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
Maintien de lignées modèles génétiquement modifiées pour l’étude de troubles cognitifs
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les souris des deux lignées élevées ici, l'une à vieillissement accéléré, l'autre triple transgénique, développent avec l'âge des troubles de l'apprentissage et de la mémoire, parfois une agressivité accrue et des crises de nature épileptique. 708 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans autre acte que l'élevage, pour fournir des projets sur la maladie d'Alzheimer. Les souris sont gardées au plus jusqu'à 6 mois, pour éviter l'apparition de ces troubles, et les reproducteurs tant qu'ils se reproduisent bien et ne montrent aucun trouble. Les souris destinées aux projets restent en vie à cette fin, d'autres sont tuées, notamment quand les portées sont trop grandes. Le porteur affirme que "quelques couples seulement sont nécessaires chaque année" pour maintenir les lignées, sans détailler le calcul des 708 souris.
Objectifs
Cette demande d’autorisation de projet concerne la mise en place d’un élevage de souris appartenant à deux lignées particulières, qui constituent toutes les deux des modèles de référence dans l’étude de pathologies cognitives, telles que la maladie d’Alzheimer. Ce sont des modèles à phénotype dommageable se développant avec l’âge. Un descriptif des principales caractéristiques de ces lignées suit juste après. Nous souhaitons élever ces animaux dans notre établissement d’expérimentation. Ces deux lignées présentent des symptômes complémentaires par rapport à ceux observés chez l’homme. Le premier modèle est une souris à vieillissement accélérée établi au début des années 1980. Ces animaux ont une prise de poids plus faible et présentent des déficits progressifs liés à l'âge en matière d'apprentissage et de mémoire, qui commencent vers l'âge de 6 mois, ainsi qu'une augmentation de l'activité locomotrice. En ce qui concerne le cerveau, ces animaux présentent des ressemblances fortes avec la pathologie humaine que nous souhaitons étudier : la maladie d’Alzheimer. De manière similaire, nous utiliserons un modèle de souris triple-transgénique qui est l'un des modèles les plus utilisés pour la maladie d'Alzheimer car elle récapitule les principales caractéristiques de cette maladie neurodégénérative. La souche est caractérisée par des déficits de mémoire dès l'âge de 6 mois, semblable à une déficience cognitive légère chez l'homme. Les animaux présentent des troubles cognitifs plus prononcés en vieillissant encore et sont donc de bons candidats pour étudier la pathologie ciblée.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra la mise à disposition d’animaux bien adaptés à l’étude de la maladie d’Alzheimer pour plusieurs chercheurs/projets.
Procédures
Aucun essai n’est associé à ce projet puisqu’il s’agit uniquement d’un élevage.
Impact sur les animaux
Avec l’âge, ces animaux développent des troubles de l’apprentissage et de la mémoire. Ces troubles peuvent également nuire aux comportements sociaux des animaux avec parfois une agressivité accrue. Occasionnellement des crises de nature épileptique peuvent survenir avec l’âge également.
Devenir
Ces élevages sont destinés à produire des animaux nécessaires à des expérimentations de projets scientifiques Certains animaux seront gardés en vie à cette fin. Les reproducteurs seront conservés tant qu’ils sont compatibles avec de bonnes performances en reproduction et l’absence d’apparition de troubles liés à la pathologie. D’autres seront mis à mort au cours de la gestion de ces élevages : animaux non nécessaires si les portées sont trop grandes.
Remplacement
Dans le domaine des maladies cognitives, il n’existe pas encore de modèle in vitro permettant de prendre en compte les interactions complexes affectant le développement du cerveau et son altération par la pathologie. L’utilisation d’animaux modèles est donc essentielle pour pouvoir progresser et implique de disposer d’élevages.
Réduction
Nous maintiendrons la taille de l’élevage au minimum requis pour un maintien des lignées (quelques couples seulement sont nécessaires chaque année). Les animaux non nécessaires à ce maintien seront euthanasiés précocement. Les projets de recherche dans lesquels seront affectés les animaux par la suite (utilisation continue) feront l’objet d’un calcul de puissance et d’une analyse statistique. Les élevages seront adaptés afin de produire le nombre adéquat d’animaux dans le respect des 3Rs.
Raffinement
Les animaux sont hébergés à plusieurs afin de ne pas les exposer à un stress lié à l’isolement. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la nidification, bâtons à ronger, maisonnettes en carton (sans encre) et utilisation de petits hamacs en plastique. Pour éviter l’apparition des phénotypes dommageables liés à l’âge, les animaux seront maintenus à un âge limite de 6 mois maximum, ce qui assure également normalement de bonnes performances de reproduction.
Choix des espèces
La souris est un modèle de référence dans les pathologies cognitives. Notamment l’existence de lignées récapitulant des symptômes précis de la maladie d’Alzheimer en font des outils de choix pour ce projet. Les deux modèles que nous avons retenus sont également très largement utilisés dans la communauté scientifique qui a validé leur pertinence par rapport à la symptomatologie humaine. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, i.e. capables de se reproduire
Évaluation pré-clinique des nouvelles molécules en thérapies combinés pour améliorer l’efficacité du traitement de la tuberculose.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
23 295 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Infectées par Mycobacterium tuberculosis par voie intranasale, elles reçoivent ensuite des composés par gavage, jusqu'à quatre fois par jour, cinq à sept jours par semaine, pendant seize semaines au maximum, et jusqu'à sept prélèvements sanguins caudaux dans une même journée. Le porteur annonce des signes cliniques légers à modérés, perte de poids, prostration, poils hérissés, alopécie, et la mise à mort des souris qui perdent 20 % de leur poids ou présentent au moins trois de ces signes. Ce chiffre de 23 295 animaux couvre, écrit-il, "environ 125 études" de criblage de composés antituberculeux menées pour un consortium.
Objectifs
L'objectif global des institutions de santé et de recherche représentant les forces de lutte contre la tuberculose, est d’identifier de nouveaux traitements innovants et de trouver des solutions de santé plus adaptées pour contrer la menace croissante de la tuberculose. Par conséquence, il existe une demande croissante pour le développement et le criblage des bibliothèques de nouveaux composés antituberculeux, en amenant jusqu’au phases cliniques les combinaisons les plus intéressantes. Les études d'infection bactérienne chez l'animal sont documentées dans la littérature et sont essentielles pour démontrer l'efficacité des composés antibactériens résultants des criblages In Vitro de ces composés. Notre objectif est de sélectionner les nouveaux composés qui présentent une meilleure activité in vitro contre la bactérie Mycobacterium tuberculosis (Mtb) et de les faire évoluer dans la « pipeline » de développement d’antibiotiques dans le cadre des tests précliniques. Le but global est, donc, d’identifier les composés les plus efficaces par une validation préclinique en modèle animal d‘infection par Mtb. La recherche préclinique permet également d'évaluer la pharmacocinétique et la toxicité des nouvelles drogues dans des conditions d'infection bactérienne. Ces modèles permettent aussi de déterminer les combinaisons de composés et de leurs doses optimales, des schémas de traitement et voies d’administration plus adaptées pour la transposition ultérieure sur les essais cliniques chez l’homme. Dans ce projet nous utiliserons la souris infectée par Mtb comme modèles pré-clinique de tuberculose dans le but d’évaluer l’efficacité des combinaisons de nouveaux composés anti-Mtb potentiellement plus efficaces que les combinaisons d’antibiotiques existants. L'évolution de l'infection par Mtb chez la souris peut être aiguë ou phase chronique, chacune ayant un profil pathologique et histologique distincts. La souris est l‘espèce, "gold standard" utilisée pour tester la chimiothérapie contre la tuberculose. De plus, la caractérisation de certaines cibles cellulaires impliquées dans le mécanisme d’action, l’efficacité thérapeutique et prophylactique des nouveaux traitements et des candidats vaccins peut nécessiter l'utilisation de souris transgéniques.
Bénéfices attendus
Ce projet a commencé en juillet 2019, ayant des procédures d'expérimentation animale approuvés par les instances éthiques concernés, et a déjà permis de grandes avancées pour les traitements anti-tuberculose. Le consortium a été créé dans le but d'introduire dans les essais cliniques de nouvelles combinaisons de médicaments antituberculeux afin de réduire de manière significative la durée du traitement de la tuberculose sensible aux médicaments. L'un des axes de travail prioritaires est l'évaluation de l'efficacité de nouvelles combinaisons de médicaments antituberculeux dans des modèles précliniques de tuberculose. De plus, ce projet soutient la recherche de nouvelles molécules afin d’améliorer le traitement de la tuberculose. Ces modèles comprennent des modèles de souris immunocompétentes infectées à la tuberculose. L'analyse des données historiques de ces modèles, ainsi que des données cliniques disponibles, indique l'utilité de ces données précliniques pour prédire le temps relatif de guérison clinique des combinaisons de médicaments antituberculeux. La justification du renouvellement de ce projet s’insère dans l’objectif global, qui vise à choisir les meilleurs composés ayant démontrés une activité anti-tuberculose important in vitro et la continuité de les évaluer en phase préclinique. Il permet également d'évaluer la pharmacocinétique, et la sécurité des nouvelles drogues dans des conditions d'infection bactérienne. Ces modèles permettent aussi de déterminer les combinaisons de composés et de leurs doses optimales, des schémas de traitement et voie d’administration plus adaptées pour la transposition ultérieure sur les essais cliniques chez l’homme. Cette justification a été approuvée par les instances dirigeantes de notre établissement ainsi que par celles de nos partenaires, et repose également sur des données solides issues de la littérature scientifique ainsi que les données collectées par le groupe dans les études précédentes. Ainsi nous contribuerons à fournir des traitements innovants et à trouver des solutions de santé adaptées pour contrer la menace croissante de la tuberculose.
Procédures
Au cours des études de manière générale les gestes techniques suivants sont réalisés au cours des procédures : • Infection (1 fois, 1min) intra-nasale sous anesthesie flash • traitement : Injection de composés : - Si voie orale : gavage de 1 à 4 fois par jour (30s par administration) 5 à 7 jours par semaine pendant 1 à 16 semaines maximum sur animal vigil - Si voie intra-veineuse : de 1 à 2 fois par semaine (vigile ou sous anesthésie, 3min) pendant 8 semaines maximum - Si voie intraperitonéale ou sous cutanée sur animaux vigile : quotidienne (30s), de 1 à 3 fois par semaine pendant 8 semaines maximum - Si voie intra-nasale ou intra trachéale 1à 4 fois par semaine (3min par administration) ou 1 fois tous les 3 ou 4 jours pendant 2 semaines - Intramusculaire 1 fois (2min) sur animaux anesthésié • l’efficacité des traitements est evaluée en mesurant la charge bactérienne dans le poumon ou autre tissu : Mise à mort : anesthésie de l’animal (5 minutes) puis mise à mort (qq secondes) • Prélèvements sanguins : Des prélèvements sanguins pourront être réalisés dans certaines études à la veine caudale (20µl) : 3 à 7 prélèvements maximum par jour sur une journée ; Des prélèvements de sang terminaux peuvent être réalisés par voix intracardiaque transcutanée sous anesthésie (1 fois, 1min).
Impact sur les animaux
Le design d’étude implique les nuisances suivantes pour les animaux : - L’infection qui se fait principalement par administration intranasale sous anesthésie (léger) - Les traitements : qui sont principalement par gavage de 1 à 4 fois par jour sont effectués par des personnes parfaitement formées afin de réaliser un geste précis et rapide afin de limiter la géne. (Acte léger, mais modéré par le cumul) - Manipulation pour pesée 1 à 3 fois par semaine, qui peut entrainer un stress pour les animaux (léger) Manipulation pour Microsampling peut entrainer une gêne et un stress (léger à modéré selon le nombre de prélèvements). Le geste est réalisé le plus rapidement possible afin de limiter les nuissance et en respectant les volumes et fréquences recommandées par le comité éthique. L'infection par la tuberculose chez la souris est rapportée comme indolore. Le développement de la pathologie chez la souris n’engendre pas normalement de signes cliniques. Cependant la réaction inflammatoire et la charge bactérienne au niveau pulmonaire dans la forme aigüe peuvent entrainer une perte de poids, une baisse de l’état générale, une hypoactivité, voire de la prostration, de l’alopécie, poils hérissés, à un certain stade d’avancement de la maladie. Dans nos études, ces signes restent légers à modéré par l’application de Points-limite anticipés adaptés. Si l’infection est contenue, la souris développe une forme chronique, et ne présente aucun symptôme. Dans ce projet, par les connaisances des différents modèles et l’évolution de la maladie (charge bactérienne), les designs sont adaptés afin de limiter les situations où les animaux développent des signes cliniques. De plus, dans les cas rares de modèle ou il y a développement aigue de la maladie, une surveillance renforcée est mise en place dans des potentielles périodes critiques afin de limiter la soufrance des animaux. De plus, comme les traitements peuvent diminuer le développement de la maladie et donc limiter l’apparition de potentielles nuisances chez l’animal, dans certain modèle (aigue) quand le design le permet le groupe non traité ou véhicule n’est pas inclus avec l’objectif de raffinement et reduction).
Devenir
L’évaluation de l’efficacité des composés se fait par l’analyse de la charge bactérienne dans les tissus. La nécessité de prélèvements d’organes en fin d’étude dans le design d’étude ne permet pas de garder les animaux. À la fin de chaque étude, les animaux utilisés seront euthanasiés.
Remplacement
Mise en œuvre des 3R : Les expériences sont conçues dans le respect des règles des 3R, avec les stratégies suivantes de Remplacement : a) Suppression des tests obsolètes ou redondants, comme la détermination de la dose maximale tolérée de produits administrés, puisque la dose choisie pour chacun de ces composés est determiné au préalable dans des modèle in vitro et différents modèles animaux, including PK, y compris la souche de souris, sans observation de signes de toxicité. b) Jusqu'à présent, aucune méthode respectant pleinement les exigences réglementaires des pays destinataires des produits n'a été mise au point pour remplacer complètement l'utilisation d'animaux dans les procédures expérimentales décrites. En effet, les nouveaux médicaments développés peuvent cibler directement le micro-organisme en le tuant en inhibant des cibles essentielles à sa survie ou en diminuant sa virulence ou cibler l’hote afin de favoriser l’élimination du pathogène par le système immunitaire. A ce jour, aucune methode in vitro de remplacement n’a été mise au point afin de mesurer la virulence et l’impact de la réponse immunitaire.
Réduction
Les expériences sont conçues dans le respect des règles des 3R, dont la Réduction. Bien que ces modèles soient largement publiés avec principalement de 4-8 animaux par timepoints en fonction du design et de l’espèce animale. Le schéma expérimental des tests de ce projet a fait l’objet d’une revue par des biostatisticiens afin de calculer au plus juste le nombre d’animaux à utiliser tout en permettant un support au dossier réglementaire CTD (Common Technical Document). Ce qui a confirmé le nombre d’animaux utilisés. De plus, à chaque nouvelle étude, le nombre de timepoints, le nombre de groupe et le nombre d’animaux est adapté en fonction des connaissances sur les modèles et composés testés. Pour les nouveaux produits avec potentiel efficacité anti-Mtb, le développement et la validation d'essais in vitro permet d’identifier les composés le plus actifs et de réduire la quantité de composés à être testés in vivo. Certains designs d’étude permettent d’éviter l’utilisation de groupe témoin non traité et «groupe véhicule» ; ce qui permet encore de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’efficacité des composés n’est comparée qu’au groupe contrôle positif. En fonction du design, avec ce nombre d’animaux, nous pourrions faire environ 125 études toutes procédures confondues.
Raffinement
Enfin, la strátégie 3R utilisé pour le Raffinement pour les expériences : a) Les animaux seront hébergés en groupe dans des cages, au maximum 6 animaux par cage, contenant des dispositifs d’enrichissement, dans des locaux appropriés, conformes aux standards réglementaires et suivis par un personnel spécifiquement formé et compétent. b) Raffinement des manipulations pour limiter le stress des animaux : Les experimentateurs sont formés afin d’appliquer les méthodes dans les conditions les moins contraignantes pour les animaux (préhension (soft handling), gavage rapide par personnes expérimentées). Toute manipulation considérée comme invasive et/ou stressant pour l’animale sera faite sous anesthésie. c) Les signes cliniques seront observés quotidiennement : perte de poids, érection des poils et altération de la posture, isolement, vocalisation lors de la manipulation, positionnement des vibrisses. Si les animaux présentent une perte de poids de jusqu'à 10%’ par rapport à son poids initial, une observation renforcée sera faite et l’apport hydrique en gel ou de nourriture sera ajouté au fond de la cage afin de faciliter l'accès des animaux à l'eau et la nourriture. Si les animaux présentent au moins trois de ces signes, ou une perte de poids jusqu’à 20% l’animal sera sacrifié.
Choix des espèces
L’animal de laboratoire permet de mimer au mieux les caractéristiques de la pathologie chez l’homme. Bien qu'il n'existe pas de véritable réservoir animal pour Mycobacterium tuberculosis, de nombreuses espèces animales sont susceptibles d'être infectées, dont la souris, le lapin et le cochon d'Inde. La souris Mus musculus présente plusieurs avantages comme modèle d’infection par Mtb. Sa facilité de conservation, d'élevage et de reproduction, la vaste collection de souches consanguines représentant une population de clones génétiques, et les outils scientifiques et de santé plus disponibles, adaptés, et transposables à l’homme permettent une analyse solide des données expérimentales. Les souris sont âgées de 4-6 semaines à la livraison, et au moins 6 semaines à l’infection afin d’avoir un système immunitaire mature avec un poids autour de 20 grammes afin de permettre des infections et des traitements homogènes des lots d'animaux. Il s’agit de rongeurs matures et adultes.
Evaluation préclinique à l’aide d’un modèle murin d’une nouvelle thérapie ciblée dans les leucémies aiguës myéloïdes.
- Recherche appliquée
- Cancers
L'évaluation porte sur deux molécules fournies par l'industrie, l'une déjà autorisée hors de France et l'autre en essais cliniques, avec l'objectif annoncé d'un passage rapide en clinique. 250 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit dans la veine de la queue des cellules leucémiques prélevées sur des patients, puis jusqu'à neuf prises de sang hebdomadaires et quatre semaines de traitement incorporé aux croquettes, avant qu'une centaine d'entre elles ne serve de receveuse pour une deuxième greffe. Le porteur écrit qu'il est "indispensable" d'évaluer l'effet des molécules sur les cellules souches leucémiques, ce qui impose selon lui cette greffe secondaire.
Objectifs
Ce projet vise à l’évaluation préclinique d’un nouveau médicament pour le traitement des leucémies aiguës myéloïdes. Les leucémies aigües myéloïdes touchent environ 3 500 personnes chaque année – dont une centaine d’enfants – et constituent un défi majeur pour les médecins. Les taux de survie n’ont que modérément évolué ces vingt dernières années. La prise en charge des patients repose actuellement sur la chimiothérapie, en association avec la greffe de moelle osseuse mais le pronostic global reste mauvais en raison de la fréquence élevée des rechutes. Ces rechutes sont causées par la persistance des cellules souches leucémiques insensibles aux thérapeutiques actuelles. Le développement de nouvelles thérapies permettant de cibler ces cellules est donc un enjeu majeur pour la prise en charge de cette maladie . Ce projet scientifique consiste à évaluer l’efficacité in vivo (sur un modèle murin de la maladie) d’une thérapie ciblant spécifiquement ces cellules. Cette thérapie, basée sur l’administration de deux molécules, a été testée au préalable sur des modèles d’étude in vitro et a montré une très bonne efficacité. Le premier objectif de ce projet est de mettre en place le modèle de leucémie aiguë myéloïde, pour cela des cellules issues de patients atteints de leucémie aiguë myéloïde seront injectées à des souris (modèle murin de leucémie aiguë myéloïde). A l’issue de cette expérience, deux modèles seront sélectionnés. Le deuxième objectif est d’évaluer l’efficacité anti-leucémique, pour cela les deux molécules seront administrées aux deux modèles murins de leucémie aiguë myéloïde. Les deux molécules seront administrées seules ou en association pendant un maximum de 4 semaines contre placebo. Le troisième et dernier objectif est de tester l’efficacité des traitements sur le contingent de cellules souches leucémiques. Pour cela les cellules médullaires issues de souris greffées avec des cellules leucémiques de patients et traitées avec les nouvelles thérapies le traitement de référence de cette maladie ou le placebo (5 bras de traitement) seront réinjectées à de nouvelles souris. Celles-ci ne seront pas traitées et la survenue ou non d’une rechute de la maladie sera monitorée.
Bénéfices attendus
La leucémie aiguë myéloïde est une maladie qui peut survenir à tout âge, mais seulement 25 % des cas sont diagnostiqués avant 25 ans. C'est surtout après 40 ans que la fréquence de la maladie augmente, l'âge moyen au moment du diagnostic étant de 65 ans. Le pronostic est particulièrement défavorable pour les personnes diagnostiquées plus tardivement. Plus âgées et pouvant présenter certains problèmes de santé, elles ne peuvent pas bénéficier d’un traitement intensif (chimiothérapie et greffe de moelle osseuse) qui leur serait défavorable car trop toxique. Le mauvais pronostic de la pathologie est également dû à la fréquence élevée des rechutes, ceci dans tous les groupes d’âge. Ces rechutes sont dues aux cellules souches leucémiques, un sous type de cellules cancéreuses qui est peu sensible à la chimiothérapie conventionnelle et peut donc persister dans l’organisme après traitement, permettant à la maladie de se développer à nouveau après une période de rémission. Le développement de thérapeutiques alternatives moins toxiques et ciblant plus efficacement les cellules souches leucémiques est donc nécessaire. Les deux molécules candidates pour ce projet sont des composés qui, pour le premier a déjà obtenu une autorisation de mise sur le marché dans le monde (hors France) et pour le second, est testé actuellement dans des essais cliniques (sur l’humain) dans différents cancers dont des cancers du sang. Si l’association montre son efficacité dans le modèle murin de leucémie aiguë myéloïde utilisé pour cette étude, ce projet pourra donc rapidement donner lieu à des essais cliniques chez l’humain. Nos expériences pourraient donc participer au développement de nouveaux médicaments pour traiter la leucémie aiguë myéloïde.
Procédures
Les animaux seront soumis à : - une injection pour chaque animal (animal vigile, contention simple) de cellules leucémiques humaines dans la veine de la queue. Cette intervention ne dure que quelques minutes au maximum en tenant compte du temps de dilatation des veines par la chaleur. - des prélèvements de sang : la prise de greffe sera évaluée sur des prélèvements de sang hebdomadaires qui seront effectués à partir de la huitième semaine post-greffe et ce au maximum jusqu’à 16 semaines, soit 9 prélèvements maximum. Cette intervention dure moins d’une minute. - un traitement par voie orale d’une durée maximale de 4 semaines, les molécules étant incorporées dans les croquettes
Impact sur les animaux
L’injection dans la veine de la queue de la souris et les prélèvements de sang au niveau de la veine faciale engendrent du stress et de la douleur chez la souris. Le développement de la leucémie chez l’animal peut entraîner l’apparition d’un affaiblissement et/ou une perte de poids chez l’animal. Certains des médicaments utilisés (traitement standard de la leucémie aiguë) peuvent diminuer le nombre de globules blancs, le nombre de globules rouges et de plaquettes chez la souris.
Devenir
A l’issue de chaque procédure les animaux seront euthanasiés, le développement de la leucémie ne permettant pas de les garder en vie. Ce développement n’est pas réversible et entrainerait la mort des animaux.
Remplacement
Le projet scientifique porte sur l’évaluation de l’efficacité d’une thérapie ciblée (association de deux molécules candidates) sur un modèle de souris mimant le développement de la leucémie aigüe myéloïde. Il s’agit du modèle in vivo classiquement utilisé pour les leucémies aiguës myéloïdes et plus largement pour les cancers de la moelle osseuse et du sang afin de valider l’étape préclinique. Un modèle in vitro ne peut pas remplacer le modèles in vivo car il ne reproduit pas la caractéristique systémique de cette maladie humaine (qui se traduit par une atteinte de tous les organes qui fabriquent les cellules sanguines). De plus, le maintien d’un modèle in vitro basé sur l’utilisation des cellules de patients se révèle impossible sur la durée, la survie de ces cellules étant limitée dans le temps car n’ayant pas le microenvironnement nécessaire pour leur maintien. Par ailleurs, l’effet de l’environnement des cellules souches leucémiques s’avère fondamental dans le développement des leucémies aiguës myéloïdes, dans l’apparition d’éventuelles résistances et dans l’effet de la leucémie aiguë myéloïde sur l’hématopoïèse normale (processus à l’origine de la production des cellules sanguines). Les effets de cet environnement ne peuvent être pris en compte dans leur globalité que dans un modèle in vivo. Les cellules souches leucémiques représentent une petite fraction des cellules leucémiques, elles sont définies par leur capacité à redonner naissance à la leucémie quand elles sont injectées à des souris, capacité que ne possède pas la majorité des cellules leucémiques. Les cellules souches leucémiques sont à l’origine des rechutes de la maladie observées chez les patients. L’évaluation de l’efficacité des candidats médicaments sur les cellules souches leucémiques n’est donc possible que dans un contexte de greffe secondaire après l’étape de traitement qui a lieu lors de la greffe primaire. Il n’est donc pas possible de mettre en place des méthodes de substitution qui évitent l’emploi de modèles animaux pour ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé à chaque étape (10 souris/condition) est nécessaire étant donné la variabilité de la prise de greffe d'une souris à l'autre, il est suffisant pour exploiter de façon rigoureuse et efficace les résultats de l’expérience et permet d’obtenir un nombre suffisant pour réaliser une analyse statistique fiable. Si la prise de greffe était plus homogène qu’attendu dans la première étape du projet, le nombre d’animaux nécessaire à la seconde étape serait réduit. Lors de la première étape 5 échantillons de cellules leucémiques, issus de 5 patients différents, seront testés soit un total de 50 souris, car toutes les cellules issues de patients ne se greffent pas dans les souris. Lors de la deuxième étape, l’efficacité des molécules candidates sera testée dans 2 des modèles établis à l’étape précédente, sur la base de groupes de 10 souris, cette étape nécessite 100 souris. A l’issue de cette étape, afin d’évaluer l’efficacité des molécules sur les cellules souches leucémiques, une greffe secondaire sera pratiquée, les cellules d’une souris traitée (molécule(s) ou placebo) devant être réinjectées à une autre souris, cette étape nécessite également 100 souris, soit un total de 250 souris pour le projet. Il est indispensable d’évaluer l’efficacité des molécules sur ces cellules souches leucémiques, car elles sont à l’origine des rechutes de la maladie après une période de rémission. Ces cellules souches leucémiques étant définies comme des cellules étant capables de redonner naissance à la maladie après greffe dans des souris, il est nécessaire pour évaluer l’efficacité sur ces cellules souches leucémiques de réaliser une deuxième greffe.
Raffinement
Les différentes procédures envisagées ne nécessitent qu'une simple contention de l'animal car elles sont peu douloureuses, elles ne nécessitent donc pas d'anesthésie locale ou générale. Des éléments d’enrichissement du milieu seront mis à la disposition des souris: coton, litière papier pour la confection de nids. Les traitements seront administrés per os avec les croquettes pour éviter la souffrance liée au gavage. En sus des points de surveillance habituels, dans le cadre de ce projet, seront surveillés une fois par semaine dès le début du projet: les points d'injection, les points de ponction, le bilan sanguin. Des points limites spécifiques à cette expérience ont été définis afin d’éviter toute souffrance chez les animaux.
Choix des espèces
La connaissance approfondie du modèle de souris fait de cette espèce, une espèce de choix dans la réalisation d’une étude préclinique et permet d’obtenir des données reflétant les interactions physiologiques de l’organisme vis à vis des molécules candidates testées dans ce projet. Ce projet a été initié dans le respect de l’éthique et de la sensibilité de l’animal. De nombreux modèles de souris immunodéprimées peuvent accepter les greffes de cellules humaines. Le modèle souris immunodéprimée que nous avons choisi représente le modèle le plus adapté aux transplantations de cellules leucémiques humaines car la greffe ne nécessite pas d'irradiation préalable de l'animal et elle représente le modèle le plus proche de la physiopathologie humaine. Ces animaux ne présenteront pas d’atteintes physiques et/ou comportementales sévères dans le cadre de ce projet car, et bien que ne présentant pas de système immunitaire fonctionnel, ils seront élevés en portoirs ventilés et changés sous hotte. Les animaux utilisés seront des souris adultes entre 6 et 10 semaines en conformité avec les données de la littérature pour ce type de modèle.
Évaluation de l’effet antalgique d’une crème combinant deux principes actifs dans un modèle murin de neuropathie induite par le paclitaxel
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Une ligature du nerf sciatique sous anesthésie ou des injections répétées d'anticancéreux installent une neuropathie douloureuse chronique chez 648 souris, utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Sept fois par animal, un filament est appliqué sur la patte ou la patte est plongée dans un bain à 10 °C, pour mesurer la douleur avant et après l'application d'une crème antalgique. Le porteur décrit ces tests comme entraînant "une douleur de quelques secondes" et précise que l'animal reste libre de retirer sa patte, après avoir écrit que l'induction de la neuropathie constitue une "nuisance à part entière" mais "indispensable" à la conduite de l'étude. Toutes les souris sont tuées, le porteur indiquant que leur souffrance est irréversible.
Objectifs
Nous souhaitons réaliser, chez l’animal, une étude qui permettra de mettre en avant une action additive, potentiellement synergique (c’est-à-dire obtenir un effet supérieur à une simple addition), de deux principes actifs après une application locale sous forme de crème dans des douleurs neuropathiques périphériques. Des données de biologie moléculaire sont également nécessaires afin de localiser l’expression des protéines cibles dans le tissu périphérique.
Bénéfices attendus
Le produit attendu est un nouvel antalgique pour lutter contre les symptômes neuropathiques tels que les douleurs induites par certaines chimiothérapies pour lesquelles il n’existe aucun traitement efficace. Le marché visé est principalement celui des cancers du sein, des cancers colorectaux de stade III (avancé) et IV (métastatique) mais pourrait être ouvert à ceux des cancers ovariens et du tête-cou pour lesquels les mêmes protocoles chimiothérapiques sont prescrits. La forme crème (action topique) permettra de limiter les effets indésirables de ces deux molécules prises par voie orale.
Procédures
Les souris pourront subir, en fonction des procédures, les interventions suivantes : - Induction des modèles de neuropathies chimio-induite : Il s’agit ici d’injection en intrapéritonéal sur animal vigil (durée par animal : 3 secondes) réalisées 2 ou 3 fois par semaines pendant 1 ou 4 semaines, en fonction de l’anticancéreux. - Induction du modèle de neuropathie par ligature du nerf sciatique (modèle SNI ou Spared Nerve Ligation) : une chirurgie sera réalisée chez la souris anesthésiée (durée par animal : 15 min). - Tests comportementaux : ils consistent, soit à appliquer des filaments sur la patte, soit à immerger la patte dans l’eau froide à 10°C. Durée par animal : 5 à 30 secondes). Fréquence : 7 fois par animal : une fois avant l’induction du modèle, puis au jour 7 ou 14 après l’induction du modèle (en fonction du modèle), et enfin 20, 40, 60, 90 et 120 minutes après l’application de la crème. - Application de la crème : elle sera réalisée pendant 5 minutes (fréquence : une fois) sur la patte de l’animal anesthésié sous isoflurane 2,5%.
Impact sur les animaux
L’induction de neuropathie chronique périphérique chez la souris sera une nuisance à part entière, mais indispensable à la conduite de l’étude. Elle sera associée à des désordres douloureux qui seront évalués dans le cadre du projet. Elle sera aussi responsable d’une diminution du gain de poids des animaux. Le poids des animaux sera suivi régulièrement. Des tests comportementaux pour évaluer la douleur seront réalisés sur souris vigiles. Il s’agira du test du von Frey ou du test d’immersion de la patte. Le test du von Frey consiste à appliquer un filament au niveau de la patte de l’animal et le test d’immersion à immerger la patte de l’animal dans un bain thermostaté. Cela va donc entrainer une douleur de quelques secondes chez l’animal. L’animal est libre de retirer sa patte.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort puisque la souffrance de l’animal est irréversible.
Remplacement
S'agissant d'étude sur la douleur, l'animal vivant est nécessaire pour explorer et évaluer les troubles nociceptifs par le biais de tests comportementaux. Ce type d'étude sur modèle animal de douleurs neuropathiques périphériques n'est pour le moment pas encore remplaçable par des modèles in vitro. Il n’y a pas actuellement de système in silico disponible pour l’étude de la douleur qui est un modèle intégré. Ce type d'étude sur modèle animal de douleurs neuropathiques chimio induites est donc pour le moment nécessaire avant le passage en phase clinique chez l’Homme.
Réduction
Une forte expertise du laboratoire s’étendant sur plusieurs années d’expériences concernant les tests comportementaux et modèles animaux permet d’affiner le nombre d’animaux. De plus, le nombre d’animaux de ce projet a été défini de façon à utiliser le minimum d’animaux tout en obtenant des données statistiquement suffisantes. L’ensemble des résultats, y compris négatifs, feront l’objet d’une publication afin d’éviter la reproduction d’expériences. Enfin, si les résultats de chaque procédure sont négatifs (pas d’effet antalgique de chaque composés) alors l’étude s’arrête et les procédures suivantes ne seront pas réalisées.
Raffinement
Des méthodes de raffinement sont utilisées afin d'augmenter au maximum le bien-être des animaux inclus dans ce projet. Pour cela, les conditions d'hébergement seront optimales (température, hygrométrie, luminosité). Le nombre d’animaux est adapté à la taille de la cage et en adéquation avec la règlementation . De plus, le milieu est enrichi par du matériel de nidification (coton), un abri (dôme carton) et des matériaux à ronger (bois tendre). L’hébergement en groupe est maintenu pour le bien-être animal. Une surveillance des conflits sera réalisée. Une observation quotidienne des animaux sera réalisée par le personnel de l’animalerie qui est sensibilisé aux différents modèles. Les expérimentateurs sont tous titulaires du niveau « concepteur et réalisateur de projet » ainsi que de la formation de chirurgie sur rongeurs. Après leur arrivée à l’animalerie, une période de repos d’une semaine est observée afin d’acclimater les animaux à leur nouvel environnement. Pour limiter l’anxiété des animaux, ils sont habitués à la contention dès leur arrivée à l’animalerie et à l’appareillage des tests comportementaux pendant 3 jours avant le test. De plus, le personnel de l’animalerie et les expérimentateurs utilisent dès que possible la technique du cupping pour limiter l’anxiété des souris lors du transfert des animaux. Afin de limiter la souffrance liée au tatouage des animaux, ils sont identifiés par un marquage sur la queue réalisé une fois par semaine. Des points limites ont été définis pour cette étude et seront mis en place. Ils sont suffisamment prédictifs et précoces pour limiter la douleur à son minimum. Des points limites ont été définis pour cette étude et seront mis en place. Ils sont suffisamment prédictifs et précoces pour limiter la douleur à son minimum.
Choix des espèces
La souris est habituellement utilisée pour ces travaux portant sur les douleurs neuropathiques périphériques. D’autres travaux antérieurs de l’équipe sur cette thématique ont eu recours à la même espèce et souche, ce qui permet de bénéficier d’une expertise et de données antérieures ainsi que du modèle de neuropathie chimio-induite (choix des doses et du temps de traitement). Enfin, la souris possède une activité et un comportement spontané tout à fait adapté à l’étude de la douleur au travers de tests comportementaux permettant de confirmer l’induction de la neuropathie. Les animaux auront 8 semaines à la réception à l'animalerie, et ils auront 1 semaine d'acclimatation, pour avoir un âge d’environ 9 semaines au début des expérimentations. L’âge de 9 semaines est communément choisi pour ce type de projet. Il s'agit du stage "adulte" de la souris pour mimer au mieux une douleur neuropathique aussi au stade adulte chez l'homme et pour éviter tout phénomène biologique aux âges extrêmes de l'animal.
Régénération de tissu adipeux à l’aide de matrices en polymères et d’hydrogels résorbables
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 750
Cochons : 84
Deux heures d'anesthésie par mini-porc pour l'implantation, puis un suivi par IRM à un, trois, six et neuf mois et à un an : 840 souris, 750 rats et 84 mini-porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des matrices en polymères et des hydrogels leur sont implantés sous la peau ou dans une chambre d'ingénierie tissulaire, avec un prélèvement sanguin pendant la chirurgie, pour mettre au point une reconstruction du sein et de l'hypoderme destinée à remplacer implants en silicone et transferts de graisse. Le porteur annonce des risques de rejet, d'inflammation locale et de toxicité, et prévoit l'explantation ou la mise à mort selon la gravité de l'état de l'animal. Le choix des espèces tient à la ressemblance de leur peau avec la peau humaine et à leur taille, qui permet de tester plusieurs conditions sur un même individu.
Objectifs
Actuellement, les solutions cliniques pour la reconstruction des couches profondes de la peau et du sein à l'aide de tissu adipeux présentent des limitations significatives. Les procédures de transfert de graisse autologue peuvent entraîner des complications au site donneur et ne garantissent pas des résultats prévisibles. L'introduction de corps étrangers comme les implants mammaires en silicone comporte des risques potentiels pour la santé et nécessite une surveillance à long terme. Les approches de reconstruction cutanée après une atteinte profonde se concentrent sur l'utilisation de greffes de peau, négligeant l'hypoderme et limitant ainsi la reconstruction complète. Ce projet vise à développer une approche novatrice et biocompatible pour la régénération du tissu adipeux. Cette solution repose sur l'utilisation synergique d’une matrice en polymères et d'hydrogels cellularisés, offrant ainsi une alternative esthétique et fonctionnelle prometteuse pour les patient(e)s. Le premier objectif est d'évaluer la biocompatibilité des hydrogels utilisés dans cette approche. Il est essentiel de s'assurer que ces matériaux ne provoquent pas de réactions indésirables et qu'ils favorisent la régénération du tissu adipeux. Utilisant un modèle animal, nous chercherons à comprendre les interactions complexes entre les adipocytes, l'hydrogel, la matrice polymère, et l'organisme hôte. Cette étape est cruciale pour optimiser la compatibilité et l'intégration des matériaux dans le corps. Nous évaluerons également la possibilité d'utiliser des cellules souches humaines dans la combinaison hydrogel/matrice, en utilisant un modèle de souris immunodéprimées. Cette approche permettra de simuler au mieux les conditions humaines et d'évaluer l'efficacité de la régénération tissulaire. Afin d’étudier l’influence des matériaux sur un modèle de rongeur qui permet de tester des matériaux de taille moyenne, le rat sera employé pour une première comparaison des différentes combinaisons. Une fois la meilleure combinaison hydrogel/matrice sélectionnée, nous réaliserons des tests sur le porc, un modèle animal plus proche de l'homme en termes de physiologie et de composition cutanée. Cette étape sera cruciale pour valider l'efficacité clinique. Ce projet est porteur d'un potentiel majeur pour l'innovation en chirurgie plastique et reconstructrice, et il pourrait révolutionner les pratiques à l'échelle mondiale.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à déterminer les combinaisons optimales d'hydrogels et de matrices pour la régénération du tissu adipeux, avec des implications majeures à la fois sur le plan clinique et scientifique. Il offre la possibilité d'améliorer considérablement les options de reconstruction mammaire et cutanée actuellement disponibles, en limitant les inconvénients des méthodes traditionnelles et en garantissant une meilleure biocompatibilité et performance.
Procédures
Ce projet se déroule en plusieurs étapes. Après une période d'acclimatation d'au moins une semaine, tous les animaux (840 souris, 750 rats et 84 mini-porcs) seront anesthésiés par inhalation (15 minutes pour les rongeurs et 1 heure pour les mini-porcs). Pour les rats, le pelage sera tondu dans les zones d'implantation (10 secondes). Pour tous les animaux, les zones d'implantation seront désinfectées à l'aide d'un désinfectant (10 secondes). Pour la procédure ayant pour but d'évaluer la biocompatibilité des hydrogels, une injection en sous-cutanée sera effectuée (10 min, 130 souris et 130 rats). Pour obtenir un tissu adipeux vascularisé reconstruit, une combinaison de chambres d'ingénierie tissulaire (pour la reconstruction du sein, 250 souris, 250 rats, 80 porcs) ou de matrices 3D (pour la reconstruction de l'hypoderme, 250 souris, 250 rats, 24 porcs) sera associée à des hydrogels cellules ou à de la graisse (durée totale de l'anesthésie : 30 minutes par rongeur ou 2 heures par mini-porc). Pendant la chirurgie, un prélèvement sanguin sera effectué. Afin d’avoir un applicatif clinique, il est nécessaire d’évaluer si la cryopréservation des construits permet d’obtenir la même performance que des construits préparés extemporanément, de ce fait 150 souris et 130 rats seront implantées avec des construits ayant bénéficié de différentes méthodes de cryopréservation. Toutefois, la procédure appliquée à ces animaux est identique à celles expliquées précédemment. Pour les souris et les rats, un essai de survie cellulaire in vivo sera suivi longitudinalement par bioluminescence. À cette fin, les animaux seront placés sous anesthésie gazeuse (10 minutes). Pour les rats et les porcs (utilisant une chambre d'ingénierie tissulaire pour la reconstruction du sein), le suivi longitudinal de la croissance du lambeau sera effectué par IRM à 1, 3, 6, 9 mois et 1 an après l'implantation. Pour cela, les animaux seront sous anesthésie gazeuse (durée de la procédure : 30 minutes par animal).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pouvant être constatés sont une irritation ou une inflammation locale à proximité du matériau, des risques de rejet ou de toxicité locale et systémique. Afin de limiter les risques, de nombreuses expériences in vitro ont été effectuées, ne montrant pas de signe de toxicité. De plus, des mesures sont mises en place et les animaux feront l’objet d’une vigilance quotidienne et rigoureuse pour détecter tout signe de souffrance ou d’approchement de point limite. Un contrôle du site opératoire sera réalisé lors de chaque visite quotidienne. La prise pondérale sera évaluée deux fois par semaine. Un traitement antidouleur sera administré, et si nécessaire, des mesures telles que l'explantation ou la mise à mort de l'animal seront envisagées en fonction de la gravité de son état.
Devenir
Du fait de notre protocole, nos animaux ne peuvent pas être replacés. Il est nécessaire de mettre à mort nos animaux pour réaliser nos prélèvements histologiques.
Remplacement
Nous avons employé une variété de techniques in vitro pour évaluer l'impact de nos polymères sur le destin des cellules, y compris leur survie et leur différenciation ainsi que sur l'angiogenèse en utilisant la membrane chorioallantoïque de poulet comme modèle. Toutefois, afin de déterminer pleinement les performances de nos biomatériaux en matière de régénération tissulaire, il est impératif de procéder à des essais in vivo. Ces expériences permettront de prendre en compte la complexité d'un système physiologique réel, incluant notamment les réponses inflammatoires, la formation de tissu cicatriciel, et les processus naturels de guérison. Les études in vivo nous fourniront ainsi des données cruciales pour optimiser notre technique avant de franchir l'étape des études cliniques.
Réduction
Une étude pilote sera réalisée dans un premier temps afin de vérifier que les conditions expérimentales choisies sont adéquates. Les études in vitro précédemment réalisées ont démontré l’efficacité des différents polymères résorbables quant à leur influence sur la survie et la prolifération cellulaire ainsi que sur la différenciation adipocytaire. Elles ont permis une sélection des polymères permettant le maintien des adipocytes et favorisant la néovascularisation. Elles ont également pu donner une idée du temps de résorption des polymères dans un liquide physiologique reconstitué à 37°C. Les expériences seront réalisées de manière séquentielle, ce qui permettra de limiter le nombre de répétition en fonction des résultats des groupes précédents. En fonction des résultats, les tests statistiques adéquats seront utilisés pour analyser les résultats.
Raffinement
Afin de limiter au minimum toute souffrance, stress ou angoisse des animaux, ces derniers seront hébergés selon les recommandations établies à raison de maximum 5 animaux par cage pour les souris et en hébergement unique pour les rats et les mini-pigs. Cet environnement est enrichi (balle pour le mini-pig par exemple) et dans des conditions classiques de stabulation (température régulée, cycle jour/nuit). Avant toute manipulation, les animaux seront acclimatés de 7 à 10 jours dans leur salle d’hébergement. Les animaux seront manipulés individuellement avant la mise en place de l’expérimentation et dans une pièce séparée des autres animaux afin réduire leurs stress et angoisse. Lors de l’expérimentation, les animaux seront anesthésiés avant toute procédure pouvant provoquer un stress, une angoisse ou une souffrance. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement, de manière à pouvoir détecter le plus rapidement possible tout signe de souffrance ou d’angoisse. En cas de souffrance (modification de l’apparence, prostration, poil hérissé, perte de poids…), un traitement analgésique sera envisagé. Des points limites adaptés pour chaque procédure seront définis avant l’expérimentation et dans le cas où ceux-ci seraient atteints ou que le traitement analgésique n’aurait pas d’effet, les animaux seront mis à mort selon la méthode définie (avec anesthésie au préalable). La mise à mort sera réalisée à distance des autres animaux.
Choix des espèces
Le porc et le rat sont des espèces appropriées pour étudier les processus de régénération de la peau car les structures anatomiques et physiologiques de leurs peaux sont celles qui ressemblent le plus à celle des humains. Le rat est un animal que nous avons fréquemment utilisé dans nos études précédentes et dont le modèle est maitrisé. De plus, notre équipe maîtrise maintenant la levée des lambeaux chez ces espèces pour nos modèles de régénération du sein. La taille du porc et du rat nous permet de tester plusieurs conditions sur un seul animal et ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Notre intérêt s’est porté sur les souris standards, immunodéprimées utilisées dans une étude de reconstruction de la peau humaine et humanisées qui permettent d’évaluer le comportement de cellules/tissus humains en présence de nos biomatériaux. Les souris sont âgées de 8 semaines et pesant 20 à 23 grammes afin que les souris aient atteint leur maturité sexuelle. Utiliser des souris matures permet d'avoir une taille adéquate pour réaliser l'implantation. Les rats adultes sont agêes de 15 semaines minimum afin d'avoir une réserve de graisse sous-cutanée suffisante pour réaliser les implantations et permettre de tester plusieurs conditions expérimentales sur un même animal. Pour les porcs, nous utiliserons deux types d'animaux : des porcs 45 à 55kg pour la reconstruction de la peau afin d’éviter d’avoir un hypoderme trop épais (car la zone à reconstruire serait trop importante et peu représentative d’un hypoderme humain) et des porcs de 70 kg pour la reconstruction du sein afin que la taille de l’animal soit compatible avec l’implantation de chambre équivalente à celle que l’on pourrait implanter chez l’humain.
Etude physiologique d’un modèle de rétinopathie diabétique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Toutes tuées en fin de protocole pour prélever leurs tissus, 24 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Douze d'entre elles portent des modifications génétiques qui déclenchent une rétinopathie diabétique évoluant jusqu'à la mort. Chaque animal passe trois heures dans un tube de contention pour un test de tolérance au glucose puis un test à l'insuline, avec cinq gouttes de sang prélevées à la queue à chaque fois, 72 heures seul en cage de calorimétrie, et deux anesthésies gazeuses de trente minutes avec quatre électrodes piquées sous la peau. Le porteur qualifie cet isolement de 72 heures d'"indispensable" et affirme que ces régulations ne sont modélisables que dans un "organisme complet".
Objectifs
Le but de ce projet est d'étudier le profil métabolique et cardiologique d’un nouveau modèle de souris atteinte de rétinopathie diabétique. Il s’agit d’une des complications du diabète au niveau des yeux, entrainant une atteinte de la rétine et progressivement une perte de la vue. Nous disposons d’un modèle de souris ou des modifications génétiques ont été introduites et sont capables de modifier la présence de 2 gènes chez l’animal. En modifiant ces gènes dans l’organisme, les souris vont développer une rétinopathie diabétique au cours du temps, conduisant au décès. Nous prévoyons de comparer 12 animaux par groupe : animal sauvage vs animal mutant. Une analyse de la fonction cardiaque sera associée à une analyse du métabolisme, pour comprendre les interactions conséquences de la rétinopathie diabétique sur ces deux aires qui sont souvent impliquées au niveau des comorbidités.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de progresser dans la connaissance de la rétinopathie diabétique et plus précisément dans l'impact physiologique (cardiaque et métabolique) de ces gènes dans cette pathologie. Les données générées nous permettront de mettre en évidence des pistes thérapeutiques potentielles qui seront utilisées pour le développement de nouveaux candidats médicaments dans le cadre des pathologies liées au diabète et plus précisément dans la rétinopathie diabétique. À plus long terme, ces données pourront permettre le développement de médicaments chez l'Homme.
Procédures
Ce projet, composé d'une cohorte de 24 animaux, vise à déterminer l'effet d'une mutation génétique induisant une rétinopathie diabétique sur les fonctions métaboliques et cardiaques. Pour cela, nous effectuerons un test de tolérance au glucose, dans lequel l'animal reçoit un gavage de sucrose suivi de 5 prélèvements d'une goutte de sang à la queue afin de suivre sa glycémie (chaque acte durant environ 30 secondes) ; tout comme peut le faire l'homme en cas de diabète. Un test de sensibilité à l'insuline sera aussi effectué, assez similaire au précédent, mais avec une injection intrapéritonéale d'insuline entrainant une réduction de la glycémie (chaque acte durant environ 30 secondes). Ce test permet de vérifier si un diabète de type I ou type II est installé chez l'animal. Ces deux tests durent environ 3 heures durant lesquelles l'animal est placé dans un tube de contention afin de prélever des gouttes de sang à plusieurs temps (5 gouttes sur la durée du test). Un test de calorimétrie permet de vérifier la consommation en oxygène des animaux et nécessite d'isoler les souris durant 72h, ce qui peut être un stress d'isolement. Néanmoins, elles retrouvent ensuite leurs groupes sociaux. Enfin, un prélèvement sanguin sera effectué pour analyser des paramètres biochimiques. Ce prélèvement à lieu à la fin du protocole. Chaque geste sera espacé dans le temps pour éviter un stress cumulatif et donc un effet négatif sur l'animal. L'analyse de la fonction cardiaque sera associée à l'analyse du métabolisme, pour comprendre les interactions entre ces deux aires qui sont souvent impliquées au niveau des comorbidités. Cette évaluation cardiaque sera effectuée deux fois (en début et fin de protocole), et implique une anesthésie gazeuse de 30 minutes environ.
Impact sur les animaux
Durant ce projet, les animaux recevront une injection d'insuline, et subiront des prélèvements de gouttes de sang à intervalles réguliers sur une période de 3 heures, afin de suivre leur glycémie. Pour connaître leur métabolisme énergétique, ils seront isolés pendant 72h. Cet isolement permet de connaître la valeur de chaque individu et est indispensable pour pouvoir conclure sur ce paramètre. Lorsque nous étudierons la fonction cardiaque, les animaux seront anesthésiés par méthode gazeuse durant une période de 30 minutes environ. Durant les 4 dernières minutes de l'anesthésie, dans le protocole d'électrocardiographie, 4 électrodes seront piquées en surface de la peau pour obtenir les signaux électriques. Cela n'entraîne pas de dommages ensuite ni de saignement. À la fin du protocole, les animaux subiront un prélèvement de sang.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du protocole pour collecter des tissus qui seront analysés histologiquement afin de déterminer l'impact de ces mutations sur les organes.
Remplacement
Ce projet vise à mettre en évidence l'impact de la rétinopathie diabétique sur les fonctions physiologiques de l'animal. Celles-ci ne sont modélisables que dans un organisme complet, à même d'exprimer l'ensemble des fonctions physiologiques de régulations (homéostasie glucidique, lipidique, fonction cardiaque). Il n'existe actuellement pas de méthode alternative pour modéliser les analyses effectuées dans ce projet. Par ailleurs, seul une approche sur un mammifère permet une première collecte de données concernant les mécanismes physiologiques complexes mis en jeu dans cette étude (régulation des lipides, glucides, balance énergétique...), fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu, en prenant en compte la fragilité de ces animaux, que cet effectif de 12 par groupe constitue un bon compromis entre la puissance d'analyse et la réduction du nombre d'animaux utilisés. Durand cette étude nous allons générer des données paramétriques (poids, glycémie, paramètres sanguins, consommation d'oxygène, paramètres cardiaques) qui seront analysés à l'aide l'analyse de variance à deux facteurs (ANalyse Of VAriance, autrement appelé ANOVA). Nous avons aussi conçu notre protocole afin de n'utiliser qu'une seule cohorte d'animaux qui suivra l'ensemble des tests, afin de réduire autant que possible les animaux employés pour répondre à notre problématique.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales réalisées, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress engendré. Une surveillance quotidienne de l'état des animaux, une pesée hebdomadaire ainsi que la mise en place d'un suivi régulier de l'état général des animaux seront mis en place afin de s'assurer de la bonne santé de ceux-ci. Par ailleurs, nous nous efforcerons de fournir les meilleures conditions d'hébergement possible par la présence d'un enrichissement. Nous ajouterons des croquettes au sol pour permettre aux plus faibles un accès facilité à la nourriture. Si l'hyperglycémie de ces souris se traduit par une augmentation de la quantité d'urine, le fond des cages sera changé plus souvent. En cas de rixe entre animaux, nous isolerons l'animal dominant et procéderons à des soins locaux le cas échéant. Durant l'ensemble des procédures, des points limites spécifiques ont été mis en place afin de s'assurer du maintien des animaux dans des conditions éthiquement acceptables et d'une réponse appropriée à tout signe de souffrance ou de diminution du bien-être. Le cas échéant, une couverture pharmacologique pourra être employée, et adaptée en accord avec notre vétérinaire (analgésie, antiseptique...).
Choix des espèces
La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons justement de modèles d'intérêt porteurs de modifications génétiques induisant une rétinopathie diabétique. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Les animaux démarreront leur protocole en tant que jeune adulte, à partir de 6 semaines. À ce stade, ils ont déjà une régulation métabolique qui est mise en place.
Mise en place d’un modèle porcin (miniporc) de contusion médullaire, et évaluation d’un nouveau dispositif innovant visant à améliorer la récupération sensori-motrice après lésion médullaire traumatique.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles musculosquelettiques
23 miniporcs vont être utilisés, 18 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 5 opérés sous anesthésie puis tués avant tout réveil, tous tués à l'issue pour le prélèvement de leur moelle épinière. Une laminectomie leur ouvre le dos, un choc contrôlé écrase la moelle, la plaie est rouverte pour implanter le dispositif testé, et jusqu'à six IRM sous anesthésie suivent l'évolution des lésions, avec une à deux prises de sang par semaine. Le porteur énumère les suites attendues : troubles de la locomotion, incontinence ou impossibilité d'uriner et de déféquer, escarres aux points de pression, souillure par l'urine, fonte musculaire. Il écrit que "la moelle épinière est dépourvue de récepteurs à la douleur" et espère une guérison au bénéfice de patients paralysés "pour lesquels il existe peu ou pas d'espoir", perspective posée au futur face à des paralysies provoquées dès maintenant.
Objectifs
La lésion de la moelle épinière représente une cause majeure d’invalidité (paralysie), le plus souvent suite à un choc / impact sur le dos. Ce sont des lésions graves, qui peuvent entrainer la mort ou une paralysie plus ou moins importante (selon l'endroit de la blessure). Le but de cette étude est d’évaluer l’efficacité d’un nouveau traitement à implanter dans la moelle épinière, améliorant la récupération après une lésion médullaire traumatique. Ce dispositif est conçu pour aider le tissu nerveux à se régénérer. Notre objectif est de prouver le bénéfice médical du produit sur la récupération sensorielle et motrice de patients paralysés pour lesquels il existe peu ou pas d’espoir. Une partie de ce projet consistera provoquer un meutrissure de la moelle épinière par un choc contrôlé sur la moelle de miniporcs (sous anesthésie générale). Ce modèle de blessure est celui qui ressemble le plus à ce qui se passe chez l’Homme, ce qui rend les observations et traitements facilement transposables. Le suivi de la sévérité des lésions sera réalisé par IRM (imagerie), et via l'évaluation des capacités des animaux à bouger, marcher... Une guérison est espérée, ce qui à l'heure actuelle n'est pas possible.
Bénéfices attendus
La lésion de la moelle épinière représente une cause majeure d’invalidité. L’objectif de ce projet est de développer un dispositif de cicatrisation médullaire. Cela sera à terme bénéfique à l’homme victime de lésion médulaire traumatique, lui permettant une solution à une invalidité jusqu’ici irreversible. Cela pourrait également être une solution de traitement pour les animaux de compagnie victimes de lésions médullaires (exemple : suite à hernie discale chez le chien)
Procédures
- Examens IRM et scanner (sous anesthésie générale, durée 60min par examen IRM, 10min par scanner) : 1 IRM+scanner pour 1 animal lors de la phase 1 ; 2 IRM et 1 scanner pour 2 animaux lors de la phase 2 ; 6 IRM et un scanner pour 4 animaux lors de la phase 3 ; 6 IRM et un scanner pour 12 animaux lors de la phase 4. - Pose de broche sous anesthésie générale (5-10min) - Laminectomie et impacts (sous anesthésie générale) : 1 laminectomie et 3 impacts pour 2 animaux lors de la phase 2 ; 1 laminectomie et 1 impact pour 4 animaux lors de la phase 3 ; 1 laminectomie et 1 impact pour 12 animaux lors de la phase 4. - Réouverture de la plaie chirurgicale pour injection du DM/ de la solution SHAM (sous anesthésie générale) : 1 chirurgie et injection pour 2 animaux lors de la phase 2, 1 chirurgie et injection pour 4 animaux lors de la phase 3, 1 chirurgie et injection pour 12 animaux lors de la phase 4. - Prises de sang, sur animal vigile (si coopératif) ou anesthésié: env. 2 minutes, 1 à 2x par semaine au maximum
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles pour les animaux des phases 2, 3 et 4 sont : - Effets indésirables liés à l’anesthésie: température trop basse, arrêt du coeur et/ou de la respiration - Complications chirurgicales: mauvaise cicatrisation de plaie, infection - Douleur post-opératoire liée à la plaie chirurgicale (la moelle epinière est dépourvue de récepteurs à la douleurs) : lorsque la chirurgie a été réalisée correctement, la douleur s’estompe assez rapidement (de 6 à 9 jours chez l’Homme lors d'une opération sur la moelle épinière). Ensemble de troubles liés à la lésion de moelle: - Troubles de la locomotion: - Troubles pour uriner ou déféquer (incontinence ou au contraire impossibilité) -Risque de subluxation - Complications liées à l'absence de mouvements: irritation et souillure par l’urine, ulcères (escarres) au niveau des zones de pression, perte de masse musculaire. Aucun effet indésirable lié au traitement n’est attendu.
Devenir
Les animaux devront être euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin de prélever la moelle épinière et effectuer des analyses complémentaires des lésions (histologie, biochimie) en fin d’étude et les comparer avec les dernières images IRM effectuées.
Remplacement
Les méthodes alternatives de culture cellulaire avec une simple couche de cellules ou un organoïde aboutissent a des résultats limités et ne rendent pas compte de la complexite du système nerveux, encore moins lorsqu’il est endommagé . Une prédiction précise sur un tableau clinique consécutif à la lésion, et son évolution, n’est pas non plus réalisable. L’évaluation de la sévérité et de la réparation des lésions dans le temps ne peut être réalisée que sur animaux vivants. En effet, l’objectif est de suivre la guérison de lésions dans le temps grâce à l’application d’un nouveau traitement. Cela ne peut être réaliser que par un suivi des animaux par imagerie (IRM), et par récupération fonctionnelle (suivi clinique) dans le temps.
Réduction
Au total 19 animaux seront utilisés pour la caractérisation d’un dispositif médical (toutes les phases comprises). Des animaux supplémentaires pourront être utilisés au besoin comme décrit précédemment (maximum 4 en tout). Une évaluation approfondie des résultats sera effectuée avant le début de chaque nouvelle phase, afin de ne pas utiliser d’animaux supplémentaires inutilement. Un nombre minimum d’animaux est utilisé pour chaque phase. Un gros avantage de l’IRM est de pouvoir faire le suivi d’un même animal tout au long de l’étude, évitant ainsi des groupes d’animaux supplémentaires prévus pour des euthanasies intermédiaires.
Raffinement
Afin d’assurer le bien-être des animaux, nous utiliserons principalement l’IRM, qui est une modalité d’imagerie non-invasive et non-ionisante. Les animaux auront une période d’acclimatation à l’animalerie d'au minimum 7 jours avant le début des procédures expérimentales et feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, et l'administrations de récompenses, afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Tous les animaux recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce, régulièrement renouvelé (rotation des jouets par exemple). Des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place. Tous les actes douloureux ou nécessitant une immobilité longue (chirurgie, imagerie, éventuelles prises de sang) seront réalisées sous anesthésie générale. Les éventuelles douleurs liées à la réalisation des lésions médullaires seront prises en charge dès la période pré-chirurgicale, par administration d'analgésiques et antalgiques: morphiniques et anti-inflammatoires non stéroïdiens. L'efficacité des traitements anti-douleur sera vérifiée au moins 2 fois par jour par observation des animaux. Les procédures réalisées nécessiteront très probablement un isolement des animaux, mais un contact visuel et auditif sera maintenu entre les individus. Les prise en charge clinique des animaux sera basée sur ce qui se fait en pratique vétérinaire et hospitalière, avec un suivi rapproché des animaux, prévention des escarres et mise en place d'un programme de physiothérapie / rééducation.
Choix des espèces
Le miniporc offre divers avantages pour le développement de thérapies des lésions médullaires et leur transposition clinique. C'est une espèce pour laquelle de nombreuses données sont disponibles dans la littérature. Contrairement aux rongeurs, le miniporc a une anatomie, une physiologie et une pathophysiologie similaires à celles de l'Homme. Les instruments chirurgicaux et analytiques pour les interventions, ainsi que les dispositifs thérapeutiques sont similaires, voire égaux, à ceux utilisés chez l'Homme. Les miniporcs ont une bonne tolérance aux déficits neurologiques, même graves, avec l'avantage de présenter un tempérament docile, facilitant la prise en charge post-opératoire et la rééducation. Les animaux devont avoir leur taille adulte (19-20 mois environ). En effet, il est essentiel que les animaux ne soient pas en période de croissance pour ce projet pour ne pas biaiser les résultats liés aux mesures de la moelle, des lésions, et donc de l’efficacité du traitement.
Etablissement d’une corrélation entre le génotype, la morphologie synaptique, la structure cérébrale et les déficits cognitifs de deux modèles murins porteurs de mutations associées chez l’Homme à de la déficience intellectuelle.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Privées d'eau en dehors de dix minutes par jour du lundi au vendredi pour être "motivées" aux tests d'apprentissage, 135 souris mâles passent trois épreuves comportementales pendant quatre mois. 244 souris sont utilisées au total, 180 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 64 opérées sous anesthésie puis tuées avant tout réveil. Le porteur écrit qu'il y a "très peu d'effets indésirables attendus" et que les tests se font "sans aucune douleur ni peur induite", tout en précisant que la biopsie de queue et le tatouage des pattes sont pratiqués à sept jours sans sédation, au motif que "la nociception n'est pas encore opérationnelle" à cet âge. 100 souris sont déclarées réutilisées, les femelles gardées pour la reproduction restant en vie, les autres étant tuées, les mâles après les tests, l'apprentissage ayant selon lui "probablement modifié de nombreux paramètres cérébraux".
Objectifs
La déficience intellectuelle affecte entre 2 et 3 % de la population et de nombreuses mutations ont été identifiées dans plus de 300 gènes chez les patients. Dans ce contexte, nous nous intéressons particulièrement à un gène situé sur le chromosome X pour lequel une trentaine de mutations différentes ont été rapportées chez l’Homme. Toutes ces mutations mènent toujours à de la déficience intellectuelle (DI) mais aussi à une grande variété de traits physiques ou neuropsychiatriques associés, souvent différents d’un patient à un autre. De nombreux patients présentent par exemple des défauts morphologiques du cerveau et du cervelet (plus gros ou plus petits que la moyenne) ou des structures mal formées. Afin de pouvoir proposer des stratégies thérapeutiques adaptées, il est nécessaire de comprendre cette diversité de signes cliniques. Nous souhaitons donc comparer deux modèles souris qui portent deux mutations différentes d’un même gène. L’une d’entre elle est responsable d’une déficience intellectuelle modérée à sévère sans autre trait clinique, alors que la seconde mutation est responsable d’une déficience sévère associée à des traits autistiques, de l’anxiété, de l’auto-agressivité et des anomalies morphologiques du cerveau. Nous analyserons les différences observées au niveau des capacités d’apprentissage et de mémoire de ces animaux ainsi que les différences morphologiques du cerveau observées par IRM et par microscopie électronique (structure très fine des neurones).
Bénéfices attendus
Dans le domaine de la déficience intellectuelle et des défauts neurologiques associés, les approches thérapeutiques sont assez rares. Il est cependant communément admis qu’une médecine personnalisée est nécessaire afin d’adapter l’approche thérapeutique à chaque cas individuel au vu de la diversité des tableaux cliniques observés. Ce projet nous permettra de faire une véritable étude comparative de deux modèles souris aussi bien au niveau des défauts d’apprentissage et de mémoire qu’au niveau de l’organisation structurelle du cerveau. Cette étude nous permettra d’établir une corrélation précise entre les défauts que nous observons in vitro, les défauts cellulaires ou tissulaires et les défauts d’apprentissage…. Nous pourrons donc mieux comprendre le rôle de notre protéine d’intérêt dans le fonctionnement « normal » du cerveau ainsi que les défauts provoqués par les mutations décrites chez les patients. Nous avons pour but de mieux définir quelques paramètres (capacités d’apprentissage, morphologie de certaines zones du cerveau) qui pourraient nous permettre d’évaluer facilement dans le futur l’efficacité thérapeutique de nouvelles approches, pharmacologiques par exemple.
Procédures
Tous les animaux subissent une biopsie de queue à l'âge de 7 jours afin de réaliser le génotypage. Ainsi les animaux mâles peuvent être répartis en mélangeant les deux génotypes au sein d'une même cage au moment du sevrage. Les animaux mâles seront manipulés pour réaliser les tests d'apprentissage. Nous avons prévu de réaliser 3 tests comportementaux distincts, chacun étant effectué sur un lot de 45 souris (total de 135 souris) et pendant une durée maximale de 4 mois. Ces tests comportementaux nécessitent une restriction hydrique pour que les animaux soient motivés pour réaliser le test. Les souris ont cependant de l’eau à volonté pendant 10 minutes par jour à la fin des essais quotidiens et les biberons d’eau sont remis à disposition chaque vendredi et ré-enlevés le dimanche midi. Une partie des animaux sera anesthésiée à l'âge adulte en vue d'une chirurgie terminale qui a pour but le prélèvement post-mortem du cerveau et son étude anatomique.
Impact sur les animaux
Il y a très peu d’effets indésirables attendus chez les animaux. Les tests comportementaux sont réalisés sans aucune douleur ni peur induite. La seule nuisance légère est la restriction hydrique qui est nécessaire pour garantir un bon niveau de motivation des souris pour les tests cognitifs. Pendant cette période, les biberons sont mis à disposition pendant 10 minutes par jour du lundi au vendredi et pendant toute la journée les samedis et dimanches. En ce qui concerne les lots d’animaux qui seront utilisés pour l’analyse morphologique du cerveau, la chirurgie terminale est réalisée après administration d’analgésique et d’anesthésique. En accord avec notre vétérinaire référent, le prélèvement de queue pour réaliser le génotypage ainsi que l'identification par tatouage des pattes sont réalisés de façon précoce (à 7 jours) sans sédation car le système neurologique se met à peine en place et la nociception n’est pas encore opérationnelle. »
Devenir
A l'issue de la procédure de génotypage, les femelles pouvant servir à la reproduction sont maintenues en vie et celles qui ne peuvent pas être utilisées seront mises à mort. Tous les mâles seront maintenus en vie pour réaliser les tests comportementaux à l’âge adulte ou pour faire partie de l’étude morphologique du cerveau. A l'issue des tests comportementaux, les animaux seront mis à mort car ils ne pourront pas être réutilisés dans une autre étude, les tests d'apprentissage ayant probablement modifié de nombreux paramètres cérébraux. Les analyses morphologiques fines du cerveau nécessitent la fixation des tissus et donc la mise à mort des animaux.
Remplacement
Nous ne pouvons pas analyser la microcéphalie, l’agénésie du corps calleux ou encore l’impact d’une mutation sur les capacités cognitives sans modèle animal ; Aucune expérience in vitro ne peut donner des informations équivalentes. En revanche, toutes les étapes de caractérisation des défauts biochimiques et cellulaires induits par ces mutations sont réalisées au préalable dans des études in vitro (activité enzymatique de la protéine, interactions protéiques avec les partenaires, morphologie et migration cellulaires). Nous conservons l’utilisation des modèles animaux uniquement pour les analyses plus intégrées de type comportement.
Réduction
Pour la procédure des tests comportementaux, sur la base des études publiées et de notre expérience, nous avons estimé à 10 le nombre minimum d’animaux nécessaires par génotype dans chaque groupe (deux génotypes mutés et un groupe de WT issus des deux lignées). Avec ces premiers résultats, nous effectuerons un test de puissance afin de savoir si nous devons augmenter le nombre de souris à 12 puis à 15. Pour l’analyse, nous utiliserons des tests statistiques non paramétriques adaptés aux petits échantillons (
Raffinement
Les animaux sont élevés dans un environnement contrôlé et enrichi. Ils sont visités quotidiennement par l’équipe de zootechnie. Les évaluations des fonctions cognitives ne nécessitent pas d’isolement des animaux, sauf au moment de la tache comportementale. Afin de s’assurer que la restriction hydrique nécessaire n’altère en rien leur santé et leur bien-être, chaque souris est pesée et évaluée chaque jour à l’aide d’une grille individuelle d’observation. Sur cette grille, différents items (apparence, hydratation, poids …) sont scorés. Les performances cognitives des souris pouvant être altérées par un mal-être, si le score total dépasse 5, l’animal est retiré des tests et sa restriction hydrique est terminée.
Choix des espèces
La souris possède un génome relativement identique à celui de l’homme, les mécanismes moléculaires et cellulaires sont similaires, ainsi que de très nombreux mécanismes cognitifs. Par ailleurs, cet animal permet des approches génétiques puissantes. Enfin, les spécificités de notre gène dont deux variants sur quatre n’existent que chez les mammifères nous obligent à choisir comme modèle animal une espèce mammifère. De plus, la transgenèse permettant de reproduire les mutations humaines n’existe actuellement que chez la souris. Nous utiliserons uniquement des souris adultes. Les tests cognitifs commencent lorsque les animaux ont 2,5 mois. Nous cherchons dans un premier temps à corréler les défauts cognitifs au génotype et aux altérations morphologiques du cerveau observées après les étapes de développement. Les animaux utilisés pour l'analyse morphologique du cerveau seront âgés également de 2 à 3 mois.
MoDiLap : Création d’un Modèle de Dissection artérielle chez le Lapin
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Pour créer chez le lapin un modèle de déchirure de la paroi artérielle qui servira de base à d'autres projets, 24 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue. Huit sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, seize subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit un antiagrégant par sonde de gavage cinq minutes par jour pendant toute la durée du projet, et jusqu'à deux anesthésies générales, l'une pour la chirurgie de trente à quatre-vingt-dix minutes, l'autre pour l'imagerie de contrôle. Le porteur qualifie de "légères" les douleurs post-opératoires attendues sur la cicatrice et dans le dos, et justifie la mise à mort par le prélèvement de l'artère disséquée, "ce qui n'est pas compatible avec le réveil de l'animal".
Objectifs
Les dissections artérielles correspondent à une brèche de l’artère au niveau de la paroi, entrainant un vrai et un faux chenal de circulation du sang. La membrane (composée d’intima et de média) qui sépare les deux chenaux, est appelée « flap ». Cela peut entrainer des complications à type de malperfusion, de thrombose, de douleurs. Ces dissections peuvent être spontanées, post-traumatiques ou iatrogènes suite à un traitement endovasculaire (par l’intérieur des vaisseaux). Ces dissections sont souvent traitées par voie endovasculaire via implantation d’un dispositif médical (stent, endoprothèse) qui resteront en place tout au long de la vie du patient, avec les nombreuses complications potentielles, déjà bien connues, que cela induit. L’objectif du traitement est de rétablir une bonne perfusion sanguine d’organe (en traitant la sténose induite par le flap), reconstruire un seul chenal de circulation sanguine et permettre une cicatrisation artérielle. Cette cicatrisation artérielle intervient dans les 3 mois suivant la pose du stent qui n’est donc plus nécessaire au-delà de cette période aigue. - L’objectif est de créer un modèle de dissection artérielle chez le lapin. Ce modèle servira de base pour d’autres projets. - Les critères de jugement de ce modèle seront la mortalité, la reproductibilité du modèle, la présence d’un vrai chenal et faux chenal, qui pourront être confirmés par artériographies, OCT et par analyses histologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’effectuer des analyses non réalisables chez l’être humain afin évaluer la faisabilité du modèle de dissection artérielle. Il permettra également d’évaluer la perméabilité des artères viscérales et la vitesse de cicatrisation de l’aorte, de solidification (épaississement) du flap intimal, pour déterminer une période de temps idéale pour le traitement de la dissection.
Procédures
Les animaux recevront tout au long du projet un traitement oral antiagrégant (sonde de gavage, 5 minutes/jour). Ils seront soumis jusqu’à deux anesthésies générales : une pour la procédure chirurgicale (durée : entre 30 min et 1h30) et une pour les imageries de contrôle avant mise à mort (durée 1h).
Impact sur les animaux
L’anxiété et le stress sont des effets indésirables attendus avant, et après chaque procédure/prélèvement. Un stress supplémentaire peut être observable sur les animaux qui seront amenés à recevoir un traitement oral quotidien. Lors de l’identification d’un problème mettant en jeu le pronostic vital de l’animal et/ou des douleurs non contrôlées, il sera procédé à la mise à mort de l'animal, sous anesthésie. Les nuisances liées à la chirurgie et/ou à l’imagerie pourraient être en post-opératoire des douleurs sur la cicatrice d’abord chirurgical et des douleurs dorsales : nuisances légères.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures pour le prélèvement de l'artère où est effectuée la dissection, ce qui n'est pas compatible avec le réveil de l'animal.
Remplacement
Ce projet vise à étudier la faisabilité et la cicatrisation d’une dissection artérielle dans des conditions in vivo. Aucune méthode alternative in vitro ou ex vivo ne permet de reconstruire un modèle proche de ces conditions en ce qui concerne la coagulation, la pression sanguine et les autres contraintes mécaniques appliquées sur la paroi artérielle ou le suivi après ces laps de temps. L'utilisation d'animaux dans le cadre de ce projet est ainsi indispensable.
Réduction
Ce projet est à visée exploratoire et a pour objectif l’obtention de résultats préliminaires au cours d’études de faisabilité et de reproductibilité. Ces données pourront au besoin servir de base pour d’autres projets intégrant des analyses d’efficacité avec calcul statistique, dans un dossier APAFiS dédié (distinct de ce dossier). - Dans le cadre de ce présent projet exploratoire, il a été décidé de réduire le nombre d’animal à 2 par groupe et temps de suivi : Groupe 1 : dissection concernant l’aorte thoracique descendante et Groupe 2 : dissection concernant l’aorte sous –rénale , avec dans chacun des groupes 3 temps de suivi : sans réveil, suivi 2 semaines, suivi 4 semaines. - Ce nombre étant très faible, il a été prévu la possibilité de refaire, au besoin, une/les procédures, portant à 24 le nombre maximum de lapins utilisés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect du bien-être animal. Les animaux seront gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie expérimentale, et leur première entrée en procédure. Leur environnement comportera un enrichissement (bûchettes à ronger, foin...). Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état de santé et de bien-être sera évalué tout au long du protocole expérimental. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pendant les procédures chirurgicales et seront suivis au cours de la procédure. Un suivi renforcé sera effectué durant les premiers jours après chaque procédure opératoire. Si un animal présente un signe de douleur ou de souffrance, des analgésiques pourront lui être administrés. Au besoin, un traitement antibiotique pourra être mis en place. Dans le cas où l'animal présenterait une souffrance, une maladie ou une altération physique sans qu'il soit possible de le soulager efficacement (atteinte d'un point limite), l'animal sera sorti d'expérimentation et mis à mort.
Choix des espèces
Le lapin est un modèle animal reconnu pour l’étude des pathologies artérielles. La biologie vasculaire a été bien étudié chez le lapin et est similaire aux mécanismes humains. Le diamètre de l’aorte du lapin varie de 3 à 7mm, ce qui correspond au calibre de nombreuses artères humaines (coronaires, mésentérique, radiales, rénales, poplités, carotides internes et autres artères périphériques). Les animaux utilisés seront des adultes de plus de 3,5 kg pour la taille des artères et la taille des dispositifs utilisés.
Bénéfice d’un traitement chez la souris par des polyphénols naturels sur le vieillissement physiologique ou pathologique de la maladie d’Alzheimer (EU 3/3)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 345 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, certaines suivies jusqu'à dix-huit mois. Les 1 048 souris incluses dans le protocole passent trois tests de comportement à quatre âges différents, dont un test de mémoire en piscine étalé sur cinq jours, et voient leurs fèces récoltées une fois par mois. 592 d'entre elles sont transportées vers deux autres établissements pour des imageries cérébrales précédées d'une mise à jeun, tandis que 297 reproducteurs et surnuméraires sont tués après avoir été versés dans des études "hors champ". Le bénéfice espéré tient en une phrase du porteur : la production, à plus long terme, d'un complément alimentaire pour mieux vivre chez les personnes âgées.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer est la démence la plus commune parmi les démences de la personne âgée où elle représente un peu plus de deux tiers des cas. L’âge est le principal facteur de risque de la maladie d’Alzheimer. En France, le nombre de personnes âgées de 65 ans ou plus et atteintes de la maladie d’Alzheimer serait compris entre 560 000 et 730 000 suivant les études. Même si la recherche reste très active pour cette maladie, aucun traitement n’est actuellement capable de modifier efficacement l’évolution de la maladie et la cause demeure toujours inconnue pour la forme la plus représentée dans la population. Des travaux récents soulignent le rôle du microbiote intestinal dans la physiopathologie de la maladie d’Alzheimer. La recherche de molécules capables de modifier le microbiote intestinal tout en prévenant d’autres altérations du système nerveux central observées chez le patient devient aujourd’hui une priorité pour de futurs traitements. Plusieurs études soulignent le rôle modulateur de certains polyphénols sur le microbiote intestinal pour avoir un écosystème bactérien bénéfique sur la santé humaine. Toutefois, l’interaction entre les polyphénols et ce microbiote est complexe et des recherches approfondies sont nécessaires pour valider cette cible périphérique dans la maladie d’Alzheimer. L'objectif de notre projet est d'étudier l'effet de plusieurs polyphénols sur l'évolution des troubles cognitifs dans un modèle de la maladie d'Alzheimer chez la souris. Trois établissements utilisateurs seront impliqués dans ce projet.
Bénéfices attendus
Nous espérons que ce projet conduira, à plus long terme, à la production d’un complément alimentaire visant à mieux vivre chez les personnes âgées.
Procédures
Dans l’établissement utilisateur EU1, les caractéristiques génétiques nécessaires à l'étude sont connues en réalisant une biopsie de la queue au sevrage. Les souris (1048) seront soumises à des tests du comportement pour évaluer les troubles cognitifs et moteurs liés au vieillissement physiologique et pathologique (Alzheimer) : au total 3 tests réalisés à 3, 6, 12 et 18 mois. Les tests de mémoire à court terme sont au nombre de 2, ils se feront respectivement 7 jours et 3 jours avant le début du test de mémoire à long terme. Chaque test de mémoire à court terme dure moins de 20 minutes. Le test de mémoire à long terme demande 4 jours d'apprentissage avec 4 essais par jour de 60 secondes espacés d'une heure. Le 5ème jour, la souris passe une seule fois le test sur 60 secondes. Durant tout le projet, les fèces seront recueillies 1 fois par mois. Les souris seront placées 5 min dans une nouvelle cage le temps du recueil de 3 crottes spontanées et retourneront dans leur cage d’origine. Dans un autre établissement utilisateur (EU2 à 1 heure de l’EU1), des souris (296) suivront deux imageries cérébrales pour évaluer le flux sanguin (30 min), l'inflammation et le métabolisme (60 min) qui nécessite la mise à jeun des animaux quelques heures avant l’imagerie. Dans un autre établissement utilisateur (EU3 à 2 heures de l’EU1), d'autres souris (296) suivront une imagerie par résonance magnétique (30 min) après administration orale de glucose. Dans les deux EUs une anesthésie gazeuse, régulée sera réalisée sur tapis chauffant thermorégulé durant l'examen.
Impact sur les animaux
Inconfort transitoire lié à la phase de réveil de l'anesthésie gazeuse, associé à une douleur légère et transitoire liée à la pose de la boucle d’oreille et la biopsie. Tests comportementaux : stress léger et transitoire pour les tests de mémoire à court terme minimisé par l’habituation ; stress modéré et transitoire et sensation de froid légère et transitoire lors du test de mémoire à long terme avec des essais espacés d’une heure pour laisser le temps à la souris de se réchauffer. Concernant les protocoles d’imagerie dans l’EU2 nécessitant la mise à jeun des animaux quelques heures avant l’imagerie, il est possible d’avoir les effets suivants sur 5 min maximum : Inconfort/douleur au niveau du site d’injection des agents de contraste ; Inconfort au niveau du site d’apposition de la sonde d’image ultrasonore ; Stress lié à la contention (imagerie) ; Stress lié à la phase de réveil de l'anesthésie gazeuse. L’imagerie au sein de l’EU3 est une technique non invasive. Cependant durant l’examen, un changement du rythme cardiaque et/ou respiratoire, mesurés grâce à un capteur placé entre l’animal et le lit, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux, de la sensibilité aux anesthésiques. Cette nuisance entraînera l’arrêt de l’expérimentation. L’administration orale de glucose avant l’imagerie peut induire un stress et une souffrance et des blessures physiques si l’animal bouge mais cela est très rare car la canule utilisée sera en matière souple avec un bout arrondi et le geste sera exercé par une personne qualifiée. Aucune autre nuisance n’est connue sur ce modèle murin transgénique mise à part la mort subite à 15 mois chez les femelles sans signe annonciateur.
Devenir
Tous les animaux inclus dans la demande d’autorisation de projet seront mis à mort avec la répartition suivante dans chaque établissement utilisateur : - EU1, 456 seront mises à mort pour le prélèvement du cerveau et de l’intestin en vue de réaliser des analyses biochimiques et de biologie moléculaire et d’étudier l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique. Les couples reproducteurs de plus de 6 mois et souris surnuméraires (297 au total)) seront mises à mort après inclusion dans des études hors champ. - 296 souris seront envoyées vers chaque établissement utilisateur EU2 et EU3 qui disposent de systèmes d'imagerie cérébrale indispensables à l'étude. Ces souris (592) seront mises à mort après les imageries pour des analyses biochimiques et de biologie moléculaire post-mortem.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro ont déjà été réalisées pour étudier l’efficacité des polyphénols à une dose non toxique pour différentes cellules du cerveau permettant ainsi de définir les doses ciblées dans cette demande de projet. Ici, il est important de prouver les effets bénéfiques de ces polyphénols sur le vieillissement physiologique et pathologique Alzheimer mais aussi de s’assurer qu’elles n’ont pas d’impact délétère sur les fonctions physiologiques de l’organisme. Il n’existe pas d’autres méthodes alternatives pour juger de l’effet d’une nouvelle molécule à visée thérapeutique in vivo dans le cadre du vieillissement qu’il soit physiologique ou pathologique.
Réduction
Deux collaborations nationales sont envisagées dans ce projet et dans les deux cas il s’agit d’étudier les effets bénéfiques de polyphénols. Le fait de regrouper ces études sur la même demande de projet permet une réduction du nombre de souris. Par ailleurs, plusieurs paramètres sont mesurés chez une même souris, permettant ainsi de réduire encore le nombre de souris. Une souris permettra en final de générer des données aussi bien au niveau périphérique avec l’analyse du microbiote intestinal mais aussi au niveau cérébral. Enfin, le projet se déroulera par étapes. Si les résultats bénéfiques dans les étapes antérieures restent très faibles voire absents, des lots d’animaux ne seront pas inclus dans la suite du projet. Ainsi le nombre d’animaux indiqué est un nombre maximum. Pour estimer le nombre d’animaux par lot de souris, nous avons utilisé un calcul qui tient compte de la variabilité des réponses du vivant ; le nombre d'animaux par lot permettra d'obtenir des résultats robustes sur le plan statistique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en animalerie exempt de tout organisme pathogène spécifique et opportunistes (couples reproducteurs) ou tout organisme pathogène spécifique en respectant l’Arrêté du 1er février 2013 fixant les conditions d’aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques et leurs contrôles. Une période d’acclimatation de 10 jours minimum sera respectée avant l’introduction des souris dans une procédure. Pour diminuer les stress lors de la prise de l’animal pour les tests comportementaux, les animaux seront manipulés par préhension durant les 2 semaines qui précèdent les tests à raison d’une fois par jour. Pour le test comportemental en piscine, il est prévu de maintenir les souris dans ses mains en coupe posées sur une serviette (utile pour éponger l’eau) avant de les remettre dans leurs cages qui seront placées sur un tapis chauffant pour réchauffer les souris entre chaque essai. Dans les EU2 et EU3, les animaux seront hébergés en zone SPF en maintenant les interactions sociales des groupes de souris dans les sous-lots suivis dans l’EU1 avec une période d’acclimatation de 10 jours, température de 20-24°C, avec un enrichissement du milieu changé régulièrement (jouet en plastique : tunnel, igloo, maison). Pour diminuer les stress liés aux sorties des cages et aux contentions, les animaux seront régulièrement manipulés par le personnel en charge de l’étude. Le transport des animaux sera assuré vers les établissements utilisateurs collaborateurs par une société agréée pour le transport de rongeurs. Les cages seront réceptionnées par l’EU1 avant la date de transport pour permettre aux zootechniciens(nes) de prendre le temps de préparer les cages en incluant l’enrichissement, les gels hydriques en bonne quantité et l’alimentation nécessaire. Les anesthésies avec exsanguination seront réalisées sur tapis chauffant à température régulée. Toutes les anesthésies et analgésies prévues respecteront les résumés caractéristiques des médicaments utilisés (posologie). Pour les imageries dans les EU 2 et 3, du gel ophtalmique sera appliqué afin de compenser la sècheresse oculaire. Dans les 3 EUs, il est prévu une fois par semaine, une pesée des animaux avec l’utilisation d’une grille de scores et la mise en place de points limites gradés et d’actions en réponse à l’atteinte des points limites.
Choix des espèces
Dans le cadre de la maladie d’Alzheimer, il existe différents modèles murins génétiquement modifiés. Le modèle choisi est largement utilisé dans la littérature et surtout présente une cinétique progressive des lésions comme chez l’homme contrairement à d’autres modèles murins plus agressifs. Pour ce modèle, il est donc aisé de faire des comparaisons avec les autres études déjà publiées. Les souris seront incluses dès l’âge de 3 mois, âge pour lequel aucun stigmate Alzheimer n’est détectable donc très intéressant pour définir les données basales avant tout traitement. Des lots de souris seront utilisés jusqu’à l’âge de 12 mois où la perte de mémoire est quantifiable ainsi que les caractéristiques biologiques de la maladie. D’autres lots seront suivis jusqu’à l’âge de 18 mois où la perte neuronale pourra être quantifiée ainsi que les autres paramètres déjà quantifiés à 12 mois pour voir leur évolution.
Mise en place d’un modèle de nausées et vomissements chez le chien et évaluation de l’efficacité d’un antiémétique vétérinaire en voie de développement.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Provoquer des vomissements chez des chiens pour vérifier qu'un médicament les arrête : 28 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucun tué à l'issue, tous rendus disponibles pour une autre expérience après une période de repos. Chaque animal peut recevoir de l'apomorphine une fois par semaine sur cinq séances consécutives, avec des nausées et des vomissements durant en moyenne trente minutes et jusqu'à deux heures et demie. Le porteur y ajoute une somnolence, une perte d'appétit, une salivation accrue, une déshydratation et des troubles transitoires du rythme cardiaque, et prévoit une mise à jeun de quatre heures avant chaque induction pour limiter le volume vomi. Le produit testé appartient à un donneur d'ordre qui en a déjà mené les essais de toxicité, ce qui situe le projet dans le développement commercial d'un médicament vétérinaire.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont : de développer et valider un modèle de nausées/vomissements induit par l’apomorphine chez le chien provoquant des signes cliniques mesurables, répétables, homogènes entre les animaux et pouvant être inhibés par l’utilisation d’antiémétiques; et d’évaluer l’efficacité d’un antiémétique vétérinaire en cours de développement sur ce modèle induit.
Bénéfices attendus
La mise en place d’un modèle de nausées/vomissements chez le chien contribuera au développement de nouveaux médicaments vétérinaires antiémétiques. Ce modèle pourra également être utilisé pour le développement de médicaments à visée humaine car le chien a une sensibilité aux vomissements proche de celle de l’homme. Le développement de ces nouveaux médicaments permettra de prévenir les nausées et vomissements et de pallier aux effets secondaires de certains médicaments. Le vomissement est en effet l’effet secondaire le plus fréquent des différents médicaments en pratique vétérinaire ou en chimiothérapie. Ce signe clinique peut limiter l’efficacité des doses administrées et cause une gêne considérable qui diminue le confort et la qualité de vie des patients. De plus, une première étude pilote sur un nouveau médicament avec un faible nombre de chiens permettra de valider la poursuite de son développement ou non avant de passer aux études réglementaires de sa mise sur le marché. Le développement de nouveaux produits permettra également la mise sur le marché de médicaments pouvant être moins douloureux à l’administration ou encore permettant de palier à de potentielles ruptures de stock de médicaments déjà sur le marché.
Procédures
Les interventions suivantes seront réalisées : 1) Administration d’apomorphine en sous-cutanée sur animaux vigiles (quelques secondes) : au maximum une fois par semaine sur un maximum de 5 séances consécutives, puis un repos de minimum 4 semaines sera appliqué avant de nouvelles administrations si besoin. 2) Administration de maropitant en sous-cutanée sur animaux vigiles (quelques secondes) : au maximum une fois par semaine sur 2 séances. 3) Administration d’un anti-émétique en cours de développement en sous cutanée sur animaux vigiles (quelques secondes) : au maximum une fois par semaine sur 2 séances
Impact sur les animaux
L‘objectif de ce projet est d’induire des nausées/vomissements chez le chien. De nombreuses publications sur ce sujet montrent que la durée moyenne de ces symptômes est d’environ 30 minutes après l’administration d’Apomorphine avec une durée maximum de 2,5h. L’apomorphine est un émétique commercialisé (EMEDOG) dont les effets secondaires fréquents sont une somnolence, diminution ou perte de l’appétit, augmentation de la salivation, déshydratation légère, troubles du rythme cardiaque transitoire et une douleur légère à modérée au point d’injection. . Le Maropitant est également une substance active présente dans un produit vétérinaire commercialisé (ex. CERENIA). L’effet indésirable fréquent est une douleur au point d’injection. Il n’est pas attendu d’effets majeurs indésirables avec le nouveau produit en développement car les premiers tests de toxicité auront déjà été réalisés par le donneur d’ordre. En revanche, quelques effets secondaires liés à ce produit peuvent éventuellement ne pas avoir encore pu être anticipés.
Devenir
A l’issue du projet tous les animaux seront disponibles pour une autre procédure expérimentale, suite à un repos suffisant.
Remplacement
Le recours aux chiens pour mettre en place ce modèle de vomissement est justifié car il n’existe pas de méthode alternative pour vérifier l’efficacité d’un traitement antiémétique. L’utilisation d’un modèle in vivo permettra d’utiliser un nombre restreint d’animaux tout en testant des candidats médicaments dans un environnement contrôlé et standardisé.
Réduction
Aucune approche statistique ne sera réalisée pour cette étude. Des recherches bibliographiques ont permis d’établir le protocole pour mettre en place un modèle de vomissement avec un nombre restreint d’animaux et de périodes dans chaque phase du projet. La molécule choisie (Apomorphine), la dose à administrer, la voie d’administration, les effets attendus seront ainsi déjà estimés. Le nombre d’animaux utilisés correspondra au minimum pour obtenir des résultats interprétables. Le nombre d’animaux sera réduit avec leur réutilisation sur plusieurs phases si possible et une dernière phase en cross-over. L’étude pilote de preuve de concept sur le médicament en développement permettra de valider la poursuite de son développement avec un nombre restreint d’animaux.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont adaptées à l’âge des animaux avec divers enrichissements (jouets suspendus, tunnel/plateforme). Avant l’inclusion dans une nouvelle phase, l’état de bonne santé des chiens sera confirmé par un examen clinique et un bilan hémato-biochimique. Pour limiter les quantités de vomissement en volume, les animaux auront été mis à jeun environ 4 heures avant l’administration d’apomorphine. Le bénéfice de cette période de mise à jeun sera évaluée grâce aux observations cliniques lors de la phase 1 et 2. S’il est relevé que la mise à jeun a un impact négatif sur la réponse à l’apomorphine, la période de mise à jeun sera diminuée, ou bien les animaux seront induits en condition nourris. Des isolements relatifs (les animaux restent en contact visuel, olfactif et sonore avec leurs congénères) pourront être appliqués maximum quatre heures après l’administration du traitement pour le suivi des observations. Tout sera mis en œuvre pour limiter le stress qui pourrait être induit sur les animaux avec une surveillance accrue des animaux pendant cette période. Les animaux seront observés pendant deux heures après l’induction du vomissement afin de caractériser les signes apparus. Puis toutes les 30 minutes jusqu’à au moins 4 heures post-traitement et jusqu’à disparition des signes (durée maximale des signes est de 2.5h selon le résumé des caractéristiques du produit). Lors de la phase 3 et 4, l’administration du Maropitant (Cerenia) sera faite à température réfrigérée pour diminuer la douleur au site d’injection comme indiqué dans la notice du produit. En cas d’apparition d’un signe de souffrance ou d’un signe clinique sévère chez l’animal les points limites suivants ont été définis : vomissements très intenses à répétition (plus de 10 en 30 minutes ou qui durent plus de trois heures), prostration de l’animal, difficultés respiratoires. Dès l'apparition de ces symptômes, l'animal sera pris en charge par le vétérinaire désigné et un traitement adapté sera prescrit pour le soulager.
Choix des espèces
Le chien est l’espèce cible pour la mise en place du modèle de nausées/vomissements qui sera utilisé pour le développement d’un traitement antiémétique. Il n’existe pas de méthode de remplacement pour ce type d’évaluation. Ce modèle pourra également être utilisé pour le développement de médicaments à visée humaine car le chien a une sensibilité aux vomissements proche de celle de l’homme Chiens adultes correspondant à l’âge cible des traitements administrés.
Production de sérum et collecte de tissus pour développer des outils immuno-sérologiques
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Immunisés une ou deux fois par injection dans l'abdomen sous anesthésie, puis saignés par ponction dans le cœur sous anesthésie profonde, 80 hamsters dorés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le projet vise à fabriquer du matériel de référence, sérums et organes, pour mettre au point des tests de détection des virus qui circulent chez les chauves-souris européennes. Le porteur écrit qu'aucune nuisance n'est attendue en dehors de la vaccination et de la ponction cardiaque, et affirme qu'il n'y a "pas d'alternative non animale disponible à ce jour dans ce domaine". La ponction est terminale, les organes sont prélevés dans la foulée.
Objectifs
De plus en plus d’études montrent que des virus circulent ou apparaissent chez les chauves-souris européennes dont certains sont particulièrement préoccupants en raison de leur capacité connue à se transmettre d'une espèce à l'autre et à provoquer des maladies graves chez l'Homme. Les méthodes de détection disponibles, développées pour des virus humains (ex. les virus de la rage et Ebola), sont rarement validées pour les virus trouvés chez les espèces de la faune sauvage tel que les chauves-souris ou ne sont pas adaptées aux échantillons collectés sur le terrain. Pour cela, il apparait nécessaire de développer de nouveaux outils de détection des virus circulant dans la faune sauvage permettant ainsi d’appréhender plus rapidement le risque pour l’Homme. De plus, l'absence de matériaux de référence ou de valeurs seuils communes complique l'interprétation des résultats et leur comparaison entre les groupes de recherche. Le modèle hamster est un modèle sensible à certains virus et peut facilement être utilisé pour produire des matériaux de référence comme du sérum. Ces matériaux de référence issus de sérums/organes d’animaux immunisés ou non-immunisés permettront de développer un panel d’outils de détection de ces virus. La collecte des organes, permettra de développer de nouvelles méthodes de recherche d’anticorps intratissulaires pour chaque virus quand l’obtention de sérum ne sera pas possible. Ils permettront également de mettre au point des cultures de cellules en 3 dimensions mimant les caractéristiques et fonctionnalités des organes en vue de constituer une banque biologique limitant ainsi l’utilisation d’animaux par la suite.
Bénéfices attendus
L’approche expérimentale réalisée au cours de ce projet permettra de développer et valider des outils de détection sérologiques adaptés à chaque virus et aux investigations chez les chauves-souris, réservoir de ces virus (microprélèvements, organes/tissus d’intérêt…). La collecte des différents tissus permettra de rechercher les marqueurs d’une infection passée (anticorps) pour chaque virus et dans différents organes lorsque l’obtention de sérum ne sera pas possible dans les conditions du terrain. Le travail innovant sur les cultures de cellules en 3 dimensions permettra l’étude des mécanismes d’infection d’un agent pathogène sur une espèce sensible, limitant ainsi l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques. Dans un second temps, ce travail pourra être étendu aux chauves-souris afin de tester la réceptivité/sensibilité de ces espèces vis-à-vis de nouveaux virus et de caractériser les relations hôtes-pathogènes. Dans cette optique, et sur le long terme, cela permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés. Ces modèles pourront ensuite être utilisés dans d’autres études ou pour tester d’autres agents pathogènes.
Procédures
Les hamsters seront immunisés une ou deux fois par voie intra-péritonéale (volume de 0.5mL- animaux anesthésiés- durée =10 secondes environ). Une prise de sang intracardiaque sous anesthésie profonde (+ analgésie) est effectuée sur tous les hamsters (durée 3 minutes)
Impact sur les animaux
Hormis la phase de vaccination, et la ponction cardiaque sous anesthésie générale, aucun nuisance ou effets indésirables ne sont attendus.
Devenir
Mise à mort pour collecte de sang et tissus
Remplacement
Suite à l’émergence de nouvelles espèces virales chez les chauves-souris européennes, il est nécessaire de se préparer pour mieux appréhender les prochaines émergences qui pourraient toucher les animaux sauvages et/ou domestiques et qui pourraient potentiellement être transmises à l’Homme, d’autant plus que le franchissement de la barrière d’espèces existe, comme cela a déjà été montré avec le chat ou la fouine pour les lyssavirus. Le modèle hamster nous permettra de collecter des échantillons pour développer des outils sérologiques et cellulaires adaptés à leur détection ou à leur étude dans d’autres espèces animales. De plus, l’étude in vitro des mécanismes de franchissement de la barrière d’espèce de ces virus dans la faune sauvage nécessite la mise en place de cultures de cellules primaires et d’organoïdes. Seuls des organes rapidement prélevés sur l’animal permettront la mise au point de ce type de modèle in vitro (poumons, cerveau, rate…). Il n’y a donc pas d’alternative non animale disponible à ce jour dans ce domaine.
Réduction
Le nombre de hamsters a été déterminé de façon à obtenir les volumes nécessaires de sérum pour pouvoir mener à bien le développement et la validation des différentes techniques qui permettront une meilleure compréhension de la réponse immunitaire induite suite à l’immunisation avec chaque espèce virale. Aucune analyse statistique n’est réalisée. La collecte des organes sera effectuée sur l’ensemble de ces hamsters afin de disposer de matériel qui pourra être utilisé pour la mise au point de méthodes de détection sérologiques sur des matrices alternatives au sérum mais également pour le développement des organoïdes qui à moyen terme permettra des études in vitro, réduisant ainsi l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques.
Raffinement
Les hamsters seront hébergés en cage de 2 individus avec un enrichissement composé de nombreux tunnels, abris (afin de satisfaire leur besoin de cachette), cellulose, et de bâtonnets de bois à ronger. Un contrôle de leur état de santé sera assuré tous les jours. Aucun signe clinique n'est attendu dans la mesure où les animaux seront uniquement immunisés par des suspensions non pathogènes (virus inactivés ou protéine virale vectorisée)
Choix des espèces
Plusieurs études scientifiques menées sur les lyssavirus et sur des protéines virales vectorisées d’intérêt ont démontré que le hamster doré était un modèle expérimental qui présentait une bonne réponse immunitaire humorale et permettait l’obtention de sérums spécifiques. Le hamster est donc un très bon modèle pour réaliser ces tests d’immunisation. D’après la littérature des hamsters âgés entre 7 et 10 semaines le jour de l’immunisation sont connus pour avoir une bonne réponse immunitaire humorale. Nous utiliserons donc des hamsters adultes de 7 semaines à réception.