

Objectifs

La maladie de Charcot est une maladie qui touche les nerfs et les muscles et rend les malades de plus en plus paralysés. Il n'existe à l'heure actuelle aucun traitement capable de stopper la progression de cette maladie gravement invalidante qui finit par être fatale. Notre objectif est de comprendre comment les défauts du nerf altèrent les muscles pour aboutir à la paralysie progressive constatée chez les patients atteints de la maladie de Charcot. Pour cela, nous devons mimer les atteintes des nerfs chez des animaux sains et chercher les défauts du muscle qui en découlent. Les résultats attendus permettront de trouver de nouveaux moyens d'empêcher les muscles de se paralyser pour ralentir voire stopper la progression de la maladie.

Bénéfices attendus

La SLA (Sclérose Latérale Amyotrophique) ou maladie de Charcot est une maladie grave qui affecte les nerfs et les muscles, entraînant une faiblesse progressive et la mort. Aujourd’hui, il n’existe pas de traitement pour la guérir. Notre projet a pour objectif de mieux comprendre la maladie et trouver de nouvelles pistes pour la traiter. Nous étudions particulièrement le muscle qui est une des cibles principales de la maladie. Nous comparerons les défauts que nous avons découverts dans la SLA à un modèle où les nerfs sont déconnectés puis reconnectés aux muscles, pour mimer une mort des neurones moteurs comme dans la SLA, pour mieux comprendre les changements. En observant l’évolution des dégâts sur les neurones, les connexions nerfs-muscles, et les muscles eux-mêmes, nous espérons mieux identifier les premières étapes de la SLA. En combinant cette compréhension des causes de la SLA avec des tests de traitements, notre projet espère ouvrir la voie à de futurs soins plus efficaces pour ralentir, voire arrêter, cette maladie.

Procédures

480 animaux seront destinés à la procédure chirurgicale de compression du nerf sciatique. La chirurgie dure quelques minutes (15 minutes environ) et sera effectuée sous anesthésie générale après traitement analgésique. Après ouverture de la peau au niveau de la cuisse, le nerf sciatique sera pincé sur une des 2 pattes puis la peau sera refermé

Impact sur les animaux

Une pression exercée sur le nerf sciatique peut provoquer une légère douleur et une gêne pour marcher, L’opération peut aussi être une source de stress pour les animaux. Nous mesurerons régulièrement la douleur chez les souris en utilisant la grille spécifique d'évaluation de la douleur que nous avons mise en place afin de prendre en charge chez ces animaux les nuisances induites par cette procédure.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à la fin des procédures pour analyser les tissus et mieux approfondir la compréhension de la maladie. Dans tous les cas, ces étapes sont menées avec le plus grand respect pour l’animal et dans le souci constant de limiter toute forme de souffrance.

Remplacement

Cette maladie neuromusculaire est très complexe. Elle touche plusieurs organes et types de cellules en même temps, ce qui rend son étude difficile en laboratoire avec des méthodes simples. Les dommages subis par les nerfs et les muscles ont des conséquences directes sur le mouvement et la coordination, ce qui ne peut être observé qu’en étudiant des animaux vivants. Pour mieux comprendre cette maladie, il est donc essentiel de mener des recherches sur des modèles vivants. Cependant, en parallèle, nous utilisons aussi des techniques sur des cellules cultivées en laboratoire. Ces approches permettent d’explorer plus en détail certains mécanismes biologiques et d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles.

Réduction

Dans le cadre de nos recherches, nous avons fait en sorte d’utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables. Notre objectif est de mieux comprendre cette maladie neurodégénérative. Pour cela, nous avons soigneusement calculé le nombre d’animaux nécessaires afin d'obtenir des résultats solides, sans en utiliser plus que ce qui est strictement nécessaire. Nous analysons ensuite les données recueillies à l’aide de méthodes adaptées à chaque situation, afin de tirer des conclusions justes. Pour réduire le nombre d’animaux, les deux pattes de chaque souris sont utilisées : une dans le groupe contrôle et une dans le groupe expérimental. De plus, nous analysons les mâles et les femelles, ce qui limite les reproductions pour obtenir le nombre d’animaux. Par ailleurs, pour éviter le non emploi, nous prélevons autant de tissus que possible sur chaque animal à la fin de l'expérience Ces échantillons sont ensuite conservés et mis à disposition de l’ensemble des chercheurs de notre équipe. Une liste des tissus encore disponibles est également partagée afin qu’ils puissent être utilisés dans d’autres projets, réduisant ainsi encore le besoin d’utiliser de nouveaux animaux.

Raffinement

Dans notre projet de recherche chez la souris, nous mettons tout en œuvre pour respecter le bien-être des animaux utilisés et réduire au maximum leur stress et leur inconfort. Pour cela, nous avons mis en place plusieurs mesures spécifiques. Tout d’abord, nous avons créé des grilles d’évaluation de la douleur et de la souffrance, adaptées à ces expériences. Ces grilles ont été conçues avec l’aide du personnel spécialisé en soins animaliers. Elles permettent de repérer rapidement tout signe de détresse chez les souris. Si un animal montre des signes de faiblesse, comme une perte de poids ou des difficultés à se déplacer, des aliments faciles à consommer et des gels d’hydratation sont placés à sa portée. Et surtout, si malgré tout l’état d’un animal se dégrade, nous appliquons des règles strictes pour arrêter l’expérience à temps. Cela permet d’éviter toute souffrance inutile. Ces points d’arrêt anticipés sont décidés à l’avance pour chaque situation.

Choix des espèces

Les souris sont souvent utilisées dans la recherche car leur fonctionnement biologique est assez proche de celui de l’être humain. Cela permet de mieux comprendre certains mécanismes naturels qui protègent le corps, en particulier lorsqu’ils font intervenir plusieurs organes. Ce type d’étude ne peut se faire que sur un organisme entier, ce qui rend l’animal indispensable. Dans le cadre de nos travaux, nous mimons la dégénérescence des neurones pour mieux comprendre son effet sur le muscle, ce qui est essentiel pour comprendre comment les muscles sont impliqués dans la pathologie.

Exposées chaque jour à une source de lumière bleue pendant six à douze heures sur une période de 28 jours, les mouvements restreints pour optimiser l'exposition, 900 souris et 900 rats subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent jusqu'à six à huit instillations oculaires par jour, des administrations systémiques quotidiennes, des prélèvements sanguins hebdomadaires et des examens de la cornée sous sédation. Le porteur décrit les trois protocoles d'induction retenus comme "les moins contraignants pour les animaux", et annonce des picotements, des démangeaisons, des sensations de brûlure et de corps étranger dans les yeux. Sur les 1 800 rongeurs, 180 sortiront de l'étude après les examens d'inclusion et pourront être réutilisés dans d'autres procédures, les 1 620 autres étant tués pour les analyses histologiques.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de développer des modèles expérimentaux de sécheresse oculaire chez le rat et la souris afin de tester l'efficacité de nouveaux traitements. Le syndrome de l'œil sec est une maladie multifactorielle affectant les larmes et la surface oculaire, plus fréquente chez les femmes et les personnes âgées, et touchant entre 5% et 35% de la population. Les manifestations cliniques sont variées et impactent considérablement la qualité de vie des patients. Les modèles de sécheresse oculaire chez les rongeurs sont bien documentés dans la littérature. Nous avons sélectionné trois modèles parmi les plus référencés, les plus efficaces en termes d'impact sur la surface oculaire et de réduction de la sécrétion de larmes, et les moins contraignants pour les animaux. Nous utilisons déjà ces modèles et souhaitons continuer à les proposer.

Bénéfices attendus

Le projet vise à développer des modèles expérimentaux performants permettant d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements. Dans un contexte où la recherche thérapeutique évolue constamment, il est essentiel de disposer d’outils fiables et adaptés pour tester ces innovations dans des conditions optimales. Ces travaux contribueront ainsi à améliorer la pertinence des résultats tout en veillant strictement au respect des principes de bien-être animal.

Procédures

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à différents types d’interventions tout au long des 28 jours d’étude : 1. Exposition à la lumière bleue Afin d’induire et de favoriser l’apparition des signes de la maladie, les animaux seront exposés quotidiennement à une source de lumière bleue pendant une durée de 6 à 12 heures, sur une période maximale de 28 jours. 2. Examens Les animaux feront l’objet de plusieurs examens visant à suivre l’installation de la maladie, évaluer l’efficacité des traitements ainsi que leur état général et leur bien-être. La mesure de la production lacrymale et l’évaluation de l’intégrité du film lacrymal et de la surface oculaire sont des examens rapides, réalisés en quelques secondes, à raison de 1 à 2 fois par semaine. L’observation in vivo des couches cellulaires de la cornée constitue l’examen le plus long, sans dépasser 5 minutes, et sera réalisée une fois par semaine. L’évaluation des cellules à mucus, effectuée 1 à 2 fois sur les 28 jours, est également très rapide et ne dure que quelques secondes. 3. Administration des traitements Les traitements pourront être administrés par instillation oculaire chez des animaux vigiles, avec une fréquence variable pouvant atteindre plusieurs administrations quotidiennes (en moyenne 3, jusqu’à un maximum de 6 à 8 par jour). Les administrations systémiques (intraveineuse, intrapéritonéale, sous-cutanée ou orale) pourront être réalisées quotidiennement. L’ensemble des traitements sera administré pendant toute la durée de l’étude (maximum 28 jours) et chaque administration dure seulement quelques secondes. Certains examens ou administrations pourront nécessiter une sédation ou une anesthésie, qui resteront de courte durée et limitées afin de minimiser les effets secondaires. 4. Prélèvements sanguins Des prélèvements sanguins pourront être réalisés afin d’évaluer l’efficacité des traitements. Ces procédures sont rapides (quelques secondes) et leur fréquence sera limitée à une fois par semaine. 5. Suivi sanitaire et comportemental Un suivi quotidien de l’état sanitaire et du comportement des animaux sera assuré, complété par une pesée hebdomadaire. Les manipulations associées sont très brèves et les animaux seront immédiatement replacés dans leur environnement habituel.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues chez les animaux devraient principalement refléter celles observées dans la sécheresse oculaire chez l’homme, notamment des picotements, des démangeaisons, des sensations de brûlure, de sable ou de corps étranger dans les yeux. Ces manifestations sont liées à la composante inflammatoire de la pathologie. Le modèle expérimental inclura une exposition quotidienne répétée à la lumière bleue sur une période allant jusqu'à 28 jours, pouvant atteindre jusqu’à 12 heures par jour. Cette exposition, susceptible d’accentuer les signes d’inconfort oculaire en induisant ou en aggravant les altérations de la surface oculaire, notamment un dégagement de chaleur produit par les sources lumineuses, nécessitera de restreindre les mouvements de l'animal afin d'optimiser l'exposition Par ailleurs, les animaux seront soumis à un stress lié aux manipulations nécessaires à l’évaluation de la sécheresse oculaire. Ces manipulations incluent notamment le maintien de l’animal, l’instillation de solutions ou de colorants (fluorescéine, vert de lissamine), la réalisation du test de Schirmer pour mesurer la production lacrymale, l’évaluation du temps de rupture du film lacrymal (TBUT), ainsi que des examens cliniques répétés de la surface oculaire. Ces interventions, bien que brèves, peuvent engendrer un stress transitoire. L’administration des produits testés devrait entraîner, au maximum, une gêne locale de courte durée, potentiellement associée à une hyperémie conjonctivale, comme observé chez l’homme. De plus, l’administration sous-cutanée ou transdermique pourrait occasionner une légère réaction inflammatoire locale, se manifestant par une rougeur au point d’administration, sans conséquence majeure. Dans l’ensemble, ces nuisances sont attendues comme modérées et transitoires, et feront l’objet d’une surveillance attentive afin de garantir le respect du bien-être animal.

Devenir

A l'issue de la procédure, tous les animaux qui auront suivi la totalité de la procédure expérimentale : examens, induction de la pathologie et traitements, seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...). Mais nous est estimons qu’une proportion de 10% animaux ne suivra pas la totalité de la procédure. Ces animaux seront potentiellement exclus de l’étude après les examens d'inclusion pratiqués en baseline qui servent à révéler un défaut anatomique ou physiologique. Ces animaux n'auront pas reçu d'induction de la pathologie, ni d'administration de traitement, seulement des examens qui ne sont pas invalidants mais qui potentiellement nécessitent une anesthésie. Ils pourront être réutilisés dans d’autres procédures expérimentales compatibles avec l’avis du vétérinaire

Remplacement

L'œil est un organe complexe, composé de plusieurs tissus anatomiquement et physiologiquement très différents. Il est soumis à d'importantes variations environnementales mécaniques et physicochimiques, ainsi qu'à des interactions biologiques significatives avec les tissus et organes voisins. À ce jour, bien que des méthodes alternatives telles que les tests in vitro (sur cellules ou tissus) et les simulations in silico existent, aucune ne permet de reproduire l'œil dans sa globalité fonctionnelle et environnementale. C'est pourquoi l'utilisation d'animaux vivants dans ces procédures expérimentales reste encore nécessaire pour atteindre les objectifs de ce projet.

Réduction

Le nombre maximum d'animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction des distributions théoriques rencontrées dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées, et en tenant compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l'efficacité ou non d'un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à chaque moment à l'aide de tests statistiques. Un calcul de l'effectif sera réalisé avant chaque étape afin d'ajuster et de revoir à la baisse, si possible, le nombre d'animaux à inclure dans les procédures. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux. De même, l'analyse des deux yeux sera privilégiée autant que possible afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Un suivi quotidien des animaux sera réalisé afin de limiter autant que possible l’impact des procédures sur leur bien-être. Les rongeurs seront hébergés en groupe dans des cages équipées de nourriture et d’eau disponibles ad libitum, ainsi que d’éléments d’enrichissement à ronger. En fonction de leur comportement et des premiers résultats obtenus, cet enrichissement pourra être complété par des équipements supplémentaires, tels que des balançoires. Il pourra également être nécessaire de placer la nourriture à l’intérieur de la cage afin de ne pas réduire l’exposition à la lumière. Les examens non invasifs sélectionnés pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont comparables à ceux réalisés chez l’homme en cabinet d’ophtalmologie ou chez l’animal en clinique vétérinaire. Les examens oculaires nécessitant l’immobilité de l’animal pourront être effectués sous anesthésie afin d’assurer son confort. Des points limites adaptés, précoces et suffisamment prédictifs seront définis afin de minimiser toute douleur. Ce projet a été soumis à un comité d’éthique pour évaluation et sera suivi par la structure en charge du bien-être animal de l’établissement.

Choix des espèces

Les espèces animales choisies ont une physiologie, une anatomie et un métabolisme largement décrits dans la littérature scientifique, facilitant ainsi l'extrapolation des effets sur l'œil à l'homme. De plus, les modèles expérimentaux de cette pathologie sont largement utilisés et bien documentés pour ces espèces, sur lesquelles le projet est basé. Pour ce projet, des souris et des rats ont été retenus afin de tenir compte des particularités anatomiques et physiologiques de chaque espèce, augmentant ainsi les chances de mener ce projet à terme. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes à leur arrivée dans notre animalerie. Les rongeurs inclus dans ce projet auront entre 6 et 12 semaines conformément aux publications de référence qui servent de base aux modèles.

2 880 souris vont être utilisées, chacune recevant une greffe de tumeur des voies biliaires puis jusqu'à quatre séances de traitement sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aux injections et aux quinze minutes d'anesthésie gazeuse s'ajoutent des prélèvements de sang pratiqués sur animal vigile, auxquels le porteur attache un stress et une douleur légère. Le principe consiste à chauffer la tumeur en excitant par laser ou par champ magnétique des nanoparticules injectées sur place, le volume tumoral étant suivi par échographie. Le bénéfice avancé, un traitement local qui réduirait les doses de chimiothérapie et pourrait s'étendre à d'autres cancers digestifs, reste au conditionnel, quand les 2 880 mises à mort, elles, sont programmées.

Objectifs

Les cancers des voies biliaires, en particulier le cholangiocarcinome (CCA), sont difficiles à traiter. Le développement de nanoparticules permet d’envisager des traitements anticancéreux mieux ciblés, plus efficaces et avec de moindres effets secondaires par rapport aux traitements systémiques conventionnels. Le projet a pour objectif d'évaluer l'efficacité d'une thérapie anticancéreuse localisée par nanoparticules en association ou non avec une thérapie par voie générale et une exposition à un rayonnement Laser ou un champ magnétique. L’évolution du volume tumorale sera suivie par échographie. L’imagerie permettra aussi de suivre la diffusion et l’élimination des nanoparticules utilisées. L’objectif final est d’identifier les nanomatériaux les plus efficaces avec les meilleures diffusions et sans effet indésirable à long terme.

Bénéfices attendus

Les cholangiocarcinomes (CCA) sont de très mauvais pronostiques et très agressifs. Les traitements sont limités, seule la résection chirurgicale est efficace mais seuls 20 à 30 % des patients sont éligibles, les autres recevront une chimiothérapie palliative. La recherche de traitements dit innovants dans un but de traiter localement la tumeur est nécessaire pour proposer de nouvelles options thérapeutiques pouvant être proposées seules ou en combinaison avec des thérapies systémiques déjà en place. Dans son ensemble, ce projet a pour objectif de tester dans des modèles expérimentaux murins, le traitement par nanohyperthermie dans des tumeurs de CCA. Les bénéfices attendus sont de démontrer un effet antitumoral de la nanohyperthermie dans des modèles bien décrits de CCA représentatifs de la maladie humaine. Si l’effet anti-antitumoral s’avérait efficace, ce projet pourrait permettre de développer un nouvel outil thérapeutique anti-cancéreux locorégional applicable en santé humaine, permettant de réduire à la fois les doses de chimiothérapies et les effets secondaires de ceux-ci dans le cas d'un traitement combinatoire. Au-delà du CCA, la nanohyperthermie pourrait être également utilisée pour traiter d’autres cancers digestifs (péritoine, tubes digestifs, foie, pancréas).

Procédures

- Injections durée 10-20 secondes/animal - Traitement sur souris anesthésiées 10 minutes/souris, répété 4 fois max. - Anesthésie gazeuse durée 15 min/souris - Prélèvements sanguins sur animal vigile, durée 5 min/souris.

Impact sur les animaux

-injections cutanées : stress et douleur légère de courte durée -anesthésie et chirurgie d'implantation de tumeurs : stress et douleurs modérée -Injections intratumorale et systémiques : stress et douleurs légères de courte durée - Prélèvement sanguin vigile : stress et douleur légères e de courte durée - Anesthésie Gazeuse : un stress légéer de courte durée.

Devenir

Les animaux impliqués dans ce projet seront mis à mort afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires aux analyses ultérieures.

Remplacement

Il n'est actuellement pas possible de simuler le développement d'un cancer avec tous ses aspects dans un modèle in vitro. Neanmoins, nous développons également des modèles cellulaires in vitro en 3 dimensions afin de sélectionner les molécules, ce qui permetra de réduire le nombre d'animaux utilisés puisque l'effficacité de certaines molécules pourra être testée en amont. Cependant ces expériences menées sur ces modèles cellulaires ne sont pas suffisants et ne permettent pas de remplacer les animaux, notamment pour évaluer la réponse avec un système immunitaire ou pour évaluer les effets indésirables.

Réduction

Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Compte tenu des données existantes et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude.

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, enrichissement). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum, le milieu est enrichi. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (points limites) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie). Un analgésique sera utilisé en pré-opréatoire et en post-opératoire pour limiter la douleur et garantir un bien-être optimal des animaux. Un protecteur oculaire en gel sera aussi utilisé lors de l'anesthésie pour éviter tout assèchement des yeux. Pour le transport des animaux, celui-ci est effectué dans le respect du bien-être animal (mise à disposition d'eau sous forme de gel et de nourriture) et est réalisé par un transporteur agréé.

Choix des espèces

La souris est le modèle de référence des expériences et études en cancérologie car elle permet de représenter le comportement d'une tumeur se développant chez le patient (réponse immune, diffusion des traitements dans l'organisme). La possibilité de disposer d'animaux de fond génétique défini permet limiter les variabilités biologiques et de mieux identifier les effets des thérapies. Les animaux seront utilisés à l'âge de 5 à 8 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé. Les paramètres étudiés étant le développement de la masse tumorale après injection des cellules cancéreuses, une souris juvénile ou trop agées induirait un biais dans l'expérimentation.

L'implant testé ici vise d'abord l'incontinence urinaire d'effort, puis le marché de la chirurgie esthétique, où le porteur chiffre à plusieurs millions les injections d'implants dermiques posées chaque année dans le monde. 72 rats femelles immunodéficients vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun est opéré une fois sous anesthésie générale, reçoit quatre implants sous la peau, puis passe un scanner 3D sous anesthésie chaque semaine, le porteur annonçant une douleur de deux à trois jours et un risque accru de contamination lié à leur immunodéficience. Il attend de cet implant qu'il devienne "un leader sur ces marchés internationaux".

Objectifs

Les implants injectables sont utilisés pour traiter diverses pathologies, comme l'incontinence urinaire d'effort, qui touche 1 femme sur 5. Ils représentent également une part importante des interventions de chirurgie esthétiques (Ex : correction des rides, de cicatrices, etc.), et, dans une moindre mesure, de chirurgie oto-rhino-laryngologique (Ex : correction des cordes vocales) et de chirurgie dentaire (Ex : correction des gencives). Les implants injectables actuels provoquent une "réaction à corps étranger", c'est-à-dire une réaction inflammatoire chronique qui limite leur efficacité. De ce fait, les implants actuels ont une durabilité limitée, nécessitent des interventions chirurgicales répétées et sont associés à des complications telles que des douleurs chroniques, une migration et une érosion tissulaire. Nous proposons un nouvel implant injectable entièrement biologique qui évite la réaction à corps étranger. Cet implant est produit par des cellules humaines normales en laboratoire et n’est pas traité chimiquement, pour favoriser son intégration tissulaire. Notre hypothèse est que ce produit non vivant permettra la création d'un tissu vivant durable, sans inflammation chronique. Notre stratégie repose sur un matériau unique, entièrement biologique et d’origine humaine. Le but général de ce projet est d’apporter des preuves expérimentales qu’un implant injectable à base de ce matériau a le potentiel de devenir une solution chirurgicale alternative pertinente au traitement des diverses pathologies exposées précédemment.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu à long terme du projet est un impact sociétal positif, en particulier pour la santé des femmes. Un implant injectable durable, évitant les complications et peu invasifs pour traiter, par exemple, l’incontinence urinaire d’effort améliorera la qualité de vie de millions de femmes. Cela entraînera également une réduction des coûts pour la société en limitant les complications et les réopérations. De plus, cet implant injectable entièrement biologique possède un fort potentiel commercial en ce qui concerne les applications en chirurgie esthétiques. Chaque année, des millions d’injections d’implants dermiques sont administrés dans le monde. Notre innovation a le potentiel de devenir un leader sur ces marchés internationaux car elle devrait fournir de meilleurs résultats (moins de complications et une efficacité plus durable) avec un changement minimal des pratiques chirurgicales.

Procédures

L’intervention est une chirurgie implantatoire. Chaque animal sera opéré une seule fois sous anesthésie générale (30 min maximum) et recevra 4 injections sous la peau. Après l’opération, une mesure du volume des implants par scanner 3D portable sous anesthésie générale est prévue de façon hebdomadaire. Cette expérimentation pourra être répétée (jusqu’à 3 fois), si nécessaire. C’est pourquoi, au total 72 animaux (3 x 24) sont impliqués dans ce projet.

Impact sur les animaux

Une douleur légère et de courte durée (2 à 3 jours maximum) est attendue suite à l’injection sous-cutanée des implants. Le risque d’infection au site d’implantation est très faible ainsi que la dégradation de l’état général de l’animal. L’immunodéficience des animaux augmente le risque de contamination de l’animal par un pathogène opportuniste. La manipulation (gestes de contention) de l’animal au cours de ce projet (changement des cages, injection sous-cutanée d’analgésique, imagerie sous anesthésie générale…) est également une source de stress pour l’animal (augmentation du rythme cardiaque, pression artérielle et niveau de cortisol).

Devenir

À l'issue de ce projet, tous les animaux seront euthanasiés car les tissus doivent être récupérés et analysés pour étudier la réponse immunitaire.

Remplacement

Un des objectifs de ce projet est d’étudier la réponse immunitaire de l’hôte envers les différentes conditions expérimentales. À ce jour, aucun système de modélisation ne peut suppléer l'utilisation d'un modèle animal étant donné la complexité du système immunitaire.

Réduction

Avant l’expérimentation, des tests seront réalisés sur rats post-mortem (provenant de projets précédents) pour déterminer le volume d’implants à injecter pour suivre le changement de volume des tissus à l’aide d’une reconstitution 3D de la peau par scanner portable. Cette étape permet de réduire le nombre d’animaux utilisés pour la mise au point de cette étude. Par ailleurs, l’animal possède une taille suffisante pour permettre l’injection de plusieurs implants dans le même animal permettant de réduire le nombre d’animaux nécessaire à la réalisation de cette étude. Une étude pilote sera réalisée pour déterminer la variabilité des conditions expérimentales. À partir des résultats de cette étude pilote, une méthode statistique à l’aide d’un logiciel sera utilisée pour calculer le nombre minimal optimal d’animaux à utiliser pour obtenir des résultats statistiquement différents.

Raffinement

Pour tous les animaux, une période d’acclimatation (minimum 7 jours) est appliquée avant l’initiation de tout protocole. Une analgésie adaptée est réalisée en pré- et post-opératoire. L’intervention est réalisée en condition stérile, dans une salle fermée par du personnel formé. Lors de l’intervention, les animaux sont placés sous anesthésie générale gazeuse (avec tapis chauffant). Après l’intervention, l’animal est placé dans une cage individuelle dédiée au réveil, avant d’être replacé dans la cage initiale (par groupe de 2 à 4). Les animaux étant immunodéficients, l’environnement auquel ils sont exposés est stérile (cage, nourriture, eau, milieu d’enrichissement adaptés favorables au bien-être de l’animal, personnel, matériel de chirurgie…). Des soins post-opératoires adaptés ont été définis ainsi que des points limites et un arbre décisionnel. Les animaux sont surveillés quotidiennement suite à l’intervention (surveillance accrue) pour détecter des signes de souffrance et traités pour corriger la situation (par exemple : antiseptique local en cas d’infection).

Choix des espèces

Le recours à un modèle animal génétiquement modifié est nécessaire pour éviter le rejet de greffe car les implants injectables à tester sont d’origine humaine. Le modèle rongeur, le rat immunodéficient, a donc été sélectionné pour cette première étude. De plus, le rat est plus grand que la souris ce qui permet d’implanter plusieurs implants dans le même animal et de réduire le nombre d’animaux nécessaire à cette expérimentation. À ce stade précoce du développement d’implants injectables biologiques et humains, ces expérimentations chez le rongeur permettront de valider un premier cahier des charges de l’implant injectable et d’éviter le recours à d’autres espèces de plus gros animaux. Des rats adultes (âgés de 6 semaines ou plus), femelles, seront utilisés dans ce projet car l’objectif à long terme de ce projet est le développement d’implants pour traiter, notamment, l’incontinence urinaire d’effort qui touche les femmes adultes.