Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Etude du rôle de nouvelles cibles dans la dissémination métastatique et la résistance thérapeutique du mélanome cutané
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Une injection de cellules tumorales sous la peau ou dans le sang, puis des injections dans l'abdomen ou des gavages trois à cinq fois par semaine, et une à deux séances d'imagerie sous anesthésie chaque semaine : 5 505 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que les tumeurs du flanc gênent les déplacements aux stades avancés et que les métastases pulmonaires peuvent provoquer une détresse respiratoire. Le protocole court sur huit semaines, jusqu'à quatre-vingt-dix jours de traitement pour certaines expériences, afin de chercher de nouvelles cibles contre la résistance thérapeutique du mélanome. Aucun seuil n'est donné pour les critères d'arrêt annoncés comme précis et précoces, et l'effectif de 5 505 souris est rapporté à un logiciel d'analyse de puissance qui n'est pas nommé.
Objectifs
Le mélanome cutané est le type de cancer de la peau le plus grave avec un fort taux de mortalité associé aux stades avancés de la maladie. Même si le développement récent des thérapies ciblées et de l’immunothérapie a permis d’améliorer considérablement la prise en charge des patients atteints de mélanome avancé, certains patients ne répondent pas à ces traitements et de nombreux rechutent en raison du developpement de résistances à ces traitements. L’un des enjeux majeurs de la cancérologie cutanée pour les années à venir est donc d’identifier de nouvelles cibles/stratégies permettant de prévenir ou de contourner les situations d’échappement thérapeutique. Notre projet propose d’explorer l’implication possible de certains de nouvelles protéines dans la réponse thérapeutique du mélanome avancé afin de révéler des cibles/stratégies nouvelles pour éliminer les cellules résistantes à ces traitements.
Bénéfices attendus
Notre projet propose d’explorer l’implication possible de nouvelles protéines dans la réponse thérapeutique du mélanome avancé afin de révéler des cibles/stratégies nouvelles pour éliminer les cellules résistantes à ces traitements. Nos travaux devraient permettre de mieux comprendre les processus responsables du développement métastatique et de l'échappement au traitement des mélanomes et pourraient à terme permettre d'identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Les interventions réalisées sur les animaux seront les suivantes : injection sous-cutanée ou intraveineuse unique de cellules tumorales (durée: moins de 1 minute/souris), injections intrapéritonéales et/ou des gavages oraux à raison de 3 à 5 fois par semaine (durée: moins de 1 minute/souris). Séances d'imagerie (bioluminescence) sous anesthésie : 1 à 2 fois par semaine (durée : moins de 30 minutes).
Impact sur les animaux
1/Contention et douleur induites lors de l'injection i.v ou s.c de cellules tumorales. Durée de la procédure : 1 minute/souris; 2/ Inconfort/ difficultés de déplacement dues à la présence de tumeurs sur le flanc aux stades les plus avancées de la croissance tumorale; 3/ Possible détresse respiratoire due à la présence de métastases pulmonaires aux stades les plus avancées de la dissémination métastatique; 4/ Possible inflammation lors des injections intrapéritonéales répétées; 5/ Introduction accidentelle de liquide dans la trachée ou les poumons lors des gavages oraux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour prélever les tumeurs et les analyser par biochimie, biologie cellulaire, analyse transcriptomique et histopathologique.
Remplacement
Pour satisfaire au remplacement, les études in vitro ont été réalisées sur des lignées cellulaires de mélanome et des cellules primaires de mélanome fraichement isolées de patients au lieu de cellules isolées à partir des animaux. Cependant, pour mieux comprendre les conséquences du ciblage des canaux calciques de type L dans la progression, la dissémination métastatique et la résistance thérapeutique du mélanome, il est indispensable de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas d’appréhender l’impact des antagonistes calciques sur le fonctionnement des différents types cellulaires qui composent le microenvironnement tumoral et leurs interactions avec les cellules tumorales.
Réduction
Pour satisfaire à la réduction, les souris « sauvages » seront commandées chez un fournisseur agréé afin de ne pas générer d’animaux surnuméraires. . L'utilisation d'un logiciel d'analyse de puissance et de tests statistiques appropriés nous a permis de réduire au minimum la taille des groupes permettant de démontrer une différence statistique.
Raffinement
Un effort de raffinement sera réalisé en utilisant préférentiellement des femelles de façon à limiter les risques de blessures consécutives aux agressions entre congénères. Pour réduire l'angoisse des animaux, nous hébergerons 6 souris/cage dans des conditions enrichies d’élevage (igloo en polycarbonate et une tigette en papier irradié pour permettre la nidification). Dans les différentes procédures, le suivi pondéral régulier des souris sera un bon indicateur de leur état général. Dans le cas d’injections intrapéritonéales répétées, nous effectuerons une rotation des sites d’injection et surveillerons quotidiennement l’aspect des sites d’injection. Le suivi sanitaire quotidien et nos visites régulières (au moins 3 fois par semaine en fonction des procédures) permettront de déceler précocement tout signe de douleur, de souffrance ou d’angoisse et d'appliquer les points limites que nous avons définis. Des critères d’arrêt précis et précoces ont été définis pour chaque procédure. Enfin, lorsque ce sera possible, nous aurons recours à l'utilisation de techniques d'imagerie non invasive pour suivre l'évolution de la tumeur, afin de prendre en compte et soulager au plus tôt toute douleur manifestée par les animaux. Lors des acquisitions d'images, les souris seront anesthésiées et placées sur un plateau chauffant de façon à éviter l'hypothermie
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser la souris car la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet, dans la mesure du possible, d’extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les animaux seront utilisés à l'âge de 8 semaines pour une période de 8 semaines, certaines expériences pouvant aller à 90 jours de traitement. Enfin, les données in vivo de la littérature sont obtenues essentiellement sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour faire des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée.
Evaluation de l’effet d’un traitement sur un modèle rat de la maladie de Parkinson
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Une activité préclinique de service, menée sur des composés thérapeutiques pour le compte de tiers : 2 160 rats vont être utilisés dans ce cadre, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un virus est injecté dans leur cerveau pour détruire les neurones dopaminergiques, en une heure, avant des traitements administrés sur un à deux mois, des prélèvements sanguins et des mesures du comportement moteur pouvant durer trois heures, deux à quatre fois. Le porteur liste les atteintes possibles selon la voie d'administration, fausse route et irritation des muqueuses nasales, réactions cutanées, douleurs postopératoires de deux jours en moyenne, hémorragie ou infection au site opératoire. Leurs cerveaux sont prélevés après la mise à mort, et le porteur annonce qu'un modèle animal reproduisant toutes les caractéristiques motrices et cognitives de la maladie reste l'objectif à terme de cette prestation.
Objectifs
La maladie de Parkinson se définit par un dysfonctionnement du système nerveux central et périphérique. La maladie de Parkinson touche un nombre important de personnes dans le monde. L'origine de cette maladie est encore mal comprise et les traitements actuels visant à soulager les symptômes ne sont pas optimaux. Le développement de nouveaux outils thérapeutiques est donc essentiel.Pour identifier de nouvelles approches thérapeutiques, nous proposons la réalisation de modèles rongeur de la maladie de Parkinson qui permettent d’en reproduire les symptômes, afin d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements et de comprendre leurs mécanismes d’action.
Bénéfices attendus
Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament, indispensables avant les essais chez l’homme. Le bénéfice attendu est l’identification de nouveaux outils thérapeutiques.
Procédures
Les animaux vont subir une injection intracérébrale (1 heure), une administration de traitement dans le corps (1 à 2 mois/1 min) ou une chirurgie (1 chirurgie/30 min), des prélèvements de sang (1 à 4 fois/5 min) et des mesures du comportement moteur (2 à 4 fois/3 heures).
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles pour chaque méthode d'administration sont : Per os : il existe un risque faible de fausse route, ce qui peut entraîner des problèmes respiratoires passagers et un risque faible d’irritation à la suite de gavages répétés. SC et IP : l'injection peut causer une douleur ou une irritation locale au niveau du site d'injection. Intranasal : elle peut provoquer une irritation des muqueuses nasales de l'animal, entraînant un inconfort temporaire. Intradermique : certains animaux peuvent développer des réactions cutanées locales. L’administration du traitement par injection stéréotaxique ou intrathécale pourra entrainer des douleurs postopératoires qui devraient durer 2 jours en moyenne. La chirurgie entraine également un léger risque d’hémorragie ou d’infection au niveau du site opératoire.
Devenir
A l’issu de la procédure, les animaux seront mis à mort et les cerveaux prélevés pour des analyses histologiques.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans le cadre de notre activité préclinique de service. Ce projet recourt à l’utilisation de rats pour plusieurs raisons éthiques : - L’utilisation d’approches neurobiologiques invasives ne peut être faite chez l’homme ce qui rend ainsi inaccessible l’étude directe des processus de causalité neurobiologique dans notre espèce (sauf pour les études invasives). -Dans le cadre des modèles de maladie neurodégénérative, l’objectif à terme est de proposer un modèle animal présentant toutes les caractéristiques (motrice, cognitive) de ces affections. Aucun modèle in vitro ne permet l’étude de telles fonctions. De ce fait, le recours à l’animal pour étudier les manifestations comportementales de la maladie et les mécanismes impliqués dans ces processus apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles approches thérapeutiques.
Réduction
Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques. Une analyse de puissance a été effectuée, permettant de réduire le nombre maximum d'animaux par groupe à 12, pour des résultats statistiques exploitables. Pour chaque animal, un grand nombre de prélèvements post mortem sera réalisé pour maximiser l’utilisation qui peut être faite : les différentes structures cérébrales, la moelle, le liquide céphalorachidien, le sang et les organes. L’utilisation des mâles et des femelles nous permettra de porter une attention particulière au R de réduire dans la règle des 3R.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux (2 par cage) et ils bénéficieront d’un enrichissement de leur milieu (tunnel, bâton de bois à ronger). Le confort de l’animal sera pris en compte à tout moment. Leur surveillance est assurée par un suivi visuel journalier (weekend et jours fériés inclus) et une pesée hebdomadaire. Le constat de signes de souffrance entraine une surveillance accrue, avec enregistrement sous forme de fiche de suivi spécifique avec les soins prodigués (isolement, réchauffement, soins médicamenteux, etc.) et l’évolution des signes. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie avec administration d'un analgésique et d'un anesthésique local permettant de réduire la douleur des animaux. Le lendemain de la chirurgie, les animaux reçoivent une injection d'un analgésique. Un suivi post opératoire spécifique de 3 jours est mis en place. Le bien être est scoré via l’observation de différents critères de bien-être. Des points limites suffisamment précoces sont définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, des traitements vétérinaires si nécessaire. Les procédures sont réalisées par un personnel compétent.
Choix des espèces
Le rat est un excellent modèle pour les maladies humaines, car son système nerveux est proche de celui de l’homme. Ce modèle a un intérêt pour la compréhension de la pathologie humaine comme pour la mise au point de traitements thérapeutiques. De plus la dégénérescence dopaminergique par l’injection de virus est bien établie dans notre équipe et les travaux sur le rat sont largement décrits dans les études des maladies neurodégénératives. La maladie de Parkinson apparait préférentiellement à l’âge adulte, les animaux seront donc utilisés à partir de 5 semaines d’âge.
Recherche d’un effet analgésique de différents produits chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Rats : 1200
1 200 souris et 1 200 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. La voûte plantaire d'une patte arrière est incisée sous anesthésie générale, ou un produit inflammatoire y est injecté, puis les seuils de douleur sont mesurés le lendemain. La douleur est ici l'effet indésirable attendu et le paramètre étudié, le projet visant à mesurer l'effet antalgique propre de produits déjà utilisés en clinique. Le porteur affirme que l'étude de la douleur exige un "organisme entier", pose douze animaux par condition comme un minimum, et indique que la seconde espèce ne sera pas utilisée si la première donne des résultats satisfaisants.
Objectifs
Le but du projet est de rechercher des produits efficaces pour diminuer ou supprimer une douleur aiguë, notamment les douleurs postopératoires qui sont caractérisées par une hypersensibilité tactile. La douleur est définie comme une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable, liée à une lésion tissulaire existante ou potentielle. Elle peut être aiguë ou chronique, spontanée ou provoquée, discrète ou intense, mais elle est avant tout personnelle, subjective, émotionnelle et comportementale. La douleur postopératoire aiguë est causée par un geste chirurgical et elle est présente immédiatement après l'opération, provoquée par des lésions induites par la chirurgie ainsi que par un processus inflammatoire qui entraine un excès de sensibilité à la douleur (nociception). Quand la douleur postopératoire est mal traitée, une douleur postopératoire chronique peut persister pendant plusieurs semaines ou mois. Si elle persiste, elle risque de ralentir le rétablissement et de devenir chronique. Elle est alors plus difficile à traiter. Notre projet permet de déterminer l’effet antalgique propre d’un produit.
Bénéfices attendus
Une douleur postopératoire mal traitée peut entrainer des douleurs chroniques qui persistent à distance de la chirurgie pendant plusieurs semaines ou mois. Celle-ci est fréquente et peut se retrouver chez 40% des patients. Elle est associée à une hypersensibilité tactile diffuse autour de la chirurgie et qui est assez difficile à bien prévenir et ensuite à bien traiter quand elle s'est développée. La prise en charge rapide et efficace de la douleur postopératoire est importante pour assurer un confort postopératoire et une réhabilitation précoce, et pour éviter le développement de douleurs prolongées ou chroniques. Ce projet permet de déterminer précisément l'effet antalgique de produits utilisés en condition clinique, notamment sur la prévention d'une hypersensibilité tactile.
Procédures
Une chirurgie avec incision de la voute plantaire d'une patte arrière est réalisée sous anesthésie générale, en 10 minutes au maximum, la veille des tests, avec une durée maximale de 2 jours. Une administration d'un produit inflammatoire dans une patte arrière, et les tests sont réalisés le jour même avec une durée maximale d'une journée. L'objectif des procédures est de déterminer l'efficacité de molécules antinociceptives en réalisant des mesures des seuils de douleur.
Impact sur les animaux
L'administration d'un produit inflammatoire et la chirurgie se font sous anesthésie générale à l'isoflurane afin de réduire le stress de la manipulation. Cependant, les effets indésirables attendus de ces 2 protocoles sont une douleur qui est le principal paramètre étudié. Des effets indésirables peuvent survenir après la chirurgie. Une inflammation au niveau de la cicatrice peut survenir nécessitant une désinfection.
Devenir
Les procédures étant classées "sévère", les animaux ne seront pas réutilisés dans un autre projet. A la fin de chaque expérimentation, après recueil des paramètres prévus, les animaux seront euthanasiés quand la procédure est terminée. Aucun prélèvement de sang ou d’organe n’est prévu dans le projet.
Remplacement
L'étude de la douleur chez l'animal implique l'utilisation d'animaux entiers. La sensibilité à la douleur est complexe avec des symptômes qui touchent différents organes. L'utilisation de modèle avec des organes isolés ne permet pas d'évaluer l'influence de différents produits sur la sensibilité à la douleur. Des résultats obtenus lors de précédentes études et des données de la littérature permettent de sélectionner les produits à étudier (doses, voies d'administration, volumes). Des alternatives non animales ne peuvent être envisagées pour rechercher l'ensemble des objectifs prévus. Les méthodes expérimentales in vitro ou in silico ne permettent pas de reproduire l’ensemble des symptômes de la douleur, il est donc nécessaire de travailler sur un organisme entier.
Réduction
La variabilité des réponses aux effets d’un traitement chez le rongeur justifie une taille de groupe de minimum 12 animaux par condition expérimentale. Un effectif inférieur expose à un risque de devoir reproduire les procédures pour valider statistiquement la solidité des résultats obtenus par une analyse de la variance. En cas de résultat significatif, les différences entre chaque groupe et le groupe contrôle seront explorées à l’aide d’un test de comparaisons multiples adapté. En cas de trop petit nombre d'animaux, il faudrait refaire une étude pour confirmer les effets et observer des différences significatives entre les groupes. En cas de faible ou non efficacité d'un produit, son étude sera arrêtée. Si une étude réalisée chez une espèce donne des résultats antalgiques satisfaisants, la deuxième espèce ne sera pas utilisée.
Raffinement
Une surveillance attentive des animaux est réalisée. Les animaux seront hébergés à plusieurs afin de maintenir leur socialisation et dans des cages enrichies avec des tunnels et/ou du Sizzle dry et des aliments directement dans les cages (dans les copeaux). Les administrations des différents produits sont effectuées par du personnel expérimenté. L'administration par voie orale se fera à l’aide de sondes souples pour limiter les irritations. L'administration d'un produit inflammatoire et la chirurgie (animaux placés sur une plaque chauffante pour limiter le refroidissement) se feront sous anesthésie générale. Un produit protecteur est instillé au niveau de chaque oeil pour éviter le déssèchement de la cornée. Les animaux seront observés attentivement en respectant les points limites. Ils seront euthanasiés en cas d'atteinte des points limites mis en place pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse.
Choix des espèces
Après recherche bibliographique, le rat et la souris sont apparus parmi les modèles animaux les plus fréquemment décrits, et les plus appropriés pour ce projet. Les animaux utilisés sont des adultes conformément aux publications de référence.
Test de vaccins contre la vibriose à Vibrio harveyi sur le bar commun
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Deux bains vaccinaux d'une heure à quinze jours d'intervalle, puis une anesthésie, une pêche à l'épuisette et une injection de Vibrio harveyi dans l'abdomen : 300 jeunes bars de deux grammes vont être utilisés ainsi, tous tués à l'issue pour prélever leur rate. Les procédures sont classées au niveau de souffrance sévère. L'objet déclaré est de faire baisser des pertes qui peuvent atteindre 70 % d'un élevage aquacole, en vue d'une future demande d'autorisation de mise sur le marché. Le porteur juge ces nuisances légères puisqu'elles sont réalisées sous anesthésie, avant d'écrire dans le même paragraphe que les bars subiront des effets indésirables d'intensité sévère, nage anormale, isolement, arrêt de l'alimentation, et que certains mourront.
Objectifs
Les pertes économiques dues aux pathogènes en élevage aquacole s’élèvent à plusieurs milliards de dollars chaque année. Parmi les maladies qui impactent l’aquaculture, la vibriose, causée par une bactérie, est considérée comme l’une des plus importantes, engendrant des pertes pouvant aller jusqu’à 70% d’un élevage. Cette maladie est fortement influencée par les conditions environnementales (hausse des température notamment) ainsi que par la gestion des élevages (densités d’élevage, stress). Actuellement, les moyens de lutte classiquement utilisées sont de 2 types : les antibiotiques, dont les usages sont problématiques et dont l’efficacité tend à diminuer, et la vaccination, qui vise à stimuler les moyens de défenses de l’hôte. Jusqu’à présent, peu de vaccins commerciaux sont disponibles en aquaculture. C’est dans ce contexte que nous souhaitons continuer le développement d’un nouveau type de vaccin, composé du microorganisme inactivé et formulé en solution avec des particules microscopiques, capables de transporter plus de 2000 antigènes, s’administrent par les muqueuses, ne nécessitent pas d'ajout d'autres composés, sont totalement éliminables par l’organisme, sans impact sur l’environnement et leur coût de production est faible. Cette technologie est déjà utilisée chez les primates, et le chien. Notre objectif est de développer ces vaccins sur le bar commun, une espèce marine de milieu tempéré pour laquelle la vibriose génère des pertes importantes. Les objectifs de ce projet sont d’étudier l’efficacité d’un vaccin à nanoparticules sur la vibriose du bar, et d’identifier le type de nanoparticules qui confère la meilleure protection contre l’infection.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est qu’au moins 1 des 4 vaccins testés permette d’améliorer la survie des juvéniles de bars infectés par la souche de Vibrio étudiée. Dans le cas de résultats prometteurs, l’objectif serait de développer un vaccin de ce type, utilisable par balnéation à un coût réduit, et conférant au bar une protection contre plusieurs souches de Vibrio, afin qu’il puisse être généralisé en élevage. Ce bénéfice serait à moyen terme, puisqu’elle permettrait d’obtenir des résultats positifs visant in fine à faire une demande d’autorisation de mise sur le marché d’un vaccin.
Procédures
Les bars seront soumis à deux vaccinations par balnéation, d'une heure chacune à deux semaines d'intervalle, au sein même de leur aquarium. Suite à cela, les poissons seront anesthésiés dans leur aquarium avant d'être pêchés à l'épuisette. A la suite de quoi, une micro-injection d'une dose de bactérie sera réalisée, d'une durée inférieure à la minute.
Impact sur les animaux
Un stress léger d’1 heure pourra intervenir lors des vaccinations (2 par lot, à 14 jours d’intervalle), lié à la baisse du niveau de l’eau. Il n’est pas attendu d’effets indésirables suite à la vaccination. Lors de l’infection bactérienne, les bars seront tout d’abord anesthésiés avant d’être pêchés, puis soumis à une injection intra-péritonéale de bactéries. Ces nuisances sont considérées comme légères puisqu’elle sont effectuées sous anesthésie. Suite à l’injection, une douleur pourra survenir dans la zone du point d’injection. De surcroit, lors de cette infection, les bars seront soumis à des effets indésirables d’intensité sévère puisqu’ils pourront induire l’apparition de signes cliniques (nage anormale, isolement, couleur anormale, manque de réactivité, absence d’alimentation) ou une mortalité de certains poissons.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour la réalisation de prélèvements de rate.
Remplacement
Il n’existe pas, à notre connaissance, d’expérimentations déjà décrites dont le but est de montrer l’intérêt de ces vaccins à nanoparticules contre la vibriose du bar. L’objectif de ce projet est de démontrer que cette technologie de vaccin améliore la survie de cette espèce en cas d’infection. Pour ce type d’approche, il n’existe pas aujourd’hui de méthodes alternatives à l’expérimentation animale.
Réduction
Le nombre de 300 individus (5 lots*60 poissons) a été réduit à son minimum tout en permettant, pour chaque modalité testée, d’étudier 60 bars (dans 4 aquariums distincts) tout en assurant des conditions de maintenance optimales (15 bars/aquarium). En effet, le bar européen étant grégaire à ce stade de vie, le nombre d’animaux par aquarium répond à cette contrainte. Ce nombre d’animaux permettra de réaliser une analyse statistique de résistance fiable.
Raffinement
La procédure expérimentale a été conçue pour minimiser les dommages causés aux animaux, ainsi que pour réduire au maximum toutes manipulations de ceux-ci. Tout d’abord, les bars récéptionnés subiront une acclimation progressive d’un degré par jour pour passer de 19°C (température à laquelle ils sont maintenus à l’écloserie) à 24°C (température d’expérimentation). Ensuite, les vaccinations seront effectuées au sein même des aquariums d’élevage, et la pêche précédent les infections sera réalisée sur poissons préalablement anesthésiés au sein même de leurs aquariums. Aussi, pendant toute la durée des anesthésies, des bullages seront mis en place pour assurer une bonne oxygénation de l’eau. Les injections bactériennes seront réalisées sur les poissons préalablements posés sur un linge humide avec les yeux couverts par ce linge, en utilisant une aiguille à usage unique. Des tables de suivi de soins et de bien-être des animaux ont été mises en place lors de la réalisation des procédures. De plus, les conditions d’hébergement des animaux viseront à être optimales (paramètres de l’eau et alimentation à satiété) et leur environnement sera enrichis pour être adapté à leurs besoins (couvercles sur les bassins, luminosité diminuée, effet de groupe).
Choix des espèces
L’espèce choisie est le bar commun. Le choix de cette espèce a été faite car il s’agit d’une espèce aquacole de premier plan. En effet, il s’agit de la première espèce d’élevage marin en France et de la deuxième en Europe. De plus, l’étude s’intéresse à un vaccin traitant spécifiquement l’infection d’une souche de bactérie du genre Vibrio, vis-à-vis de cette espèce. Les animaux utilisés seront de jeunes bars communs de 2 grammes. Cette taille correspond à celle à laquelle les juvéniles sont vaccinés, en sortie d’écloseries. Ce stade de vie a été également choisi car à cette période, le stress dû au transfert de l’écloserie vers un site de pré-grossissement les rend plus vulnérables à d’éventuelles infections. Enfin, cette taille d’animaux permet de vacciner les poissons par balnéation dans de bonnes conditions, tout en limitant la quantité de vaccin nécessaire.
Etude chez le poisson zèbre des effets des polluants sur les stades précoces du développement des leucémies
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
1 215 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Exposés à des polluants entre deux et cinq jours après la fécondation, ils sont ensuite élevés jusqu'à trois ou six mois, puis tués pour prélever les cellules de leur moelle et y chercher une multiplication de clones sanguins, stade très précoce d'une leucémie. Le porteur affirme ne pas pouvoir dire à l'avance s'il y aura des nuisances ni lesquelles, et dépose sa demande par précaution, tout en soutenant que cette multiplication clonale est indolore. Il juge le recours à l'expérimentation animale "indispensable" et écrit qu'il est "généralement admis" que l'utilisation de poissons soulève moins de préoccupations éthiques que celle de mammifères.
Objectifs
Des clusters de leucémies pédiatriques font suspecter que des polluants environnementaux pourraient jouer un rôle dans la transformation oncogénique de cellules hématopoïétiques. L’objectif de notre projet est de déterminer si certains polluants environnementaux contribuent à la genèse de leucémies dans un modèle expérimental utilisant le poisson zèbre (Danio rerio). L’utilisation de la lignée de poissons zèbres (PZ) Zebrabow permet de détecter une amplification clonale de cellules du sang, ce qui correspond à un stade très précoce de la transformation leucémique.
Bénéfices attendus
La mise en évidence d’effet pro-leucémique de polluants chez le poisson zèbre fournira un argument important pour limiter l’exposition des populations humaines. Nos données scientifiques pourront ainsi être utilisées par les instances de régulation pour limiter l'exposition des populations à certains polluants afin de prévenir la survenue de cancers.
Procédures
Les larves seront exposées aux polluants environnementaux de 2 à 5 jours après fertilisation. Les animaux seront surveillés quotidiennement pour veiller à leur bien-être. Ils seront euthanasiés à 3 ou à 6 mois.
Impact sur les animaux
Nous cherchons à mesurer une amplification clonale des cellules sanguines chez les PZ exposés aux polluants, ce phénomène n’entraîne pas d’effet nuisible pour l’animal. En effet l’amplification clonale des cellules du sang est un phénomène indolore qui survient naturellement au cours du vieillissement. Les tests de toxicité seront réalisés sur les formes larvaires (2-5 jpf). Ceux-ci seront nécessaires pour déterminer les concentrations non-toxiques ; seules les doses sub-toxiques (n'entrainant ni mortalité, ni malformation des larves évaluées à 5 jpf), seront utilisées pour déterminer leur effet sur l’expansion des clones chez les animaux plus âgés. Les animaux seront exposés aux substances toxiques entre 2 et 5 jpf, puis élevés en conditions normales jusqu'à 3 ou 6 mois. La raison de cette DAP repose sur la possibilité que des effets néfastes sur la santé des poissons se développent au delà de 5 jpf. Nous ne pouvons pas indiquer à priori s'il y aura des nuisances et quelle sera leur nature et c'est par précaution que nous déposons cette DAP. L'euthanasie des animaux sera réalisée, après anesthésie, par exposition à des doses létales d’anesthésique.
Devenir
A l'issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les cellules de moelle hématopoïétique pour réaliser les analyses des populations de cellules sanguines en cause dans le développement de leucémies.
Remplacement
Le recours à l'expérimentation animale est indispensable pour évaluer l'effet de substances chimiques sur le développement des stades précoces des leucémies. Toutefois l'utilisation de modèle poisson zèbre reste une alternative préférable à l'usage de modèles rongeurs pour étudier l'effet des polluants sur l'incidence des leucémies. Bien que cela puisse être discuté, il est généralement admis que l'utilisation de poissons dans la recherche soulève moins de préoccupations éthiques que celles associées à l'utilisation de mammifères.
Réduction
Les plans expérimentaux ont été conçus de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés en vue de l'obtention de résultats significatifs et d'éviter les réplicats inutiles. La détermination du nombre d'animaux nécessaires par groupe se base sur des études antérieures.
Raffinement
Les études seront conduites en respectant scrupuleusement les normes en matière de soins des animaux et d'évaluation de la souffrance animale (qui ne devrait pas être causée par nos expérimentations). Les animaux seront maintenus dans des installations récentes et agréées pour assurer leur confort (qualité de l'eau, accès à la nourriture, température, cycle jour/nuit, nombre de poissons par bac...). Nous utiliserons la grille de points limites chez le poisson, présentée en annexe I, pour identifier les animaux à retirer de l'expérimentation et à euthanasier.
Choix des espèces
Bien qu'ayant un degré d'évolution moindre que celui des mammifères, le PZ possède néanmoins un fort degré de conservation avec l'humain, partageant avec lui 70% de son génome et une grande similitude physiopathologique. Le PZ est particulièrement pertinent pour modéliser les phénomènes de leucémogenèse. En effet le système hématopoïétique, ses étapes de développement au cours de l'embryogenèse et les mécanismes moléculaires qui le régulent, sont extrêmement bien conservés entre l'humain et le PZ. On retrouve ainsi chez le PZ toutes les lignées cellulaires du sang : érythroïde, myéloïde (macrophage, monocyte, granulocytes), lymphoïde (B et T), et thrombocytaire (équivalent des plaquettes). Le PZ a de ce fait été utilisé pour modéliser de multiples leucémies myéloïdes ou lymphoïdes humaines ainsi que des myélodysplasies ou syndromes myéloprolifératifs. Les animaux seront utilisés dès les premiers jours après fertilisation des œufs, ce qui correspond au début du développement du système sanguin chez le poisson. Nous exposerons les poissons aux polluants aux stades embryonnaires (entre 2 et 5 jours post fertilisation) afin de mimer l'exposition humaine pendant la grossesse. Nous analyserons ensuite les poissons adultes (à 3 et 6 mois d'âge) lorsqu'il est possible de prélever les cellules de moelle sanguine, et afin de laisser le temps à l'effet inducteur de leucémies des polluants de se manifester
Analyses de tolérance de candidats médicaments anticancéreux administrés a des souris CD-1 par voie intraveineuse
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Un prélèvement sanguin de grand volume par piqûre dans le cœur, sous anesthésie sans réveil et pouvant provoquer un arrêt cardiaque, attend chaque souris en fin d'expérience. 1 440 souris CD-1 vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et environ 288 d'entre elles, écartées du protocole faute d'un poids suffisant ou à cause d'un problème à l'injection, sont d'abord utilisées pour l'entraînement à des gestes techniques avant d'être tuées. Les autres reçoivent une injection dans la veine de la queue puis quatre prélèvements de sang par éraflure de cette même veine, sur vingt-huit jours, pour mesurer la tolérance de candidats médicaments anticancéreux. Le porteur affirme qu'un "organisme entier" et vivant est "nécessaire" et qu'"aucune alternative" ne peut se substituer à la souris.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer la tolérance lors de l’administration des candidats de thérapie ciblée anticancéreuse. Les données de tolérance sont nécessaires afin d’analyser le comportement des candidats anticancéreux dans la circulation sanguine en dose unique. Ces composés ayant une efficacité comparable entre humains/souris, les résultats de tolérance (projet actuel), seront objectivables entre l’humain et le modèle souris et serviront, à terme, à définir les modalités d'administration du médicament (dose et fréquences), lors des premiers essais cliniques. Ils permettront également d’objectiver des évènements indésirables. La première dose de cette étude sera déterminée en se basant sur une dose de référence connue, efficace et bien tolérée.
Bénéfices attendus
Les données de tolérance seront nécessaires afin d’analyser le comportement des candidats anticancéreux dans la circulation sanguine. Ces études permettront de modéliser au mieux les doses et les fréquences à utiliser pour les études d’efficacité et ainsi, à terme, de déterminer les doses et les fréquences des premières études cliniques chez l’Homme.
Procédures
# Une contention et des prélèvement(s) sur animal vigile seront prévues sur chaque animal : -lors de l’injection par voie intraveineuse dans le veine de la queue des candidats anticancéreux J(0) (5minutes) -lors de chacun des prélèvements sanguins (en éraflant la veine de la queue pour ne prélever qu'une goutte de sang) à chaque temps (J(-3), J(0), J(3) et J(9) post-traitement - 5 minutes). Une anesthésie générale sans réveil sera effectuée sur chaque animal en fin d’expérimentation et/ou atteignant les critères éthiques pour effectuer un prélevement sanguin final de grand volume, suivie d’une mise à mort (10 minutes).
Impact sur les animaux
Projet en sévérité modérée: # Les animaux subirons un stress durant plusieurs minutes (pendant et suivant l’acte) lors de la manipulation : (1) changes, (2) pesées, (3) contentions et (4) anesthésies. # Les animaux subiront une douleur de légère à modérée durant plusieurs secondes pendant l’acte lors : (1) de l’injection par voie intraveineuse des candidats anticancéreux (au temps J(0)), et (2) de chacun des prélèvements sanguins (en éraflant la veine de la queue pour ne prélever qu'une goutte de sang) à chaque temps (J(-3), J(0), J(3) et J(9) post-traitement). Ces prélèvements faibles sont généralement très bien tolérés par l'animal. # S’agissant d’une expérience de tolérance, les composés de la classe thérapeutique utilisée peuvent induire des évènements indésirables à haute dose (parmi les plus attendus : perte d’appétit, fatigue, diarrhées, perte de poils…). Il est à noter que ces effets sont généralement transitoires (environ une semaine pour les doses les plus fortes et culminant autour du 3ème jour post-traitement). Il est à noter que ces études ne sont pas conditionnées à une atteinte de la dose maximale tolérée chez l'animal et que la dose maximale de cette étude est plafonnée à une dose considérée comme bien tolérée en clinique pour cette classe de médicaments. # Un prélevement sanguin final de grand volume, pouvant induire un arrêt cardiaque, sera pratiquée sous anesthésie/antalgie générale sans réveil sur l’ensemble des animaux arrivant en fin d’expérience (à 28 jours post-traitement) ou en cas d'atteinte des critères éthiques.
Devenir
# Tous les animaux ayant atteint les critères éthiques ainsi que les animaux arrivant en fin d’expérience à 28 jours post-traitement auront un prélèvement sanguin de grand volume (par piqure dans le coeur) effectuée sous anesthésie/antalgie générale sans réveil. # Les animaux non entrées en protocole (problème à l'injection, poids inférieur à 24g... env 20%), seront réutilisées pour pouvoir pratiquer des entrainement aux geste techniques, puis mises à mort selon les critères de la formation sous controle de la SBEA et/ou controle vétérinaire.
Remplacement
S’agissant d’analyses de tolérance, un organisme entier et vivant est nécessaire afin d’obtenir des résultats représentatifs. De plus, les candidats médicaments de thérapie ciblée anticancéreuse étudiés dans ce projet ayant une efficacité comparable entre humains/souris aucune alternative ne peut se substituer à un modèle souris.
Réduction
Le procédé de micro-échantillonnage lors des prélèvements sanguins permet d’obtenir l’ensemble des valeurs pour un même animal en ne lui prenant que de très faibles quantités de sang. Le nombre d’animaux utilisés est ainsi considérablement réduit par rapport à un prélèvement sanguin classique et les variations inter-individus seront également mieux maîtrisées. En cas d’obtention de la dose maximum tolérée, les animaux prévus pour les doses suivantes seront annulés. Les animaux étant livrés chaque semaine pour les différents tests de dose, cela permettra de diminuer le nombre d’animaux entrés en protocole. Pas d’utilisation de groupe contrôle nécessaire par rapport aux échantillonnages de par l’utilisation d’un prélèvement sur les souris en expérience à J(-3) avant traitement par les candidats anticancéreux (permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux).
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe sociaux de 4 à 5 dans des cages transparentes et aux dimensions adaptées avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum et un enrichissement de l’environnement (coton pour nidification, tunnels, bâtons à ronger, ou équivalents). Avant la mise en place du protocole, les souris seront acclimatées pendant une période d’une semaine afin de limiter leur stress. Chaque essai de dose sera séparé du précédent d’une semaine, ce qui permettra d’ajuster au mieux les doses (ainsi que la souffrance résultant d’utilisation de doses trop élevées). Une surveillance comportementale et physiologique poussée des animaux ainsi que la définition d’une grille de score adaptée et suffisamment prédictive permettra d’anticiper et d’éviter au mieux toute souffrance animale. Les animaux seront observés sur critères physiques et comportementaux deux fois par jour pendant les trois premiers jours de traitement, puis une fois par jour jusqu’à la fin de l’expérience à J(28), et seront pesés une fois par jour pendant la première semaine, puis trois fois par semaine jusqu’à la fin de l’expérience à J(28). Un système de surveillance est mis en place au sein de l'établissement utilisateur pour le suivi des animaux nécessitant une surveillance accrue le week-end et les jours fériés. Les animaux inclus dans la grille de score n'atteignant pas les critères éthiques de mise à mort recevront des soins adaptés (alimentation et abreuvement facilités, réchauffement...). Une pommade antalgique/anesthésique pourra également être utilisée en cas d’inflammation au site d’injection. Le prélèvement sanguin final de grand volume sera effectuée sous anesthésie/antalgie générale sans réveil et la mise à mort de l'animal sera assurée par surdose d'anesthesiques. Les prélèvements d’organes seront réalisés après la mort de l'animal.
Choix des espèces
S’agissant d’analyses de tolérance, un organisme entier et vivant est nécessaire afin d’obtenir des résultats représentatifs. De plus, les candidats médicaments de thérapie ciblée anticancéreuse étudiés dans ce projet ayant une efficacité comparable entre humains/souris, aucune alternative ne peut se substituer à un modèle souris. La souris est une espèce animale à la fois petite et bien caractérisée pour ces études. En plus, les données d’efficacité anticancéreuses et de pharmacocinétique (le devenir du médicament dans le sang au cours du temps) seront générées sur cette même espèce animale afin de déterminer au mieux les doses et les fréquences d'administration de ces candidats médicaments de thérapie ciblée anticancéreuse chez l'Homme. Les animaux seront livrés à 7 semaines de développement et inclus en expérience à 8 semaines . A cet âge-là, les animaux sont adultes avec un système immunitaire et des organes matures permettant une tolérance pertinente par rapport au type de thérapies utilisées dans ce projet.
Avenant: Evaluation dans le modèle souris de candidats vaccins contre la tuberculose.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Comparer six candidats vaccins vivants atténués contre la tuberculose au BCG actuel, dans deux fonds génétiques de souris de résistance différente : 554 souris sont utilisées pour cela, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont vaccinées une fois, subissent trois prélèvements sanguins, puis sont infectées par les bacilles de la tuberculose en chambre de contention pendant dix-sept minutes. Le porteur qualifie ces nuisances de modérées et de courte durée en les ramenant aux minutes de contention, sans décrire à cet endroit la pathologie que l'infection installe ensuite. Il annonce une grille de score et des points limites précoces sans en donner les seuils, et affirme que le modèle animal est "incontournable" faute de modèle cellulaire pertinent.
Objectifs
La tuberculose (TB) demeure un problème majeur de santé publique et constitue un frein au développement économique. Les données épidémiologiques pour cette maladie sont édifiantes : 1/4 de la population mondiale est infecté et le taux de mortalité chez les adultes (1.5 millions de mort par an) est plus élevé que celui causé par le SIDA, le paludisme et toutes les autres infections tropicales réunies. Des thérapies existent mais sont souvent tenues en échec par leur coût, leurs effets secondaires et l’apparition de souches résistantes. De même, un vaccin vivant, Mycobacterium bovis BCG, est disponible mais son efficacité est extrêmement variable en fonction des populations vaccinées. Il est donc urgent de développer et d’optimiser de nouveaux vaccins pour arriver à contrôler la tuberculose. Au cours des dernières années, différents candidats vaccins reposant sur des antigènes ou des combinaisons d’antigène ont été évalués mais n’ont pas permis d’obtenir une efficacité supérieure au vaccin actuel le BCG. Ces résultats ont poussé la communauté scientifique à reconsidérer les vaccins vivants dérivés de Mycobacterium tuberculosis, l’agent principal de la tuberculose humaine, ou de BCG. Dans ce contexte, notre objectif est de comparer, entre eux et avec le vaccin actuel, les 6 candidats vaccins les plus prometteurs. Cette étude multicentrique impliquera plusieurs laboratoires français et internationaux. Pour réaliser cette comparaison, les différents laboratoires utiliseront plusieurs modèles de souris et plusieurs voies de vaccination. Notre rôle dans cette étude, consistera à comparer l’efficacité de protection de ces 6 candidats dans les modèles deux modèles de souris immunocompétentes présentant différentes réponses anti-TB retrouvées chez l’homme.
Bénéfices attendus
Nos études visent à identifier un vaccin vivant atténué de nouvelle génération qui mérite d'être étudié plus en profondeur dans le cadre d'essais pré-cliniques et cliniques et d’un développement potentiel en tant que vaccin amélioré contre la tuberculose. L'analyse comparative des performances de 6 souches de vaccin vivant atténué administrées par différentes voies dans 2 modèles de souris présentant une résistance variable à l’infection par les bacilles de la tuberculose contribuera à orienter l'allocation cruciale de ressources mondiales limitées pour identifier et développer une souche de vaccin vivant atténué plus efficace pour remplacer le BCG.
Procédures
Ce projet implique: 1) pour la procédure de calibration du système d'infection: une infection sur animaux placés dans des chambres de contention. Celle-ci sera réalisée une fois et la durée maximale sera de 30 minutes. 2) pour la procédure d'évaluation de l'efficacité protectrice: Tous les animaux subiront 3 prélèvements. Ces prélèvements durent 2 min environ. Tous les animaux seront vaccinés une fois et la vaccination dure environ 2 min. Enfin tous les animaux seront infectés. Pour cela ils seront placés dans des chambres de contention pendant 17min.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sur les animaux sont présents à deux niveaux dans nos expériences : 1) lors de l’anesthésie, des prélèvements, de la vaccination et de l’infection des animaux (piqûre, contention, et prélèvement de sang), et 2) lors de la pathologie éventuelle induite par l’infection. Il s’agit de nuisances modérées et de courtes durées (17 min de contention pour l'infection et 2 min environ pour la vaccination ou le prélèvement de sang).
Devenir
Tous les animaux utilisés seront mis à mort pour l'analyse du développement de l'infection (évaluation de la charge bactérienne dans les organes et analyse histopathologique).
Remplacement
Différents modèles cellulaires ou animaux sont utilisés par les équipes travaillant sur la tuberculose. Malheureusement il n’existe aucun modèle cellulaire pertinent pour comparer l’efficacité de candidat vaccin. Le modèle animal est donc incontournable à l’heure actuelle. Dans ce contexte, le modèle animal le plus couramment utilisé en première intention est le modèle souris. Ce modèle reproduit notamment au niveau immunologique bon nombre des observations faites chez l’homme.
Réduction
Les différentes phases des projets seront suivies de décisions de poursuite ou d’arrêt de l’étude en fonction des résultats. Nos expériences antérieures nous ont fourni des indications sur la taille des lots d’animaux à respecter pour obtenir en première intention des résultats statistiquement significatifs. Par ailleurs, la taille des lots à utiliser a été déterminée par une équipe de statisticien. Nous utilisons des lots d’animaux homogènes pour réduire la variabilité.
Raffinement
Des mesures sont prises pour réduire au minimum les nuisances: anesthésie lors de la vaccination, limitation au minimum des temps de contention lors de l'infection et des prélèvements, surveillance accrue après chaque geste, mise en place d'une grille de scoring et de points limites précoces.
Choix des espèces
Pour notre projet visant à comparer l’efficacité de candidats vaccin-vivant, la souris constitue le modèle de choix en raison i) de l'existence et de l'excellente caractérisation des fonds génétiques de résistance variable à la pathologie, ii) du fort degré de convergence avec les paramètres de l'immunité protectrice chez l'homme, iii) de la prédominance des outils d'analyse (réactifs immunologiques disponibles) par rapport aux autres espèces envisageables. Pour ces raisons, le modèle souris est généralement le modèle utilisé en première intention dans les études précliniques. Nous n’utiliserons pour ce projet que des souris adultes (avec un système immunitaire mature) et, si possible, par soucis d’homogénéité, âgées entre 6 et 10 semaines.
Détermination de la fréquence d’administration d’un traitement anti-rejet chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
96 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune recevant sept à quinze injections dans l'abdomen en seize jours selon la fréquence testée, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Trois prélèvements de sang au-dessus de la mâchoire s'y ajoutent par animal, sous anesthésie gazeuse. Le porteur reconnaît que ces injections répétées peuvent être douloureuses et stressantes, que les sites d'injection peuvent gonfler, et que plus la fréquence augmente, plus les désagréments augmentent. Le projet cherche la fréquence la plus basse qui reste efficace, la molécule ayant déjà été testée sur des cellules humaines, et le porteur affirme que le passage par un "organisme entier" est "nécessaire" pour repérer les effets secondaires.
Objectifs
Lorsque quelqu'un reçoit un organe d'une autre personne, son corps peut rejeter cet organe, c'est-à-dire que son système immunitaire attaque l'organe greffé, ce qui peut entraîner une perte de celui-ci. Ce phénomène, appelé "rejet vasculaire chronique", est la principale cause de perte d'un organe greffé à long terme. Parmi les cellules du système immunitaire qui participent à ce rejet, il y a un type de cellule appelé "Natural Killer" ou NK. Actuellement, il n’existe pas de traitement efficace sans effets secondaires importants permettant d’empêcher les cellules NK d’attaquer l’organe greffé. Ce projet vise donc à tester l’efficacité de deux molécules capables de bloquer l’activation des cellules NK dans un modèle de souris. Différentes fréquences d'administration seront donc testées afin de déterminer la fréquence la plus faible, c’est-à-dire nécessitant le moins d’injections tout en étant efficace. Lorsque l’efficacité d’une fréquence est démontrée, le projet s’arrête, la ou les autres fréquences restantes ne sont pas testées.
Bénéfices attendus
Dans cette étude, nous utilisons un modèle de souris pour tester l'efficacité d'un traitement qui vise à bloquer une voie spécifique dans les cellules NK lorsqu'elles sont dans un organisme vivant. Les résultats de cette étude nous aideront à déterminer quelle fréquence d'administration du traitement est la plus efficace tout en minimisant les effets secondaires. Il n’existe pas de traitement permettant de soigner efficacement le rejet causé par les cellules NK, c’est pourquoi découvrir de nouveaux traitements anti-rejet permettrait d’aider les patients greffés.
Procédures
Dans une première partie 32 animaux vigiles subiront une injection dans le ventre toutes les 54h à 60h (lundi à 7h, mercredi à 13h et vendredi à 19h) qui durera moins d’une minute pendant seize jours. Cela correspond à un total de 7 injections sur seize jours. Trois prélèvements de sang seront réalisés au-dessus de la mâchoire à huit jours d’intervalle minimum pour chacun des 32 animaux de la procédure qui auront été endormis au préalable à l’aide d’un gaz. Le prélèvement durera une à deux minutes. Le seizième jour les animaux seront endormis par respiration de gaz et seront mis à mort. Dans une deuxième partie, si elle est nécessaire, 32 animaux vigiles subiront une injection dans le ventre toutes les 48h qui durera moins d’une minute pendant seize jours. Cela correspond à un total de 8 injections sur seize jours. Trois prélèvements de sang seront réalisés au-dessus de la mâchoire à neuf jours d’intervalle minimum pour chacun des 32 animaux de la procédure qui auront été endormis au préalable à l’aide d’un gaz. Le prélèvement durera une à deux minutes. Le seizième jour les animaux seront endormis par respiration de gaz et seront mis à mort. Dans une troisième partie, si elle est nécessaire, 32 animaux vigiles subiront une injection dans le ventre toutes les 24h qui durera moins d’une minute pendant seize jours. Cela correspond à un total de 15 injections sur seize jours. Trois prélèvements de sang seront réalisés au-dessus de la mâchoire à neuf jours d’intervalle minimum pour chacun des 32 animaux de la procédure qui auront été endormis au préalable à l’aide d’un gaz. Le prélèvement durera une à deux minutes. Le seizième jour les animaux seront endormis par respiration de gaz et seront mis à mort.
Impact sur les animaux
Au cours de la première partie du projet, les animaux recevront des injections dans le ventre toutes les 54 à 60 heures (lundi matin, mercredi après-midi et vendredi soir) pendant deux semaines. Au cours de la deuxième partie du projet, les animaux recevront des injections toutes les 48 heures pendant deux semaines. Au cours de la troisième partie du projet, les injections seront données toutes les 24 heures pendant deux semaines. Ces injections répétées peuvent être douloureuses et stressantes pour les animaux. Les endroits où ils reçoivent les injections peuvent gonfler et devenir douloureux à cause de la répétition. Plus les injections sont fréquentes, plus les désagréments sont importants. Les produits injectés peuvent aussi causer des effets secondaires, comme un changement de poids (prise ou perte de poids) chez l'animal, qui sera surveillé. Pour chaque procédure et pour chaque animal, on fera aussi trois prises de sang à au moins huit jours d'intervalle au niveau de la mâchoire. Cela peut être stressant et causer des douleurs pendant la guérison.
Devenir
Pour obtenir les résultats à la fin de chaque partie du projet, les cellules contenues dans un organe de l’animal sont nécessaires (la rate). Ils seront tous mis à mort de manière réglementaire à la fin de chaque expérience.
Remplacement
Il n'existe pas d'autre méthode que l'utilisation des animaux pour vérifier l'efficacité du traitement dans un organisme vivant. L'efficacité du traitement a déjà été testée sur des cellules humaines en laboratoire, mais l'utilisation d'animaux est nécessaire pour voir comment il fonctionne dans un organisme entier et pour détecter les effets secondaires. Des interactions complexes entre les cellules ont lieu dans un organisme vivant, il n’est pas possible de recréer ces échanges en laboratoire, c’est pourquoi l’utilisation des animaux est nécessaire pour répondre à notre question.
Réduction
Les fréquences d'administration seront testées une par une, avec des intervalles de temps de plus en plus courts, pour arrêter le projet dès que l'efficacité est prouvée. Le nombre minimum d'animaux nécessaires pour chaque test a été fixé pour obtenir des résultats fiables. Ce nombre a été déterminé grâce à un test de puissance permettant de connaître le nombre d’animaux minimal pour tirer une conclusion.
Raffinement
Les injections seront faites à différents endroits du ventre pour éviter les zones rouges et gonflées, afin de ne pas causer de douleur aux animaux. Les prises de sang au-dessus de la mâchoire seront faites à différents endroits chaque semaine, et les animaux seront endormis avec un gaz avant. Le poids des animaux sera surveillé tout au long du traitement : ils seront pesés avant chaque injection. Dans la première partie, ils seront pesés trois fois par semaine, dans la deuxième partie quatre fois par semaine, et dans la troisième partie, tous les jours. Les signes de douleur seront contrôlés 5 jours sur 7 pour les parties 1 et 2 , et tous les jours pour la partie 3. On surveillera si les animaux ont le dos et courbé, des poils ébouriffés, une activité réduite, un changement d'appétit, ou s'ils s'isolent. Les animaux seront habitués à leur nouvel environnement pendant deux semaines avant de commencer les procédures, pour réduire le stress. Ils resteront en groupe pour éviter le stress lié à l'isolement. Leur comportement sera aussi surveillé, comme leur alimentation, leur toilettage, la construction de nids et l'exploration de leur environnement. Leur habitat sera enrichi pour permettre ces comportements. Enfin, les animaux seront endormis avec un gaz avant chaque geste de mise à mort.
Choix des espèces
La souris est un animal avec une anatomie et un fonctionnement du corps assez similaires à ceux de l'être humain. Le système immunitaire de la souris fonctionne de manière comparable à celui de l'humain, notamment en ce qui concerne le rejet d'organes. C'est pourquoi la souris a déjà été utilisée dans la recherche pour étudier ces mécanismes. Des souris de plus de 12 semaines seront utilisées, car à cet âge, leur système immunitaire est mature. Elles seront aussi âgées de moins de 2 ans et demi, ce qui correspond chez l'humain à la fourchette d'âge où on peut recevoir une greffe d'organe.
Etude de faisabilité de la kérato-sublimation assistée par laser réfractif (RELAKS) à l’aide d’un système laser innovant chez le lapin NZW
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Évaluer la sécurité du laser d'une startup française avant qu'elle puisse envisager un essai clinique et monter ses dossiers réglementaires : 8 lapins néo-zélandais blancs sont utilisés pour cela, trois opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, cinq dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le laser vaporise le stroma de la cornée de l'œil droit, plan par plan, en quinze minutes, l'œil gauche servant de témoin, et le gaz produit est évacué par une incision. Chaque animal subit ensuite jusqu'à quatre séances d'imagerie oculaire et de mesure de la pression intraoculaire, environ quarante-cinq minutes à chaque fois, sous anesthésie générale et locale. Tous seront tués pour l'examen histologique des tissus oculaires, d'autres équipes récupérant leurs os et leur cochlée.
Objectifs
Actuellement, des lasers femtoseconde sont déjà utilisés en chirurgie réfractive pour remodeler la cornée. Ils sont employés dans deux techniques principales : 1) LASIK (Laser in Situ Keratomileusis) : le laser découpe un volet de la cornée, qui est ensuite soulevé manuellement par le chirurgien pour permettre à un laser excimer de remodeler le stroma cornéen. 2) LALEX (Laser Assisted Lenticule Extraction) : le laser découpe un lenticule, que le chirurgien retire à travers une incision dans la cornée. Une startup française développe une nouvelle technique, le RELAKS (Refractive Laser Assisted KeratoSublimation), où le stroma n'est pas simplement coupé mais vaporisé. Un plan est découpé dans la profondeur de la cornée, cette opération étant répétée plusieurs fois. Cela génère un volume de gaz qui est ensuite évacué via une incision réalisée au laser. L'objectif principal de cette étude est d'évaluer la sécurité de ce traitement, effectué avec ce système laser innovant, pour la sublimation du tissu intrastromal de la cornée chez le lapin. L'étude vise également à évaluer les performances du laser dans des conditions simulant celles observées en clinique.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à évaluer la sécurité de cette nouvelle technologie laser en tant qu'outil pour la chirurgie réfractive. Si les résultats de l'étude ne révèlent pas d'effets indésirables, l'entreprise qui développe ce dispositif pourra envisager une étude clinique. Cela constituera ensuite une étape vers la rédaction des dossiers réglementaires nécessaires pour obtenir les autorisations des instances de santé.
Procédures
Les animaux subiront une procédure chirurgicale par laser d'une durée de 15 minutes. Une imagerie ophtalmologique sans contact sera réalisée à 4 reprises maximum et 1 fois par semaine. Cette imagerie sera similaire à celle utilisée en clinique, et sera complétée par une mesure de la pression intraoculaire à l'aide d'un tonomètre à rebond vétérinaire. L'ensemble des mesures de suivi durera environ 45 minutes. Pendant toutes ces interventions, les animaux seront sous anesthésie générale, complétée par une anesthésie locale.
Impact sur les animaux
Ce type de chirurgie a déjà été réalisé dans notre laboratoire sur des lapins, mais avec une technologie laser femtoseconde différente, sans qu'aucun effet indésirable ne soit observé. Néanmoins, il est théoriquement possible que la technologie employée dans cette étude génère des résidus issus de l'interaction laser-matière, pouvant entraîner une inflammation temporaire de la cornée. Le dispositif, nécessitant un contact direct avec la cornée, pourrait également provoquer des lésions épithéliales similaires à celles observées en clinique. Ces lésions sont temporaires et devraient disparaître dans les 48 heures suivant l'intervention.
Devenir
En fin de procédure les animaux seront mis à mort pour étude histologique des tissus oculaires. D'autres équipes de recherche récupéreront les os et la cochlée des animaux.
Remplacement
Aucun dispositif ex vivo ou in silico ne peut reproduire la complexité de l'organisation de l'œil et de ses composants, ni la réponse inflammatoire à l'interaction du laser avec la cornée. L'effet cataractogène, par exemple, peut apparaître 1 à 2 semaines après l'exposition au laser. Après les nombreuses études ex vivo menées par la startup conceptrice du laser, cette étape est à la fois logique et indispensable pour progresser vers des études cliniques, et ultimement, une mise sur le marché.
Réduction
L'entreprise ayant développé ce dispositif a réalisé de nombreux tests ex vivo, dont les résultats ont été satisfaisants, permettant ainsi de réduire au maximum le nombre de lapins par groupe. Nous effectuons les manipulations uniquement sur l'œil droit, l'œil gauche servant de contrôle, ce qui diminue de moitié le nombre d'animaux nécessaires. De plus, en tenant compte de la variabilité interindividuelle observée lors de nos études précédentes au laboratoire, ainsi que de notre objectif de comparer, à l'aide de suivis cliniques et d'analyses histologiques post-mortem, l'état des tissus oculaires des yeux contrôles et des yeux traités pour chaque animal, nous utiliserons des échelles de graduation semi-quantitatives. Pour garantir un échantillonnage suffisant en vue d'une analyse statistique avec des tests de rangs non paramétriques (Oeil Gauche vs Oeil Droit), nous avons estimé qu'un minimum de 3 animaux pour le groupe 1 et de 5 pour le groupe 2 est nécessaire..
Raffinement
Les animaux arriveront au moins une semaine (7 jours) avant toute manipulation. Tout est mis en œuvre pour limiter au maximum le stress et la douleur des animaux, notamment par l'utilisation de la sédation lors des observations. Chaque animal bénéficie de soins de qualité prodigués par du personnel qualifié, aussi bien pendant les interventions qu'en dehors, afin de garantir un bien-être optimal tout au long de l'étude. La douleur et l'inflammation sont rigoureusement contrôlées grâce à des critères d'évaluation prédéfinis et sont prises en charge à l'aide de moyens pharmacologiques adaptés (analgésiques/anesthésiques et anti-inflammatoires). Les lapins sont hébergés dans des cages conformes aux réglementations, interconnectées pour encourager l'interaction sociale, et dans un environnement enrichi (jouets Kong et autres jeux). L'eau et la nourriture (granulés et foin) sont fournies à volonté ("ad libitum") et de la musique est diffusée dans la salle d'hébergement pour réduire le stress et atténuer les bruits environnants. Nous avons déjà mené avec succès ce type de chirurgie au laboratoire et maîtrisons les paramètres environnementaux à contrôler. De plus, grâce aux nombreuses études ex vivo réalisées, l'entreprise connaît parfaitement son dispositif, ce qui garantit la rapidité et le succès des interventions chirurgicales. Pour diminuer le risque inflammatoire et le risque infectieux, des gouttes d'un antiinflammatoire seront instillées deux fois par jour pendant sept jours. En cas d'inflammation persistante, une injection sous-conjonctivale ou une instillation de gouttes oculaires d'immunosuppresseur sera effectuée deux fois par jour aussi longtemps que nécessaire. Durant la première semaine après l'opération, une personne qualifiée et familiarisée avec le modèle de lapin effectuera des visites quotidiennes pour observer les animaux et vérifier s'ils montrent des signes de souffrance. De plus, pour la gestion de la douleur nous ajouterons du metacam dans l’eau de boisson sur la première semaine (qui sera rallongé si des signes d’inflammations et de douleurs sont visible à J7).
Choix des espèces
D'un point de vue éthique et pratique, les lapins sont les animaux couramment utilisés en expérimentation animale pour les études ophtalmologiques en raison de leur anatomie oculaire qui est proche de celle de l'homme. Pour que l'observation soit représentative de ce qui pourrait se produire chez l'homme à l'avenir, il est important que la chambre antérieure de l'œil de l'animal ne soit pas trop petite. C'est pourquoi nous choisissons des lapins âgés d'environ 3 mois (12 semaines).
Les méninges : nouvel acteur de la récupération après l’accident vasculaire cérébral ischémique
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
Une injection qui déclenche une inflammation, un AVC provoqué chirurgicalement en une trentaine de minutes, des injections de microparticules d'oxyde de fer, quarante minutes d'imagerie par résonance magnétique, une heure d'imagerie par ultrasons après ouverture de la peau du crâne, la pose d'une fenêtre crânienne, puis une perfusion intracardiaque. 3 025 souris vont être utilisées dans ces procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour savoir comment les cellules inflammatoires gagnent le cerveau après un accident vasculaire cérébral. Le porteur annonce une pesée quotidienne et une notation de la grimace, les souris étant tuées au-delà de 15 % de perte de poids ou d'un score supérieur à sept pendant les quarante-huit heures critiques. Toutes sont mises à mort pour prélever leurs tissus.
Objectifs
Les méninges ont été récemment (re)découvertes en tant que voie d’infiltration immunitaire, notamment dans les pathologies auto-immunes, et jouent également un rôle dans la régulation du débit sanguin cérébral, le drainage des antigènes vers le compartiment immunitaire, ainsi que la circulation des leucocytes du parenchyme vers la circulation sanguine. Cependant, le rôle des méninges dans l’AVC ischémique est peu connu. A partir de ces informations, nous suggérons qu’une meilleure compréhension des voies et des mécanismes par lesquels les cellules inflammatoires infiltrent le parenchyme à la suite d’un AVC ischémique nous conduira vers de nouvelles possibilités de traitement. Afin de répondre à cette problématique, le projet prévoit l’utilisation combinée de techniques d’imageries innovantes et performantes, de modèles expérimentaux adaptés et des manipulations aux niveaux tissulaires et cellulaires, et porterons notre attention vers les lieux de l’inflammation méningée.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet pourront grandement améliorer notre compréhension de la physiopathologie de l’AVC et présentent un grand potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux du projet seront répartis en plusieurs groupes et seront soumis à certaines interventions correspondant au protocole suivi par chaque groupe. L’ensemble des interventions prévues durant le projet sont les suivantes : - Une injection intrapéritonéale d'un produit induisant une inflammation (animal vigile contentionné, < 1 minute) - L’induction d’un AVC (acte chirurgical, environ 30 minutes) * - Des injections intraveineuses de microparticules d’oxyde de fer (< 1 minute) * - Des examens d’imagerie par résonance magnétique et par particules magnétiques (environ 40 minutes) * - Des examens d’imagerie par ultrasons, nécessitant l’ouverture de la peau de la tête (contient un acte chirurgical, environ 1 heure) * - Des examens d’imagerie en microscopie bi-photonique, nécessitant l’ouverture de la peau de la tête (contient un acte chirurgical, environ 40 minutes) * - Une pose de fenêtre crânienne (acte chirurgical, environ 30 minutes) * - Perfusion intracardiaque (acte chirurgical, environ 10 minutes) * Les interventions marquées d’un astérisque sont réalisées sur l’animal sous anesthésie générale et analgésie.
Impact sur les animaux
L’hébergement des animaux s’effectuera au moins 7 jours avant le début des procédures pour leur habituation et la gestion de leur stress. Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître seraient : Pour l’ensemble des procédures : une perte de poids, des douleurs post-opératoires, du stress, des déficits fonctionnels. Tous les animaux auront un suivi attentif et régulier par l’expérimentateur et par le personnel animalier qualifié (prise journalière du poids, observation dans la cage en s’assurant du bien-être des animaux, échelle de grimace de la souris, prise alimentaire et boisson). Un système de pastilles à code couleur collé sur la cage permettra en un simple coup d’œil d’identifier et de surveiller particulièrement les animaux les plus « à risque ».
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de pouvoir récupérer leurs tissus pour des analyses cytologiques et histologiques.
Remplacement
Les procédures expérimentales prévues pour la réalisation du projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants, car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La physiopathologie du modèle, globalement établie, nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra de mieux comprendre la physiopathologie de l’accident vasculaire cérébral et de ce fait améliorer la récupération des patients.
Réduction
Notre projet ne permettant pas d’utiliser d’autres moyens que l’expérimentation animale, nous nous sommes assuré d’utiliser le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisés est déterminé en fonction de la spécificité et de la sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature. Dans chaque phase du projet, le minimum d'animaux a été prévu afin d'arriver à des résultats qui soient en adéquation avec les tests statistiques prévus lors de ce projet. Le nombre d’animaux pour chaque étude a été défini à partir d’une analyse de puissance et de nos données sur chaque modèle. Le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse selon l’aisance de l’expérimentateur (habileté, expérience dans les différentes techniques prévues). L’ensemble des échantillons prélevés lors des procédures pourra être partagé et utilisé, permettant une réduction du nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés durant tout le projet. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage, n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine et ne présentent aucun comportement de maladie. Les animaux seront également placés dans un environnement enrichi : 5 souris par cage, coton, paillettes, petite maison. Les animaux seront également pesés tous les jours pour surveiller leur poids et mis à mort si une perte de poids de plus de 15% est observée et/ou si un score sur l’échelle de la douleur (échelle de grimace de la souris) est supérieur à 7 pendant les 48h critiques au modèle malgré les soins apportés. Un système de pastilles à code couleur collé sur la cage permettra en un simple coup d’œil d’identifier et de surveiller particulièrement les animaux les plus « à risque ». Durant les chirurgies prévues dans la procédure, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie (injection sous cutanée minimum 20 minutes avant le début de la chirurgie). Les animaux recevront également une anesthésie locale sur la peau au niveau de l’endroit à inciser. Les yeux des souris seront couverts par du gel ophtalmique afin de ne pas les éblouir avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir de la déshydratation. Après chirurgie, les souris sont placées dans des enceintes de réveil chauffées, avant d’être remises dans leur cage respective, où elles disposeront de croquettes humides ou de diet gel auxquels elles auront été habituées sur le sol de leur cage pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce de référence utilisée pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature, et les techniques employées sont bien maîtrisées. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont similaires chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. L’ensemble des procédures comprend des animaux âgés de 8 à 15 semaines correspondant à un stade jeune adulte, ainsi que des animaux âgés de 16 mois, correspondant à un stade adulte âgé. Cela permettra de fournir un modèle pertinent et de reproduire la variabilité liée à l’âge dans l’inflammation et la récupération post-ischémique.
Etude de l’impact de la végétalisation de l’alimentation périnatale sur le risque de développer une allergie
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Gavées une fois par semaine pendant sept semaines pour déclencher une allergie alimentaire, ou huit fois en deux semaines pour induire une tolérance orale, puis exposées aux acariens par voie intranasale sous anesthésie légère à cinq reprises sur seize jours, 1 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. S'y ajoutent deux à trois prélèvements sanguins sous anesthésie et des collectes de fèces en cage individuelle. Le projet mesure l'effet d'une alimentation périnatale plus végétale sur le risque d'allergie de la descendance, les régimes étant donnés à la mère pendant la gestation et la lactation puis aux petits au sevrage, et les mâles reproducteurs sont isolés une semaine avant l'accouplement. Les souris sont tuées pour prélever leurs tissus, sauf 480 reproducteurs et reproductrices que le porteur dit vouloir proposer à d'autres utilisateurs de l'unité expérimentale, faute de quoi ils seront tués à leur tour.
Objectifs
Les allergies sont un problème majeur de santé publique. Elles résultent d’une réponse immunitaire inappropriée contre certaines protéines d’aliments, de pollens ou d’acariens, appelées allergènes. Normalement inoffensifs pour l’organisme, ces allergènes devraient être tolérés : l’allergie résulte ainsi d’une maturation inadéquate du système immunitaire. Différents facteurs environnementaux peuvent agir dès l’enfance, voire dès la grossesse, et favoriser le développement des allergies. Ces facteurs peuvent interférer avec la maturation de la muqueuse intestinale, du système immunitaire associé et du microbiote intestinal. Un défaut de l’un de ces paramètres peut être déterminant dans la propension de l’enfant à développer plus tard une allergie. Les protéines intégrées dans l’alimentation du nouveau-né, au sevrage et lors de la diversification, participent à la maturation du système immunitaire. Cependant, si l’effet protecteur d’une diversification alimentaire plus précoce a été démontré sur la prévention des allergies, le rôle de l’origine et de la diversité des protéines alimentaires n’est pas encore connu. Par ailleurs, la diminution de la consommation de protéines animales constitue un enjeu environnemental, économique et de santé majeur. Afin de répondre aux attentes sociétales sur ce sujet, nous devons mieux comprendre les facteurs et déterminants permettant une plus forte végétalisation de l’alimentation. Il est alors indispensable d’en définir les impacts sur la santé, notamment pendant les périodes sensibles de la vie. Notre projet a pour but d’étudier, dans un modèle murin, l’effet de la végétalisation de l’alimentation pendant la période périnatale sur la propension à développer plus tard une allergie. Différents régimes alimentaires seront donnés à la mère durant la gestation et la lactation, puis à la descendance au moment du sevrage. L’impact de ces régimes présentant différents degrés de végétalisation sera évalué au niveau de la composition du microbiote intestinal et de la maturation du système immunitaire chez la descendance, en lien avec sa propension à développer, suivant différents modèles expérimentaux, une allergie alimentaire, une allergie respiratoire ou une tolérance orale à un aliment. Ces travaux sont fondés sur la littérature et l’utilisation de données issues de l’analyse de cohortes de naissance pour l’identification de facteurs pertinents et ils ne cherchent pas à reproduire des travaux déjà réalisés.
Bénéfices attendus
Trouver des sources protéiques alternatives aux protéines animales, constitue un enjeu environnemental, économique et de santé publique majeur. Nos travaux participent à l’évaluation de l’impact sur la santé d’une végétalisation accrue de nos régimes alimentaires. Ils permettront ainsi plus globalement d’enrichir la connaissance scientifique sur les facteurs périnataux favorisant le développement de pathologies liées à des dysfonctionnements immunitaires tels que les allergies. De plus, ces travaux aideront à établir des politiques publiques de prévention efficace dans le contexte de l’épidémie des allergies. Les résultats permettront également de mieux caractériser l’impact de nos changements de régimes alimentaires sur notre santé, en parallèle de l’impact environnemental envisagé, et peut-être à terme, aboutir à l’élaboration de nouvelles formules infantiles.
Procédures
- Des administrations intra-gastriques sur animaux vigiles seront réalisés pour les animaux soumis à un protocole d’induction d’allergie alimentaire (1 gavage par semaine, pendant 7 semaines) ou d’induction de tolérance orale (8 gavages sur 2 semaines puis 1 gavage par semaine pendant 7 semaines). Le gavage est réalisé en un minimum de temps (environ 30 secondes). - Des administrations intranasales d’allergènes respiratoires (acariens de poussière de maison) sous anesthésie légère seront réalisées chez les animaux soumis au protocole d’induction d’allergie respiratoire (5 administrations, réparties sur 16 jours) - Deux à trois prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie légère, selon les groupes. Les prélèvements sont réalisés en 1-2 minutes maximum - Des prélèvements des fèces seront réalisés sur animaux vigiles : les fèces sont collectés au fond des cages, après mise des animaux en cage propre individuelle pendant 3 à 5 minutes.
Impact sur les animaux
Toutes les interventions sur animaux seront réalisées dans une salle dédiée par du personnel expérimenté, limitant au maximum le stress des animaux. On ne peut cependant exclure le stress lié aux manutentions répétées lors des administrations intra-gastriques, des anesthésies, des changes et des pesées. Les prélèvements sanguins sont réalisés sous anesthésie légère. Au maximum, 3 prélèvements sanguins/animal sont prévus, avec des intervalles et des volumes adaptés et conformes à la règlementation. Le stress est limité, lié à la contention. Un isolement des mâles en cage individuelle est réalisé pendant 7 jours, juste en amont des mises en accouplement, ce qui peut générer un stress modéré pour ces mâles.
Devenir
les souris seront euthanasiées, pour prélever des tissus d’intérêt afin d’évaluer l’effet des expositions sur les différents paramètres de l’homéostasie (barrière intestinale, immunité, microbiote, métabolisme global) et de l’inflammation allergique. En fin de projet, les animaux reproducteurs seront proposés pour une réutilisation aux différents utilisateurs de l’Unité Expérimentale (sous accord éthique) sinon ils seront également euthanasiés.
Remplacement
Aucun modèle in vitro n’est disponible pour tester l’impact des facteurs périnataux sur la descendance : ces effets résultent en effet du passage transplacentaire/dans le lait maternel d’une information (protéines alimentaires, molécules ou cellules inflammatoires en résultant...), et/ou d’un comportement impactant la mise en place in utero puis en période néonatale du système immunitaire et du microbiote intestinal chez le petit – les deux étant étroitement liés. L’impact de ces maturations altérées ne se révèleront que plusieurs semaines plus tard, sur la capacité à induire une tolérance ou au contraire une allergie. Cette étude nécessite donc l’utilisation d’un modèle animal permettant d’analyser de façon intégrative ces différents facteurs. Un modèle mère-enfant et un modèle expérimental d’allergie alimentaire/de tolérance orale induite chez le rongeur seront ainsi mis en œuvre..
Réduction
Afin de limiter le nombre de conditions expérimentales potentiellement testées et donc le nombre d’animaux en expérimentation, nos expériences seront basées sur les informations pertinentes obtenues par des analyses épidémiologiques (cohortes de naissance). La taille des lots est fixée à 8-12 animaux/lot, selon les taux de reproduction et la descendance obtenue. Ce nombre d’animaux à inclure est déterminé par notre expérience, et permet de prendre en compte la forte variabilité interindividuelle observée sur les paramètres mesurés, tout en assurant une puissance statistique satisfaisante. Des analyses statistiques seront dans un premier temps réalisées sur l’ensemble des paramètres mesurés pour chaque animal, permettant d’identifier tout individu ou toute variable aberrante. Des analyses statistiques seront ensuite menées, visant à construire un modèle discriminant nos groupes de traitement à l’aide de tous les paramètres analysés, et permettant d’identifier les groupes de variables permettant de discriminer les lots. Des analyses sur chaque paramètre mesuré pris individuellement seront réalisées en parallèle, afin de confirmer nos observations. La combinaison de ces approches statistiques permettra une analyse objective et maximisée de l’ensemble des paramètres analysés.
Raffinement
Toutes les interventions sur animaux sont réalisées dans une salle dédiée par du personnel expérimenté, limitant le stress des animaux. Les cages sont enrichies par des sopalins et des coques type boîte à œuf, permettant la fabrication d’un habitat et des nids. Les animaux sont hébergés par groupe, avec une taille de cage règlementaire adaptée au nombre d’animaux, permettant un comportement grégaire et sociable. Les cages sont placées dans des portoirs ventilés, permettant une isolation phonique vis-à-vis de l’extérieur. Les animaux sont surveillés visuellement quotidiennement pour identifier rapidement tout animal en souffrance. Des points limites sont établis pour identifier ces animaux. Si un tel animal est identifié, une fiche de suivi individuel est initiée et l’animal sera isolé afin de faciliter son rétablissement et surveillé spécifiquement plusieurs fois par jour, par les zootechniciens et les responsables de la procédure. En cas de non amélioration, il sera sorti de la procédure expérimentale et euthanasié. Par ailleurs, chaque animal est suivi par mesure hebdomadaire de son poids.
Choix des espèces
Le modèle souris présente de nombreux avantages, notamment la disponibilité de lignées caractérisées, un système immunitaire bien décrit, de nombreuses données sur la réponse allergique. De plus, de nombreux réactifs permettant l'étude du système immunitaire sont disponibles chez cet animal. La souche de souris utilisée est particulièrement utilisée dans nos protocoles du fait d’un phénotype biaisé vers une réponse immune mimant le sujet atopique (c’est-à-dire la prédisposition génétique à développer une allergie). Ce modèle est bien caractérisé et maîtrisé au laboratoire, ainsi que le modèle mère-enfant. La mère en devenir, gestante et/ou allaitante, sera exposée aux différents régimes alimentaires, à des doses réalistes, afin d’étudier l’impact de ces expositions en période critique sur la santé de la descendance, qui sera évaluée après le sevrage.
Etude des effets d’une modification protéique, l’O-GlcNAcylation, sur le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique durant la gestation chez le rat Wistar
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Des rates gestantes reçoivent chaque jour une injection sous-cutanée et un gavage de glucose par semaine, après une injection destinée à enflammer les îlots de leur pancréas pour aggraver leur hyperglycémie. 972 rats Wistar vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur affirme qu'aucune étude n'a montré d'effet délétère du régime gras et sucré imposé pendant neuf à dix-sept semaines, et indique par ailleurs que la mise à mort des petits à la naissance et à douze jours ne peut se faire que par décapitation et par dislocation, sans couverture anesthésique. Embryons à 15,5 et 20,5 jours de gestation, nouveau-nés, jeunes de douze et de soixante jours : tous sont tués pour prélever cœur, aorte, poumons, reins, foie, sang et placenta.
Objectifs
Les défauts cardiaques et l’hypertrophie cardiaque sont des pathologies cardiaques qui sont trois fois plus fréquents chez les enfants de mères diabétiques. L’hypertrophie cardiaque néonatale, retrouvée chez les enfants nés d'une maman ayant eu un diabète gestationnel, a longtemps été considérée comme une conséquence de l’élévation du taux d'insuline dans le sang (hyperinsulinémie) retrouvée chez le foetus. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire conduisant à cette pathologie cardiaque dans ce type de contexte (diabète gestationnel) n’a été validé. L’identification et la compréhension de ces mécanismes sont des enjeux scientifiques et cliniques afin d’améliorer la prise en charge des patients. Une modification des protéines est augmentée lors de l'élévation du taux de glucose sanguin (hyperglycémie) et a été démontrée comme étant impliquée dans l’hypertrophie cardiaque. L’hypothèse de ce projet est que l’augmentation des niveaux de cette modification protéique associée à une hyperglycémie, pourrait être un facteur causal de l’hypertrophie cardiaque néonatale retrouvée lors d'un diabète gestationnel. Les objectifs de ce projet sont : (1) Définir l’implication de cette modification protéique dans le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique au cours de la grossesse, (2) Identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans les atteintes du développement cardiaque induites par cette modification protéique.
Bénéfices attendus
Les défauts cardiaques et l’hypertrophie cardiaque sont trois fois plus fréquents chez des enfants de mères diabétiques. L’hypertrophie cardiaque néonatale associée au diabète gestationnel a longtemps été considérée comme une conséquence de l’hyperinsulinémie fœtale. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire conduisant à l’hypertrophie cardiaque dans un contexte de diabète gestationnel n’a été validé. Les bénéfices associés à ce projet sont 1) une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique dans un contexte de diabète gestationnel et 2) identifier des cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux subissent une unique procédure qui correspond à une alimentation standard ou riche en sucre et lipides sur une période de 9 à 17 semaines. Un jour avant l’accouplement et jusqu’au jour dr l'euthanasie ou au jour de la mise bas, les mères recevront une fois par jour, une injection sous cutanée d'un composé pharmaceutique permettant d'augmenter les niveaux d'une modification protéique de manière indépendante de la diète. Une injection unique d'un analogue du glucose (sucre) induisant une réaction inflammatoire des cellules pancréatiques, complétera et exacerbera le phénotype d’hyperglycémie pendant la gestation. L'injection durera 5secondes et sera faite au début de la gestation. Entre la 14ème semaine d’âge et jusqu’à la mise bas, une fois par semaine, des tests de tolérance au glucose oral ainsi que des mesures de glycémie (taux du glucose dans le sang) seront réalisés afin de valider l’intolérance au glucose. Le test de tolérance au glucose orale consiste en un gavage de glucose et au suivi de la glycémie sur les deux heures suivantes. Les mesures de la glycémie sont réalisées par un appareil spécifique, un glucomètre, avec prélèvement d’une goutte de sang à la queue des animaux. L’étude de l’impact structurel et fonctionnel du diabète sera réalisée via une échocardiographie et un électrocardiogramme sur les animaux à 60 jours post naissance. A la fin de cette période, les animaux sont euthanasiés afin de prélever les différents organes (cœur, aorte, rein, poumons, foie, sang). L'injection répétée sur des femelles gestantes est une procédure validée et maitrisée par l'équipe. Lors des précédentes expérimentations, aucun risque de mise à bas précoce ou de surrisque de canibalisme n'ont été observé et rapporté.
Impact sur les animaux
L’alimentation riche en sucre et gras utilisée dans ce projet est une alimentation très bien décrite dans la littérature. A ce jour, aucune étude n’a démontré une modification délétère du phénotype des animaux nourris avec cette diète sur une telle période. L'injection de notre modulateur pharmacologique peut entrainer une inflammation localisée et celle de notre analogue du glucose induit une réaction inflammatoire des îlots du pancréas. Ces dernières seront surveillées quotidiennement. En outre, s’il y a une inflammation sur le site d’injection, un anti inflammatoire cutané sera utilisé. Le gavage oral de glucose pour faire les tests de tolérance sera effectué en sonde rigide et ce dernier n'a pas d'effets indésirables sur la mère et les petits. La durée d’une gestation entre la 12ème semaine de vie est de 21jours, soit 3 semaines. C’est pour cela que la dernière date de prélèvements des embryons est 20.5 de jours de vie embryonnaire..
Devenir
A la fin de la procédure, l’ensemble des animaux seront euthanasiés. Après euthanasie, le placenta, le cœur, l’aorte, les poumons, les reins, le foie et le sang seront prélevés pour des analyses.
Remplacement
Le développement cardiaque est un processus complexe et intégré faisant intervenir une multitude d’acteurs. Mimer le développement cardiaque par des approches in vitro n’est pas envisageable ; rendant l’usage d’animaux indispensable pour mieux comprendre le lien entre l’hypertrophie cardiaque, le diabète gestationnel et la modification protéique. Considérant la grande disparité physiologique entre les animaux dans le développement du diabète, une première phase de mise au point de modèle de diabète gestationnel chez l’animal a été nécessaire et effectuée par notre équipe sous une demande préalable . Les animaux de cette saisine ayant validé le modèle, seront réutilisés et viendront compléter nos animaux des groupes contrôles pour ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum tout en ayant des données statistiques assez puissantes (dans la mesure du possible les tests seront réalisés en aveugle, afin d’augmenter la puissance de l’étude). Enfin, lorsque cela est possible, plusieurs investigations seront réalisées sur les mêmes animaux, afin de limiter la multiplication de groupes expérimentaux et d’animaux nécessaires. Au total, le nombre d’animaux maximal utilisé dans ce projet est de 972 animaux. Lors de la phase d’analyse, des tests statistiques seront réalisés.
Raffinement
Après leur arrivée, les animaux seront placés par 3 dans des cages avec enrichissements et accès à l’eau et à la nourriture classique. Lors de la procédure d’accouplement et après cette dernière, les animaux seront placés individuellement dans des grandes cages avec enrichissements et accès à l’eau et à la nourriture. L’alimentation et l’eau de boisson seront assurées par un membre de l’équipe, assurant une surveillance quotidienne des animaux. Lors de l'euthanasie des animaux, et lorsque cela est possible (euthanasie des mères, des animaux à 60 jours), une couverture anesthésique sera mise en place. Le sacrifice des animaux à 12 jours et à la naissance (J0) ne peut être réalisé respectivement que par dislocation et décapitation. Ces gestes sont connus de l’équipe qui y a régulièrement recourt et qui les maitrise.
Choix des espèces
Ce modèle est l’un des modèles les plus utilisés en recherche. De plus, notre équipe possède une expertise sur ce modèle animal, son comportement et sur l’ensemble des procédures associées. La taille des animaux permet de réaliser plusieurs analyses sur un même animal et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’objectif du projet est d’étudier le lien entre une modification protéique et l’hypertrophie cardiaque pédiatrique dans un contexte de diabète gestationnel. Afin d’étudier l’impact sur le développement cardiaque, différents stades de développement sont nécessaires dans ce projet. L’utilisation d’animaux à 15,5 jours de vie embryonnaire ; à 20,5 jours de vie embryonnaire, à la naissance (J0), à 12 et 60 jours post-naissance (J12 et J60), permet d’obtenir une information complète sur l’impact de notre modification protéique lors du développement cardiaque embryonnaire et post-natal.