Recherche appliquée

Des rats sains, retenus comme le modèle rongeur "le plus prédictif" en toxicologie, sont les premiers à recevoir les candidats médicaments de ce laboratoire. 2 700 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 135 pouvant être réutilisés dans un autre projet, les autres tués pour le prélèvement du sang, du liquide céphalorachidien et des organes. Ils reçoivent le composé jusqu'à trois fois par jour pendant quatre semaines, par gavage ou par injection, subissent jusqu'à six prises de sang en 24 heures, un recueil urinaire de dix-sept heures en cage à métabolisme et des examens ophtalmologiques et cardiologiques. Le porteur présente ce projet comme un moyen de réduire le nombre d'animaux des études réglementaires ultérieures, en écartant plus tôt les candidats les moins prometteurs.

Objectifs

Il reste encore de nombreuses pathologies pour lesquelles les besoins thérapeutiques ne sont pas satisfaits. L’objectif de la recherche et du développement (R&D) de nouveaux candidats médicaments est de développer de nouvelles entités chimiques ou biologiques qui seront évaluées durant des essais cliniques en vue de satisfaire les besoins médicaux. Pour un candidat médicament, la R&D pharmaceutique in vivo se doit de déterminer la fenêtre thérapeutique pour l’administration chez l’Homme, c’est-à-dire l’intervalle de doses entre lequel le candidat est à la fois actif et efficace (pharmacologie) et engendre le moins de toxicité possible (sécurité non clinique). Pour cela, des études de toxicologie (incluses dans cette demande d’autorisation de projet) ainsi que des études de pharmacologie (efficacité, mode d’action du candidat médicament) doivent être mises en place préalablement à tout essai clinique chez l’Homme. Lors du développement d’un médicament, il est nécessaire d’évaluer en parallèle : - l’efficacité : à l’aide d’études de pharmacologie sur la souris (modèle mimant la pathologie) (procédures encadrées par d’autres projets) - et la sécurité : à l’aide d’études de toxicologie sur le rat sain (forte homologie physiologique et anatomique avec l’Homme et modèle rongeur considéré comme le plus prédictif en toxicologie) (procédures encadrées par la présente DAP). Les études préliminaires in vivo de sécurité non clinique incluses dans ce projet permettent de déterminer le profil de sécurité des candidats médicaments et de connaître la fenêtre thérapeutique (gradient pour lequel des doses sont à la fois efficaces et non toxiques). Les données d’efficacité et de sécurité permettent ainsi conjointement de décider à chaque étape l’arrêt ou la poursuite du développement du médicament. Les études de ce projet interviennent précocement dans le processus de développement pharmaceutique (en amont des études in vivo réglementaires) et ne sont réalisées que sur des molécules sélectionnées après une première étape de caractérisation et de sélection des molécules in vitro (tests de neurotoxicité ou d’hépatotoxicité sur des cellules) et in silico (analyse informatique de la toxicité d’un composé pour le génome). Elles sont réalisées chez le rat uniquement pour les candidats médicaments les plus prometteurs qui seront utilisés pour la suite du développement afin de déterminer en parallèle leurs profils de sécurité, s’ils n’étaient pas encore établis.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche et développement de nouvelles entités à visée thérapeutique. Le bénéfice apporté par ce projet est l’optimisation du développement de candidats médicaments en évaluant très précocement leur toxicité éventuelle, en déterminant un profil de sécurité complet (réduction ainsi du nombre d’études réglementaires et du nombre global d’animaux utilisé pour un projet) et en ajustant au mieux les doses et le schéma expérimental avant d’initier des études réglementaires qui nécessitent un nombre plus important d’animaux. Cette approche permet ainsi de réduire les contraintes auxquelles les animaux sont soumis dans ces études en s’assurant de la bonne tolérance du candidat médicament. En effet, les deux procédures de ce projet permettent la sélection du meilleur candidat et l’arrêt des candidats les moins prometteurs, réduisant ains le nombre d’études réalisées et donc le nombre d’animaux utilisé pour un projet.

Procédures

- A l’administration (unique à réitérée 1 à 3 fois par jour pendant 1 jour à 4 semaines) de composés par voie orale ou parentérale - A l’administration d’analgésique avant l’euthanasie - A des prélèvements de sang grâce à la technique du microsampling (faible volume de sang prélevé à la veine marginale de la patte) : 6 prélèvements maximum sur 24 heures, 2 fois maximum dans l’étude - A des recueils urinaires d’une durée maximale de 17 heures en cage à métabolisme (1 fois par étude au maximum) - A un prélèvement unique de sang réalisé sous anesthésie et analgésie avant l’euthanasie - A des examens paracliniques (ophtalmologie, cardiologie,) nécessitant une contention légère au maximum 2 fois par étude

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, des nuisances ou douleurs peuvent survenir à savoir : • Administration orale : la contention d’une durée de moins de 15sec et le passage de la sonde de gavage dans l’œsophage (moins de 10sec) peuvent générer du stress chez l’animal (maximum 3 fois par jour) (Degré de sévérité léger) • Administration intraveineuse : le passage dans une enceinte thermorégulée (nécessaire pour dilater les veines et réaliser le geste dans de bonnes conditions) d’une durée maximale de 5min, la contention dans une boite adaptée à l’espèce utilisée (2min maximum) peuvent générer du stress et l’injection de la douleur (maximum 2 fois par jour) (Degré de sévérité modéré). • Administrations intrapéritonéales, intramusculaires, intranasales ou sous-cutanées : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress et l’injection (moins de 10 sec) de la douleur (maximum 3 fois par jour). Degré de sévérité léger pour une intrapéritonéale unique ou modéré si l’administration intrapéritonéale est réitérée. Pour les autres types d’administration degré léger. • Instillation oculaire (topique externe) : la contention d’une durée de moins de 15sec peut générer du stress et la molécule administrée de la douleur pour l’animal (maximum 1 fois par jour) (Degré de sévérité léger) • Prélèvements de sang à la veine marginale de la patte, veine mandibulaire ou à la veine caudale : la contention d’une durée maximale de 2min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress et de la douleur (maximum 6 points de prélèvement sur 24h) (Degré de sévérité modéré) • Recueil urinaire (cages à métabolisme) : le changement d’environnement et l’isolement de courte durée (inférieure à 17h) peuvent générer une nuisance et un stress pour l’animal (Degré de sévérité léger). • Administration sous-cutanée (analgésique) : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress et l’injection (moins de 10s) de la douleur (Degré de sévérité léger). Conséquence indirecte des actes expérimentaux : La molécule administrée peut en elle-même induire des effets cliniques et provoquer une nuisance pour l’animal.

Devenir

L’ensemble des animaux ayant reçu l’administration d’un candidat médicament dans ce projet seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure pour la collecte de sang/ liquide céphalorachidien pour analyse et d’organes pour lecture anatomopathologique. Les seuls cas de réutilisation possible dans un autre projet concernent les rats pour lesquels au moins un premier geste invasif a été réalisé dans le cadre de la procédure (entrant dans la définition de la procédure expérimentale réglementaire ex : micro-sampling) et qui n’ont pas reçu de candidat traitement /véhicule : -du fait d’une décision anticipée d’arrêt de l’étude ou d’un groupe à la suite d’observation de signes cliniques sur un autre rat traité du groupe par exemple -ou s’il s’agissait d’animaux finalement non inclus.

Remplacement

Ce projet couvre l’ensemble des études de sécurité très précoces réalisées sur les candidats médicaments de notre recherche, études pour lesquelles il n’existe pas d’alternative, validée scientifiquement, éthiquement et réglementairement, à l’utilisation d’animaux. En effet, la mise en place précoce d’un profil de sécurité d’un candidat médicament nécessite l’utilisation d’organismes complexes. L’ensemble des designs expérimentaux de ce projet est néanmoins optimisé afin de n’utiliser que le strict minimum d’animaux et de générer des données utilisables pour les études ultérieures. De plus des méthodes alternatives in vitro et in silico sont utilisées au préalable dans la caractérisation et la sélection des molécules à tester dans ces études. S’ajoutent à cela des informations des études de pharmacologie sur l’efficacité des candidats médicaments, permettant de réduire fortement le nombre de molécules testées in vivo

Réduction

Une sélection des molécules les plus prometteuses est réalisée à l’aide de tests vitro / silico avant la mise en œuvre de ce projet. Le nombre habituel d’animaux (4 à 8 animaux/dose avec une mixité conduisant à 2 à 4 individus/sexe/dose ou candidat médicament) est déterminé pour être un compromis efficace afin d’atteindre les objectifs scientifiques tout en utilisant le moins d’animaux possible. Il permet d’intégrer de la mixité (nécessaire pour évaluer la toxicité d’un composé sur l’appareil reproducteur mâle et femelle) dans les groupes sans avoir à doubler le nombre d’animaux. Ces études permettent de confirmer les données obtenues grâce aux méthodes alternatives Elles sont mises en place précocement et profitent des informations apportées par les études de pharmacologie réalisées en parallèle (développement de modèle et de recherche de mode d’action du candidat médicament). Elles correspondent ainsi à une étape supplémentaire de sélection du candidat médicament, visant à réduire le nombre total d’animaux utilisés : selon les résultats de ces études et des études de pharmacologie, le développement de la molécule peut être arrêté évitant ainsi de réaliser les études suivantes comportant un effectif d’animaux plus important. Elles permettent aussi de mieux cibler les doses et le schéma d’administration pour les études suivantes, diminuant ainsi le risque et l’impact sur le bien-être des animaux. Selon la procédure, un nombre important d’examens cliniques et paracliniques peuvent être réalisés par animal (observations cliniques, poids et température corporelle, examen ophtalmologique, prélèvement de sang pour pharmacocinétique ou biologie clinique, etc…) réduisant aussi le nombre d’animaux nécessaire à chaque procédure de ce projet. En cas de protocole particulier (exemple : nouveau schéma d’administration ou suivi d’un paramètre particulier) le service de biostatistiques pourra être impliqué pour définir un design expérimental optimal. Enfin, la technique du microsampling pour prélèvement de sang (prélèvement d’un faible volume à la veine marginale de la patte) peu invasive, rapide, permet de réaliser une cinétique complète sur un même individu, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux (en évitant l’ajout d’animaux dédiés à la pharmacocinétique dans l’étude), tout en respectant les volémies physiologiques et le bien-être animal.

Raffinement

Des observations cliniques approfondies sont réalisées chaque jour. Dès que des signes cliniques sont observés, une décision rapide est prise en concertation entre le vétérinaire, le responsable scientifique, la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA) et les équipes en charge des animaux. Selon les signes cliniques observés, et si les animaux sont en phase d’étude ou non, une prescription de soins, un arrêt de traitement, une diminution de doses ou une euthanasie peut être mise en place, tout en tenant compte de l’objectif de l’étude. Cette décision se base si besoin sur le score d’une grille de points limites spécifique au rat mise en place avant l’apparition des points limites. L’ensemble des animaux est hébergé et manipulé dans un secteur à confinement spécifique avec des procédures d’accès, des conditions d’hébergement et de manipulations strictes appliquées par tout le personnel et intervenants. Les animaux sont manipulés et peuvent être entrainés si l’étude nécessite un geste technique particulier (exemple : contention pour administration par injection). L’ensemble du personnel technique formé pour générer le moins de stress possible lors des actes expérimentaux. Les groupes peuvent être mixtes sans avoir à doubler le nombre d’animaux. Tous les animaux sont stabulés en groupes, sauf cas exceptionnel justifié scientifiquement (signes cliniques nécessitant l’isolement, recueil urinaire par exemple), avec de l’enrichissement adapté aux besoins du rat (matériel de nidification, matériel à ronger). Au cas par cas, on peut mettre en place des modifications des conditions d’hébergement pour raffinement (ex : chauffage en cas d’hypothermie transitoire). Pour les prélèvements de sang, la technique du microsampling (prélèvement d’un faible volume de sang à la veine marginale de la patte) est mise en place dès que possible. Cette technique, rapide, peu invasive et peu stressante, permet de limiter l’impact d’une cinétique et de respecter les limites de volémie physiologiques du rat (recommandations SBEA disponibles en interne). La durée du recueil urinaire sera limitée à son strict minimum (maximum de 17h). Enfin, dès qu’un acte expérimental nécessite une incision, une analgésie adaptée est mise en place en plus de l’anesthésie gazeuse.

Choix des espèces

Les 2 procédures de ce projet sont réalisées sur l’espèce rat car elles interviennent en amont des études réglementaires réalisées sur ce modèle. Comme ces études permettent, en particulier, de choisir les doses et le schéma d’administration des études réglementaires et d’identifier les organes cibles potentiels pour ajuster au mieux les examens à réaliser dans les études réglementaires obligatoires, elles doivent être réalisées sur le même modèle expérimental que celui des études réglementaires. La sélection se fait aussi sur des critères réglementaires, éthiques, scientifiques afin d’obtenir la meilleure prédiction possible de la réponse chez l’Homme. Lorsque cela est possible, l’espèce rat doit répondre aux effets pharmacodynamiques du candidat médicament. S’ajoutent à cela les données historiques (internes et issues de la littérature) relatives au rat (par souche, âge, sexe) et nécessaires à l’évaluation et l’interprétation des effets ainsi que les données des études pharmacologiques réalisées en parallèle chez la souris. Les animaux sont des jeunes adultes et adultes, conformément aux requis réglementaires et correspondant à l’âge des animaux utilisés communément dans les protocoles de recherche de candidat médicament et dans les études ultérieures à ce projet.

Tester des molécules antiépileptiques pour le compte de clients suppose une lignée de rats sélectionnés de génération en génération pour faire des crises d'absence. 3 240 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un tiers d'entre eux subit une neurochirurgie d'une heure doublée d'une chirurgie abdominale pour la pose de capteurs, puis des enregistrements cérébraux de deux à quatre heures une à deux fois par semaine, des injections pouvant aller jusqu'à deux par jour pendant 28 jours, et un hébergement en cage individuelle après l'implantation. Le porteur chiffre les effectifs d'après "l'activité envisagée de la société dans les 5 prochaines années", l'utilisation réelle dépendant de "la demande".

Objectifs

L’épilepsie représente l’une des atteintes neurologiques les plus prédominantesdans le monde. Il existe différents types d’épilepsies pouvant être catégorisées suivant l’origine de la maladie mais également suivant l’origine cérébrale des décharges épileptiques. Dans ce projet, une forme généralisée d’épilepsie sera étudiée : l’épilepsie-absence. Cette forme d’épilepsie se caractérise par l’apparition de décharges épileptiques généralisées non convulsives associées à une brève interruption de conscience et un arrêt de toute activité. Le développement clinique de nouvelles drogues antiépileptiques requière tout d’abord le test sur des épilepsies pharmaco-résistantes. Puis ces nouvelles molécules doivent ensuite montrer une efficacité sur des épilepsies généralisées de type absence. L’épilepsie-absence a pu être modélisée chez le rat par croisement successif ; Une étude pharmacologique sur ce modèle a montré une sensibilité aux mêmes antiépileptiques que les patients ainsi qu’une aggravation des crises chez le rat avec les mêmes antiépileptiques. Ce modèle, au cours des années, est devenu un modèle de référence pour évaluer les effets soignants et éventuellement aggravants de nouvelles molécules en développement. Le but de se projet est d'identifier les nouvelles molécules pouvant soigner l'épilepsie.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure sélection et validation de nouveaux médicaments contre l'épilepsie et d’optimiser les chances de succès lors des phases cliniques.

Procédures

Environ 1/3 des animaux de ce projet vont subir : - une neurochirurgie d’environ une heure, réalisée sous anesthésie générale. - une chirurgie abdominale (en simultané avec la neurochirugie) pour le placement de capteur - la pose de dispositif sous cutané sous anesthésie générale (1/4 heure) - des enregistrements une à deux fois par semaine pendant 2 à 4 heures. - Lors de ces enregistrements des traitements pharmacologiques en courte durée seront administrés (injections aigues durant quelques minutes), Une période de repos de 2 jours minimum sera respectée entre 2 sessions (en fonction du delais possible d'admission des candidats médicaments). Lors des tests pharmacologiques en administration de longue durée (chronique), les injections pourront être réalisées jusqu’à deux fois par jour, sur une durée maximum de 28 jours. - des prélèvements sanguins pourront être faits.

Impact sur les animaux

Suite à la chirurgie, une diminution de l'activité locomotrice et une deshydratation passagère pourront être observées. Une douleur modérée pourra apparaitre dans les heures suivant l'intervention chirurgicale. Malgré les études toxicologiques préalablement conduites et exigées avant tous tests de composés sur nos animaux, certains effets indésirables non attendus peuvent survenir, notamment une perte de tonus musculaire, une somnolence ou à l'inverse une excitation dûe au fait des mécanismes d'action des molécules testées. Les animaux sont hébergés en cage individuelle (portoir ventilé) après l'implantation des dispositifs d'enregistrement ce qui engendre un isolement social.

Devenir

Il sera nécessaire de vérifier l’exposition aux molécules testées et une caractérisation histologique des tissus de tous les animaux engagés dans ce projet. Pour se faire la mise à mort des animaux en fin de chaque porcédure est nécessaire

Remplacement

Cette étude nécessite l'utilisation de modèles animaux car elle vise à étudier des mécanismes physiopathologiques complexes qui ne peuvent pas être représentés par des modèles plus simples (ex. modèle cellulaire ou computationnel). Pour toute demande de mise sur le marché, et quel que soit le pays de vente ciblé, il est indispensable pour les industries pharmaceutiques de prouver l’innocuité et l’efficacité d’une molécule. Avant de réaliser des essais cliniques, des tests in vitro et in vivo sont nécessaires. Les mécanismes d’apparition, puis de mise en place des troubles neurologiques, sont encore peu connus et nécessitent des explorations supplémentaires. Cette étude nécessite donc l'utilisation de modèles animaux car elle cible des mécanismes physiopathologiques complexes qui ne peuvent pas être récapitulés par des modèles plus simples (ex. culture de neurones).

Réduction

Ce nombre d’animaux a été déterminé de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en gardant un nombre suffisant pour ne pas compromettre la validité des expériences qui seront menées. De plus, les animaux sont traités en plan d'étude croisé (tous les animaux reçoivent toutes les molécules avec à chaque fois une vérification de l’EEG avant une nouvelle administration - chaque animal est son propre contrôle). Chaque animal possède deux voies d’enregistrements permettant ainsi de réaliser les enregistrements même si un canal d’enregistrement devient inexploitable. Pour la procédure 1, nous pouvons l’estimer à 60 lots sur 5 ans (1 lot par mois). Un maximum de 14 rats par lot est prévu. Ce nombre permet d’obtenir une bonne fiabilité des résultats et une puissance statistique suffisante pour conclure sur l’efficacité du composé testé. Pour la procédure 2, nous planifions l’utilisation de 120 lots (2x60) de 20 rats sur 5 ans pour les dosages pharmacocinétiques. Un lot représente un dosage sur un plan d’étude croisé. Les animaux pouvant être testés sur 2 plans d’etude croisé, ce nombre de lots reflète l’activité envisagée de la société dans les 5 prochaines années, soit 2400 animaux. Ce nombre d’animaux est un nombre maximal, l’utilisation dépendra de la demande.

Raffinement

Dès réception, les animaux s'acclimatent 1 semaine à leur environnement. Une injection d’analgésique sera faite avant la procédure chirurgicale et sera renouvelée 6 à 8 heures après la première injection (0.05 mg/kg, i.p). Les chirurgies se déroulent sous anesthésie générale volatile. L'état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur et définissant les points limites adaptés. Cela permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. Les animaux seront hébergés dans des cages individuelles avec enrichissement. Il sera proposé aux animaux, 1 fois par semaine pendant 30 minutes, un temps de regroupement et de sociabilisation au sein d'une enceinte contenant différents enrichissements (= cours de récréation). Les animaux sont rassemblés dans une enceinte fermée avec litière et divers enrichissements, leur permettant une liberté de mouvement plus grande et une interaction entre congénères. Des points limite ont été définis et une prise en charge de la douleur avec utilisation d’analgésique sera effectué en cas de besoin.

Choix des espèces

Les modèles animaux sont indispensables pour avancer dans la compréhension des épilepsies. La lignée de rats utilisée a été développée en sélectionnant des lignées de rats naturellement épileptiques, qui présentent le même type d’anomalies comportementales et cérébrale que l’humain. Les activités neurologiques, visibles lors des enregistrements cérébraux ont des similitudes avec ceux observés chez les patients souffrant d’épilepsie-absence : début et fin abruptes, oscillations rapides et régulières. Les modifications comportementales sont similaires à celles d’un humain pendant une crise absence : brève rupture de contact se traduisant par une activité motrice figée et une fixité du regard. Les tests pharmacologiques montrent les sensibilités aux mêmes drogues. Des animaux adultes sont utilisés (âge minimum de 2 mois). Pour que les implantations des électrodes et leur fixation sur la boite crânienne se fasse sans douleur, il faut que la structure osseuse soit mature, c’est-à-dire que l’animal ait fini sa croissance osseuse. De plus, les crises apparaissent à partir de l’âge de 30 jours post-natal et sont stables et bien établies à partir de 2 mois d’âge.

Une injection dans l'orbite de l'œil sous anesthésie, un jeûne de 24 heures, 48 heures d'hébergement individuel, puis deux séries de tests comportementaux sur deux semaines pour mesurer des troubles moteurs, cognitifs et anxieux. 318 souris passent par ce protocole, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le modèle porte une modification de la protéine Huntingtine, et le porteur annonce qu'il ne devrait provoquer ni point limite ni mort prématurée, tout en prévoyant la mise à mort de tout animal perdant plus de 20 % de son poids. Une chirurgie terminale clôt le parcours, le temps de prélever le cerveau et d'autres organes conservés pour des expériences ultérieures.

Objectifs

La maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative rare d’origine génétique pour laquelle il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. Afin de pouvoir répondre à des questions fondamentales sur les mécanismes de cette maladie, un nouveau modèle a été développé afin de pouvoir étudier une modification de la protéine Huntingtine. Cette modification contribue au phénomène de neurodégénérescence et à la mortalité des neurones dans la maladie de Huntington. L'objectif de ce projet est de comprendre pourquoi et par quels moyens cette modification est toxique.

Bénéfices attendus

La technique utilisée dans ce nouveau modèle pour recréer cette modification de la protéine Huntingtine a déjà été validée sur des cellules en culture. Les résultats prometteurs obtenus sur des cellules en culture doivent désormais être testés et adaptés dans une étude animale. Ce projet a pour but de comprendre ce mécanisme de modification de la protéine Huntingtine et permettra à terme de développer des thérapies afin de retarder la progression de la maladie et/ou d’empêcher l’apparition des symptômes chez les patients atteints par la maladie de Huntington.

Procédures

Au cours de leur vie, les animaux recevront une injection rétro-orbitale sous anesthésie (durée de l'injection = 30 secondes) puis effectueront au maximum deux séries de tests comportementaux pendant une durée maximale de deux semaines. L'objectif de ces tests comportementaux est de comprendre comment la modification de la protéine Huntingtine engendre des problèmes moteurs, cognitif et anxieux. Enfin, une chirurgie terminale sous anesthésie sera pratiquée pour le prélèvement d'organes.

Impact sur les animaux

Selon la littérature et des résultats préliminaires, la modification génétique du modèle murin utilisé dans ce projet ne devrait pas entraîner l'apparition de points limites ni de mort prématurée. Cependant, plusieurs effets indésirables peuvent être identifiés : 1) un stress léger lors de la manipulation des animaux afin de les anesthésier une seule fois pendant 5 minutes et de leur administrer un composé permettant de modifier la protéine Huntingtine (durée de l'administration = 30 secondes); 2) un stress modéré lors de la mise à jeun de 24h et 3) un stress modéré lors de l'hébergement individuel des animaux pendant une durée de 48h.

Devenir

L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin des procédures. Leurs tissus cérébraux ainsi que d'autres organes clés dans la maladie de Huntington seront prélevés et conservés afin de réaliser des expériences ultérieurement.

Remplacement

Le projet traitant de réseaux neuronaux complets, il est impossible de remplacer le modèle animal vivant par des cultures cellulaires ou des simulations informatiques.

Réduction

Le nombre d'animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe afin d'obtenir des résultats statistiquement analysables et interprétables. Des résultats sur cellules en culture ont déjà validé ce modèle ce qui a permis de réduire le nombre d'animaux testés dans ce projet. Dans une démarche de réduction, les souris utilisées vont permettrent de faire plusieurs études et de répondre à différentes questions fondamentales. De plus, à la fin de l'étude, plusieurs organes clés dans la maladie de Huntington seront prélevés. Ceci permettra d’obtenir du matériel biologique précieux sans devoir générer des animaux supplémentaires.

Raffinement

Ce projet vise à concilier une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal et aucun effet indésirable majeur n’est attendu chez ces animaux. L’état de santé des animaux sera surveillé conformément à la réglementation par l’apparition de stress/douleur selon les critères de base (poil hérissé, faible activité, arrêt du toilettage). De plus, bien que la procédure soit peu invasive et très rapide (5min), des points limites suffisamment précoces et spécifiquement adaptés à ce projet tels qu'une perte de poids supérieure à 20%, un gonflement de l'oeil suite à l'injection ou tout autres signes de traumatisme seront mis en place. En présence de l'un de ces points limites, nous appliquerons une procédure d'arrêt des souffrances.

Choix des espèces

Compte tenu de la similarité de l'anatomie du cerveau avec celle de l’Homme, la souris est un modèle de choix pour l’étude de la maladie de Huntington. Le modèle murin utilisé ici permet de comprendre le rôle de la protéine responsable de cette maladie et de ses interactions au niveau d’un organisme entier. Les symptômes neurodégénératifs se développant dans la majorité des cas à l’âge adulte chez l’Homme, les tests comportementaux seront réalisés entre 4 et 7 mois une fois que le réseau neuronal des animaux est mature.

Jusqu'à dix prélèvements sanguins en 48 heures, une ponction de liquide céphalo-rachidien, trois heures d'imagerie et une chirurgie intracérébrale de deux à quatre heures : 100 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils passent aussi jusqu'à six heures en chaise de contention pour la microdialyse et deux séances hebdomadaires de tests comportementaux qui ne sont pas nommés, avec un inconfort attribué à la captivité et au conditionnement, et l'atteinte de seuils douloureux tactiles ou thermiques. Le projet mesure la diffusion de candidats médicaments contre les maladies neurodégénératives et leurs effets sur la sensibilité. Le porteur justifie le recours au primate par sa proximité anatomique avec l'être humain, et présente ce passage avant l'essai clinique comme relevant d'un "principe éthique".

Objectifs

Les maladies neurodégénératives (maladie de Parkinson, maladie d'Alzheimer, …) sont des affections du système nerveux caractérisées par la dégénérescence progressive des neurones, ce qui peut entraîner divers symptômes cognitifs, moteurs et sensoriels. Avant l’entrée des médicaments en phase clinique, il est important d’évaluer leur efficacité dans le traitement mais également l’absence d’effets secondaires chez l’animal. Le présent projet vise à tester pour ces pathologies de nouveaux candidats administrés chez le primate non-humain. Leur validation reposera sur deux approches : premièrement, une analyse permettant d'évaluer l'évolution temporelle de la distribution de ces molécules dans l'organisme; deuxièmement, une approche basée sur les changements entrainés par l’administration de ces agents dans la perception de la douleur (somesthésie), du toucher et de la température corporelle. Ces approches auront recours à des prélèvements biologiques, tissulaire, de l’imagerie et pourront nécessiter une étape chirurgicale.

Bénéfices attendus

Les études précliniques dans le cadre des maladies neurodégénératives permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament, indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement de ces molécules sur les animaux est fondamental pour confirmer que celles-ci atteignent les niveaux de sécurité, d’efficacité et d’ergonomie attendus sans effets secondaires notables. En effet certains traitements ont un impact sur la sensibilité générale (thermique, tactile, douleur …) Ce projet est mené obligatoirement sur l’animal. En effet, il n’est pas envisageable d’administrer un nouvel agent pharmacologique à l’homme sain ou malade compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître. nous souhaitons démontrer l’efficacité et la tolérance d’outils pharmacologiques en évitant toute modification délétère de la somesthésie chez un modèle de grand animal.

Procédures

Les animaux sont soumis aux étapes suivantes : - Prélèvement sanguin (10 min), jusqu'à 10 fois en 48 heures, avec un volume maximum de 5 ml/kg par semaine, sur des animaux anesthésiés ou éveillés. - Prélèvement de liquide céphalo-rachidien (LCR) (10 min), avec un volume maximum de 1 ml par animal, sur des animaux anesthésiés. - Imagerie (3 heures) sur des animaux anesthésiés. - Chirurgie intracérébrale (2 à 4 heures) sous anesthésie. - Traitement administré par voie générale, jusqu'à 2 fois par jour, sur des animaux éveillés. - Tâches en chaise pour la microdialyse (maximum 6 heures) et tests comportementaux (2 fois par semaine, maximum 60 min).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont celles associées aux différentes étapes. Pour la chirurgie : stress de l’anesthésie, hypothermie, douleur post opératoire possible. Pour les prélèvements (sang, LCR) : stress de la contention et de l’anesthésie (éventuelle), douleur possible. Pour l’évaluation de la somesthésie : stress et inconfort dus à la captivité et au conditionnement à une tache comportementale, administration systémique de substances, atteinte de seuil douloureux (tactile ou thermique) Pour l’imagerie : réaction imprévue à l’administration de produit de contraste, inconfort liée à l’anesthésie durant le transport.

Devenir

A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo. Des organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.

Remplacement

Ce projet recourt exclusivement à l’utilisation du primate non-humain (PNH), vivant en groupe dans un environnement enrichi. Ce recours à l’utilisation exclusive du PNH peut se justifier pour plusieurs raisons éthiques : 1) il n’existe pas encore de modèles mathématique ou in silico valides et réalistes permettant d’étudier ces processus causaux; 2) Dans le cadre des modèles du traitement des maladies neurodégénératives, l’objectif à terme est de tester de nouvelles molécules, thérapies innovantes sur un modèle animal ayant des caractéristiques génétiques, immunologiques similaires associes a des comportements moteurs et cognitifs qui ne peuvent être étudiés sur des lignées cellulaires (humaines ou animales) ou tout autre modèle in vitro cellulaire ou subcellulaire. Enfin, dans les tests pré-cliniques que nous abordons et dont le but est de se poursuivre chez l’homme, le recours exclusif au rongeur ne peut être satisfaisant. De ce fait, le recours à l’animal et tout particulièrement le PNH (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale, de répertoire comportemental etc.) pour étudier les manifestations comportementales, ici la somesthésie, et les mécanismes impliqués dans ces processus apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles voies thérapeutiques.

Réduction

Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques avec un nombre estimé de 4 études par an, comprenant 5 animaux maximum par étude, soit un total de 100 animaux maximum sur 5 ans. Bien qu’un nombre de 5 animaux soit faible pour avoir une puissance statistique élevée, il est suffisant pour effectuer des tests statistiques de comparaison. Il est également important de noter que les études sur «gros animal» se limitent généralement à un nombre de 3 à 5 animaux, en raison de la complexité technique et expérimentale inhérente à ce domaine. Il s’agit du nombre généralement attendu par les comités de lecture dans le cadre de l’évaluation par les pairs, qui attendent dans ce cas les résultats individuels sur chaque animal. Dans le cadre d’une étude de validation de composé innovant, la chirurgie peut ne concerner qu’un seul hémisphère cérébral, l’autre hémisphère pouvant être utilisée comme contrôle. Ce qui permet de réduire le nombre d’animaux de moitié. Enfin des males comme des femelles pourront indépendamment être utilisés dans nos projets.

Raffinement

Les animaux sont hébergés ensemble, dans une structure spécialement agrée pour l’hébergement et l’utilisation des PNH en recherche, disposant d’équipements et de protocoles adaptés au raffinement du milieu pour cette espèce (volière, nourriture variée, « jouet », fond sonore, etc.)." Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Pour le transport à la plateforme d’imagerie située à 200 m de l’animalerie, une cage dédiée placée sur un chariot protégée des regards extérieurs par une housse est préparée. L’animal sous sédation légère et dont les constantes sont toujours contrôlées, est maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillote. Le suivi des animaux est quotidien, assuré par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. La surveillance est renforcée durant la période post opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportés dans des fiches de suivi adapté. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Les volumes de prélèvements de sang comme de LCR sont adaptés au poids de l’animal. L’apparition d’hématome au point de prélèvement est surveillée. Enfin, ces procédures seront régulièrement mises à jour lors des réunions du comité́ SBEA de l’établissement.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le primate non-humain a été retenu. Premièrement les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique. Deuxièmement le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, l'anatomie cérébrale du PNH est proche de celle de l’homme en terme de taille. Il existe de plus une forte homologie entre les structures cérébrales du singe et celles de l’homme (basées sur des atlas) ce qui est indispensable dans le cadre de l'étude de la faisabilité de la procédure. Enfin, ce passage par le PNH avant la clinique relève d’un principe éthique visant à protéger démontrant la faisabilité de l’approche thérapeutique de l’espèce la plus proche de l’homme. Stade Adulte afin de pouvoir appréhender un système nerveux central en pleine maturité (2 ans minimum). Au stade défini, la taille et les caractéristiques du cerveau des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des cibles pour la chirurgie.

Une ou deux injections dans l'abdomen, puis une goutte du même produit déposée dans le nez dix jours plus tard : 84 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes. L'inflammation pulmonaire ainsi déclenchée peut s'accompagner de difficultés respiratoires. Le projet cherche à comprendre comment certaines cellules immunitaires pénètrent dans les poumons, les applications thérapeutiques étant renvoyées au long terme. Sur la réduction, le porteur écrit avoir calculé le nombre d'animaux "au plus juste", sans donner ni méthode ni effectif par groupe.

Objectifs

Les pathologies inflammatoires pulmonaires ont pour caractéristique commune une inflammation pulmonaire qui perturbe les échanges gazeux lors de la respiration.Les cellules du système immunitaire participent à la maladie et pourraient constituer une cible thérapeutiques intéressante. Ce projet a pour but d'étudier la façon dont certaines de ces cellules immunitaires (les cellules lymphoïdes innées) pénètrent dans les poumons.

Bénéfices attendus

A court terme sur un plan fondamental, ce projet permettra de faire avancer les connaissances scientifiques sur la façon les cellules du système immunitaire infiltrent les poumons. Sur un plan pathologique, ce projet pourra déterminer comment l'infiltration des cellules lymphoïdes innées participe aux maladies inflammatoires respiratoires. A plus long terme, cela permettra de proposer des applications thérapeutiques ciblant les cellules immunitaires dans ces pathologies.

Procédures

Les souris subiront, selon la procédure, soit une soit deux injections dans l'abdomen des produits les sensibilisant. 10 jours après les souris devront absorber par le nez une goutte des mêmes produits.

Impact sur les animaux

L'injection dans l'abdomen peut causer une douleur légère de courte durée. Le développement de l'inflammation pulmonaire pourrait s’accompagner de difficultés respiratoires.

Devenir

Toutes les souris seront mises à mort à l'issue de la procédure. En effet, l'analyse du système immunitaire nécessite la mise à mort pour le prélèvement et l'analyse des organes.

Remplacement

Les résultats précédemment publié par la communauté scientifique nous a confirmé qu'il n’existe pas d'autre possibilités que l'animal nous permettant de reproduire les mécanismes biologiques complexes à l’œuvre dans la réponse immunitaire. Notre projet nécessite donc l’utilisation d’un modèle animal.

Réduction

Pour nos expérimentations, nous avons calculé le nombre d'animaux nécessaire au plus juste afin de limiter le nombre de souris.

Raffinement

La méthodologie utilisée a été optimisée dans le laboratoire afin de limiter l'utilisation des animaux. Les souris feront l’objet d’une surveillance rapprochée afin de détecter tout stress et souffrance et d'y pallier. De la naissance à la mort, les animaux seront hébergés dans des conditions optimales incluant un enrichissement.

Choix des espèces

Il n’existe aucun modèle n'utilisant pas les animaux capable de reproduire la complexité de la réponse immunitaire, le recours à l’animal est donc nécessaire. La souris est couramment considérée comme le modèle le plus proche de l'humain pour l’étude du système immunitaire. L'utilisation de souris jeunes est indispensable puisque l’altération des poumons est un processus normal du vieillissement qui pourrait changer nos résultats.

120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une plaie est créée par excision ou par brûlure sous anesthésie, puis pansée quatre fois en quatorze jours, avec mesure des dimensions et de la température de la plaie, prélèvement des exsudats et trois prises de sang. L'enjeu déclaré est de montrer que des actifs cicatrisants font mieux que le Bepanthen, une crème déjà vendue en pharmacie. Le porteur écrit que le recours à l'animal est "inévitable" et qualifie l'expérimentation animale de "jalon nécessaire" dans la conception de nouveaux médicaments.

Objectifs

Le but de la cicatrisation des plaies à la suite d’une blessure est de former un tissu régénéré dont la fonctionnalité et l’aspect visuel sont aussi proches que possible de la peau d’origine. La cicatrisation des plaies, en tant que processus biologique normal dans le corps humain, est obtenue par le biais de quatre phases précisément et hautement programmées. Pour qu’une plaie guérisse avec succès, les quatre phases doivent se dérouler dans le bon ordre et dans le bon délai. De nombreux facteurs peuvent interférer avec une ou plusieurs phases de ce processus, provoquant ainsi une altération de la cicatrisation des plaies. Pour remédier à l’altération du processus de cicatrisation, des dispositifs médicaux tels que l’application de crèmes cicatrisantes ou de pansements ont été développés. Ces dispositifs accélèrent la cicatrisation, soulagent la douleur induite par l’inflammation, aident à prévenir les infections et améliorent la régénération tissulaire. L’objectif de notre projet est de montrer l’efficacité accrue de nouveau composés, utilisable sous forme de crème ou en association avec un pansement, sur la cicatrisation cutanée suite à des blessures.

Bénéfices attendus

Au terme de cette étude nous espérons apporter la preuve d’une meilleure efficacité de nos actifs cicatrisants par rapport au contrôle positif (Bepanthen) largement utilisé pour améliorer la cicatrisation.

Procédures

Interventions sur animaux : 1) Génération des plaies : Chirurgie réalisée sous anesthésie générale et locale avec utilisation d’analgésiques. Une chirurgie de 10 minutes pour chaque souris. 2) Administration des dispositifs médicaux : Sous anesthésie générale et locale avec utilisation d’analgésiques. 4 fois car l’expérimentation dure 14 jours (Tous les 3,5 jours). Durée de l’administration des dispositifs médicaux, 10 minutes pour chaque souris. 3) Mesures des dimensions et de la température des plaies (Tous les 3,5 jours, soit 4 fois) : Sous anesthésie et analgésie, en même temps que l’application des dispositifs médicaux. Durée 2 minutes pour chaque souris. 4) Prélèvements des exsudats de plaies (Tous les 3,5 jours, soit 4 fois) : Sous anesthésie et analgésie. Durée 3 minutes pour chaque souris. 5) Prélèvements sanguins (Tous les 7 jours) : 3 fois, durée 2 min, pour chaque souris sous anesthésie générale. Toutes les souris (120) du projet sont concernés par cette procédure.

Impact sur les animaux

Un des effets indésirables de l’application de plaies est la douleur induite par l’inflammation. Ces plaies pourraient aussi induire une déshydratation des animaux. Enfin, les prélèvements sanguins répétés sur les souris (1 fois par semaine) lors de nos expérimentations pourraient engendrer des nuisances telles que l'anémie, l’apparition d’hématomes et une déshydratation des souris.

Devenir

À la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever leurs organes à des fins d'analyses d'immunohistochimie, de biochimie et de biologie moléculaire. Ces analyses approfondies sont essentielles pour élucider les mécanismes thérapeutiques de nos agents cicatrisants.

Remplacement

L’utilisation de l’animal est inévitable pour notre projet car nous cherchons à caractériser l’effet bénéfique d’actifs cicatrisants au niveau systémique. Actuellement, aucun modèle in vitro ne permet de mimer le phénomène étudié dans son ensemble et dans sa complexité.

Réduction

L’utilisation de l’animal est réduite au maximum. Dans cette optique, nous utiliserons des groupes de 10 souris par groupe expérimental afin de rendre nos résultats exploitables. Pour chaque expérience, le maximum d’échantillons autorisés réglementairement seront prélevés sur l’animal afin d’éviter d’avoir à reproduire l’expérience par manque de tissus. Chaque fois que cela sera possible, nous analyserons un maximum de paramètres cellulaires et moléculaires sur les mêmes individus afin de limiter le nombre d’expériences in vivo.

Raffinement

Les souris seront logées en groupes de quatre dans des cages respectant les normes réglementaires, avec un accès libre à l'eau et à la nourriture. Après l’intervention chirurgicale, des mesures seront prises pour éviter un isolement complet, telles que l'utilisation d'adhésifs pour protéger les plaies et maintenir les animaux en groupe. L'anesthésie et l'analgésie seront systématiquement administrées lors de la génération des plaies et tout au long de l'expérimentation. Nous accordons une attention particulière à la gestion de l'inflammation induite par les plaies. En cas de dépassement des critères définis, comme par exemple une perte de poids dépassant 10-15% de leur poids initial, des mesures seront prises pour restaurer leur santé et pour éviter toute souffrance inutile. Pour atténuer l'angoisse des animaux qui seraient isolés en post-opératoire, nous enrichirons leur environnement en leur fournissant davantage de coton, d'igloos et de roues d'exercice, et nous les nourrirons avec une gelée alimentaire enrichie en nutriments. Cette alimentation spécifique sera également distribuée après chaque prise de sang. Un suivi attentif des animaux sera effectué en conformité avec les recommandations du comité de suivi du bien-être animal de notre établissement.

Choix des espèces

L’utilisation d’animaux vivants est un jalon nécessaire dans la conception de nouveaux médicaments, en particulier pour obtenir la preuve de l’efficacité thérapeutique des produits que nous avons développés. Ce projet a pour but de démontrer que des actifs cicatrisants sont efficaces dans deux modèles de cicatrisation (Excision/Brûlure). Les rongeurs, et en particulier les souris, sont fréquemment utilisés pour modéliser les maladies humaines, ainsi des modèles de cicatrisation utilisant des souris ont été développés. Ces modèles induisent une plaie sur la peau de l’animal. Les souris présentent, dans ce cas, bon nombre des signes physiopathologiques caractéristiques des processus de cicatrisation observable chez l’humain (Inflammation, synthèse d’exsudats, ré-épithélialisation des lésions cutanées, etc…). Les animaux seront utilisés à l'âge adulte car nos actifs cicatrisants seront prescrits chez l'adulte et que ce stade de développement est plus stable d'un point de vue physiologique.

Mettre au point un protocole de chirurgie cardiaque que la communauté scientifique pourra réutiliser suppose d'abord de blesser des cœurs. 610 poissons-zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit sous anesthésie l'ablation ou la brûlure par le froid d'environ 20 % de l'extrémité du muscle cardiaque, reste deux minutes hors de l'eau, puis récupère six heures en isolement, une partie passant cinq séances d'échographie sous anesthésie jusqu'à soixante jours. Le porteur affirme qu'aucune alternative au poisson-zèbre n'existe pour ce travail, dont le produit final est un protocole standardisé mis à disposition des laboratoires.

Objectifs

Depuis la première démonstration de la capacité de régénération complète du cœur du poisson-zèbre suite à une lésion en 2002, bien que largement utilisé par la communauté scientifique s’intéressant à ce phénomène, le protocole de lésion mis-en œuvre sur le poisson-zèbre n’a que très peu évolué. En parallèle, durant ces 20 dernières années, les connaissances sur la perception de la douleur chez les téléostéens, poissons dits « évolués », ainsi que la prise de conscience éthique de la nécessité de prise en charge de la souffrance animale ont grandement avancé. Il apparaît aujourd’hui impératif d’apporter un protocole robuste, éthiquement compatible avec les obligations réglementaires, apportant une réelle prise en charge de la douleur lors des interventions chirurgicales via l’utilisation systématique d’analgésiques, mais également en apportant un environnement et un contrôle des paramètres post-opératoires efficaces, favorisant une récupération optimale des poissons-zèbres. Il est également essentiel de démontrer que la mise en œuvre de ce protocole amélioré ne rentre pas en interaction avec les mécanismes de la régénération cardiaque déjà démontrés. Enfin, il existe une variabilité potentiellement importante entre les individus d’un même lot expérimental, et également lors de la réalisation des chirurgies, dépendantes du manipulateur. L’utilisation de l’échographie/photo-acoustique à haute résolution, une technique non-invasive de caractérisation de la fonction cardiaque, permettra d’évaluer cette variabilité et d’identifier des individus non-compatibles avec la procédure (par exemple avec un défaut cardiaque), tout en évaluant l’étendue du dommage cardiaque initial. Afin d’avoir accès à un équipement de haute technologie, le projet sera réalisé sur 2 établissements utilisateurs différents.

Bénéfices attendus

Bien que largement utilisé par la communauté scientifique dans le cadre des recherches sur la régénération cardiaque depuis plus de 20 ans, il n’existe pas aujourd’hui de protocole standardisé de chirurgie prenant en compte la gestion de la douleur chez le poisson-zèbre. Notre projet aboutira à la mise à disposition de la communauté d’un protocole standardisé de chirurgie cardiaque, proposant une prise en charge efficace de la douleur via l’utilisation d’un cocktail analgésique / anesthésique, et la mise en place de mesures de raffinement (environnement per- et post-opératoire) adaptée à une récupération optimale des animaux après la chirurgie. En complément, la mise au point du suivi de la régénération cardiaque par échographie permettra de diminuer le nombre de poissons nécessaires dans les protocoles de lésion du myocarde. Chaque poisson pourra être suivi individuellement au cours du temps nécessaire à la régénération et être son propre contrôle, améliorant également la robustesse des résultats.

Procédures

Les interventions chirurgicales seront réalisées dans l'EU1 : une simulation d’infarctus cardiaque sera réalisée chirurgicalement sur les poissons, en effectuant une lésion mécanique ou par le froid d'une petite partie de l'extrémité du muscle cardiaque.; une chirurgie sous anesthésie générale de 2 minutes sera réalisée. Au sein de l'EU2, une partie des poissons-zèbres passera en échographie cardiaque sous anesthésie générale : 5 séances de 5 à 10 minutes maximum maintenus immobiles dans un bain d’anesthésique.

Impact sur les animaux

La chirurgie sera réalisée sous anesthésie, le poissons seront maintenus hors de l’eau pour une durée de 2 minutes. Une ablation de l’extrémité du muscle du cœur de l’ordre de 20% ou bien une lésion par le froid de cette même zone sera réalisée. La zone d’incision présentant une implantation musculaire faible chez le poisson et une absence de plexus osseux, la douleur perçue pendant et après la procédure chirurgicale est estimée modérée. La faible hémorragie consécutive à la résection peut entrainer une légère hypoxie durant les quelques minutes suivant le réveil. Les animaux seront socialement isolés durant la période de récupération (6 heures). Les animaux suivis par échographie seront anesthésiés 5 fois à J-1, J7, J15, J30 et J60 afin suivre la régénération du cœur.

Devenir

L'ensemble des animaux sera mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des histologies et evaluer la régénaration cardiaque.

Remplacement

Les mécanismes de régénération du myocarde sont très complexes, impliquant la participation de nombreux types cellulaires différents. Le développement des techniques alternatives d’organoïdes actuelles s’attache aux modèles mammifères qui ne présentent malheureusement pas cette capacité régénérative. Il n’y a pas aujourd’hui à notre connaissance d’alternative à l’utilisation de poisson-zèbre pour la mise en œuvre de ce projet.

Réduction

L’évaluation du nombre d’animaux s’appuie sur nos précédents travaux publiés qui nous ont permis de réduire efficacement le nombre d’animaux nécessaires. La procédure « échographie » au cours de laquelle chaque individu sera son propre contrôle permet d’autant plus la réduction du nombre d’animaux nécessaires au projet. Les études longitudinales en échographie vont permettre de s'assurer de la qualité des interventions chirurgicales, la dynamique de régénération de chaque poisson pouvant être évaluée avec des tests paramétriques aux différents étapes des procédures.

Raffinement

L’objectif principal de notre projet est d’apporter des éléments majeurs de raffinement au protocole de chirurgie cardiaque communément mis-en-œuvre chez le poisson-zèbre, et au suivi post-opératoire. Une attention maximale sera portée aux conditions environnementales (maitrise de l’asepsie, des paramètres physico-chimique), à la prise en charge efficace de la douleur post-opératoire, et l’observation des animaux avec la mise en place d’une grille de score étudiée spécifiquement pour ce projet, nous permettant d’estimer l’atteinte d’un point limite de manière précoce, et nous permettant de mettre en œuvre les mesures adaptées à la prise en charge de la souffrance des animaux. Afin de limiter le stress au maximum, le transport des animaux entre les 2 sites sera réalisé dans une boite en polystyrène afin de maintenir une température optimale pendant les 450m séparant les 2 établissements. Les poissons seront placés individuellement dans des contenants hermétiques et adaptés au transport. Le transport n’excédera pas 10min.

Choix des espèces

Le poisson-zèbre est devenu au cours des dernières décennies l’espèce-modèle aquatique de prédilection en recherche scientifique, représentant désormais plus 5% des animaux utilisés à des fins scientifique en Europe. Le génome du poisson-zèbre présente 70% d’homologie avec le génome humain (estimé à 85% pour les gènes impliqué dans des pathologies), le poisson-zèbre dispose également d’une capacité originale de régénération cardiaque, ces éléments en font un modèle idéal pour la compréhension des mécanismes à l’œuvre dans la régénération cardiaque, pouvant aboutir à l’identification de pistes thérapeutiques majeures transposables chez l’homme. Les poissons utilisés seront tous des adultes matures sexuellement, âgés de 6 à 18 mois. Les mécanismes de régénération ne peuvent être étudiés que sur des animaux ayant terminé leur développement.