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
Evaluation préclinique de nouvelles molécules thérapeutiques pour le traitement des maladies inflammatoires de l’intestin chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 600
8 400 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une inflammation de l'intestin leur est provoquée par un agent chimique, par gavage d'une bactérie ou par injection de cellules inflammatoires, puis des composés leur sont administrés par gavage. Le porteur indique que les animaux développeront les signes des maladies inflammatoires de l'intestin, diarrhée, sang dans les selles et perte de poids. Il qualifie le recours aux modèles animaux d'"indispensable" pour tester des molécules déjà "testées et validées in vitro", les bénéfices pour les patients restant renvoyés au conditionnel et au long terme.
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI), telles que la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, sont des troubles caractérisés par une inflammation de la paroi d’une partie du tube digestif, source de lésions destructrices. Ces maladies sont caractérisées par une forte migration de cellules inflammatoires de types granulocytes au niveau de la paroi du tube digestif. L’augmentation et la dérégulation du recrutement des granulocytes et leur sur-activation contribuent à la chronicité et à l’amplification de la maladie. Notre programme de recherche vise à découvrir des molécules qui agissent via des mécanismes d’action innovants et qui peuvent ainsi représenter des options thérapeutiques pour tous les patients atteints de MICI. L’ensemble de nos molécules ont préalablement été testées et approuvées in vitro. L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour comprendre les mécanismes pathogéniques, identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, tester l’efficacité et la toxicité de thérapies anti-inflammatoires et immunomodulatrices innovantes. L’ensemble de nos molécules ont préalablement été testées et validées in vitro
Bénéfices attendus
A terme, ce projet permettra de de tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques innovantes ayant le potentiel d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients atteints de MICI.
Procédures
Dans ce projet, nous utiliserons des modèles d’inflammation de l’intestin chez le rat et la souris afin de tester l’efficacité de nos composés. Ces modèles seront induits par un agent chimique ou par le gavage d’une bactérie ou par l’injection de cellules inflammatoires. Certains de ces modèles utiliserons des souris génétiquement modifiées ne présentant pas de phénotype dommageable.. Les composés seront administrés par gavage. Un prélévement sanguin sera également éffectué pour suivre la pharmacocinétique des composés testés.
Impact sur les animaux
Les animaux developperont les signes cliniques des MICI qui se caractérisent par une diahrée, du sang dans les fèces et de la perte de poids.
Devenir
Tous les animaux dans les procédures recevront une sédation préalable par inhalation d’isoflurane et seront mis à mort avec la méthode adaptées à l'espèce. Le réalisateur s’assurera de la mort effective de l’animal avant l’élimination du cadavre. Les tissus seront collectés pour analyse de l'impacte de nos composés sur la physiopathologie de la maladie.
Remplacement
L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour comprendre les mécanismes pathogéniques, identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, tester l’efficacité et la toxicité de thérapies anti-inflammatoires et immunomodulatrices innovantes. L’ensemble de nos molécules ont préalablement été testées et validées in vitro. L'utilisation de modèles animals est indispensable pour avoir une vue globale de la physiopathologie de la maladie ainsi que la pharmacocinétique des composées sur l'ensemble des organes ce que ne permet pas les modèles in vitro.
Réduction
Nous utilisons des modèles établis dans la littérature que nous utilisons en routine dans notre établissement utilisateur depuis 5 ans. Une analyse statistique rétrospective a permis de calculer le nombre nécessaire et suffisant d'animaux par groupe pour obtenir pour chaque paramètre étudié. Afin de générer des résultats reproductibles et de limiter la variabilité intergroupe au seul effet du paramètre testé, nous veillerons à travailler sur des groupes les plus homogènes possibles au moment de leur inclusion dans l’étude.
Raffinement
Afin de réduire le stress, une acclimatation d’au moins 5 jours sera réalisée avant l'entrée en étude et leur environnement sera enrichi avec des aspens, igloos, et feuilles de cellulose à déchirer ou du sizzle-dry. Afin de pallier l'inconfort lié aux procédures, un programme d'anesthésie et d'analagésie sera envisagé. Afin de limiter au maximum la souffrance et l’angoisse infligées aux animaux, une surveillance journalière et des points limites précoces et spécifiques aux modèles ont été établis conduisant à l’arrêt temporaire des traitements ou au sacrifice anticipé de l’animal
Choix des espèces
Les espèces animales utilisées dans le cadre de ces recherches sont la souris et le rat. Les différents modèles seront mis au point, sur la base de la littérature existante et en s’appuyant sur l’expertise du fournisseur. Nous avons souhaité nous appuyer sur de la bibliographie solide et sur des modèles déjà bien documentés afin d’éviter l’utilisation d’un nombre excessif d'animaux pour les mises au point. En accord avec la littérature pour les différents modèles, les animaux seront utilisés au stade adulte afin d’évaluer les composés à visée anti-inflammatoire, sur un système immunitaire mature
Amélioration de la réponse physiologique à un ou des facteurs de stress chez le poisson
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
6 000 poissons d'élevage, des truites arc-en-ciel, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent un stress d'entassement obtenu en abaissant le niveau d'eau pour les maintenir à la verticale, la nageoire dorsale hors de l'eau, une heure par jour pendant quatorze jours, avec des prélèvements sanguins. Le projet, étalé sur cinq ans, sert à tester des additifs alimentaires destinés à être vendus pour l'aquaculture, que le porteur juge "indispensable" d'évaluer sur l'espèce cible avant leur autorisation. Il présente ces additifs comme un moyen d'améliorer le "bien-être des animaux non-humains" en élevage, alors que le protocole repose sur l'application répétée d'un stress d'élevage.
Objectifs
Le projet s’étend sur 5 années dans le but de réaliser des études d’efficacité avec des nouveaux additifs alimentaires ou des additifs déjà enregistrés et considérés comme bénéfiques pour moduler ou atténuer la réponse au stress (chronique d’élevage ou nutritionnel) et par conséquent d’améliorer le bien-être des poissons. Le stress est une réaction normale de l’organisme, qui, s’adapte à une situation potentiellement menaçante. Au cours de leur vie, les poissons d’élevage connaissent obligatoirement des épisodes de stress, élément perturbateur majeur de l’équilibre fragile établi entre les capacités de défense des animaux, la qualité du milieu d’élevage et la pression exercée par les pathogènes potentiels présents dans le milieu. Le développement d’additifs alimentaires comme les lipides, les probiotiques entre autres a pour objectif de moduler ou d’atténuer la réponse et l’adaptation au stress des poissons qui réaffectent l'énergie métabolique des activités de croissance et de reproduction vers des activités qui doivent être intensifiées pour rétablir l'homéostasie (respiration, locomotion, régulation hydrominérale et la réparation des tissus) entrainant une croissance réduite exprimée sous forme de variations du poids corporel ou de l’efficacité de la conversion alimentaire. Les études in vivo vont mettre en œuvre diverses approches scientifiques, et faire appel à des procédures entrainant notamment l’application d’agents stressants liés en partie aux pratiques d’élevage. Ces facteurs seront appliqués afin d’induire des changements sur la performance, l’ingestion, la réponse immune, l’état de santé intestinale, l’utilisation et le métabolisme des nutriments qui serviront à évaluer l’impact de la nouvelle solution testée sur ces changements. Ils pourront être appliqués de manière additive afin d’induire une réponse plus grande que si l’animal avait été exposé à un seul facteur ou répétitive afin d’éviter l’habituation. L’agent stressant sera appliqué le plus souvent sur une durée limitée dans le temps (stress aigu) ou plus sur une longue durée (stress chronique).
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront d’identifier et de mieux appréhender le fonctionnement et les effets de nouvelles molécules innovantes qui assureront une meilleure adaptation en réponse au stress des poissons Dans un premier temps, ce projet contribuera à déterminer si le modèle de stress choisi pour reproduire une procédure stressante comparable aux pratiques d’élevage est adéquat pour mettre en évidence une réponse des additifs testés au stress appliqué. Ensuite, ce projet permettra au moyen du modèle de stress établit, d’identifier des additifs alimentaires comme solution de prophylaxie nutritionnelle en vue d’améliorer le bien-être des animaux en leur permettant de mieux résister aux facteurs de stress en conditions d’élevage. Cependant, en fonction du type d’additif testé, une grande diversité de réactions physiologiques peut être observée permettant une différenciation de la réponse au stress. Ce projet sera utile pour établir le mode d’action spécifique de chaque additif testé sur l’immunité et l’intégrité de la barrière intestinale afin qu’il soit bénéfique aux animaux.
Procédures
Stress d’entassement obtenu en réduisant la hauteur du niveau d’eau de manière à maintenir le poisson à la verticale et la nageoire dorsale en surface, pendant 1 heure, 1 fois par jour pendant 14 jours. Prélèvement de sang ( pas plus de 1% du volume sanguin, avant administration de la substance, 1 h et 5 heure après l'administration) sur poisson anesthésié.
Impact sur les animaux
Comportement atypique (animal hypo actif ou restant au fond du bassin), stress osmotique (sécrétion augmentée de mucus) pendant la période d'application du stress d'entassement d'une heure. Perte de poids, ralentissement de la croissance en cas de réduction de l'ingestion alimentaire pendant toute la durée de l'étude.
Devenir
A la fin de chaque procédure expérimentale, les animaux sont mis à mort pour le prélèvement d'échantillons biologiques.
Remplacement
Les recherches expérimentales réalisées afin de moduler ou d'atténuer la réponse et l’adaptation au stress des poissons nécessitent le développement d’additifs alimentaires (lipides, les vitamines, les caroténoïdes, les probiotiques entre autres) qui vont entrer dans la composition des aliments destinés aux poissons. Lors du processus de développement et d’enregistrements de ces additifs alimentaires, il est indispensable de tester l’efficacité des additifs développés sur l’animal auquel il est destiné, cela afin d’en démontrer l’efficacité et l’innocuité auprès de l'autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) qui autorisera la mise sur le marché pour l’alimentation animale. Les candidats sont ainsi testés sur l’espèce animale cible à l’intérieur de notre établissement afin de comprendre le mécanisme d’action du produit, de déterminer la dose qui sera recommandée ainsi que les doses minimales et maximales qui pourront être utilisées, afin de garantir une bonne utilisation du produit.
Réduction
Une analyse statistique, spécifique est réalisée en amont sur la base d’études antérieures afin de déterminer le nombre minimum d’échantillons permettant d’obtenir cette différence significative (puissance de l’expérience) et donc de réduire le nombre d’animaux à utiliser dans les différentes études à venir. De plus, le raffinement appliqué aux études limitera le nombre et la diversité des échantillons prélevés à la seule finalité de l’étude. Selon, le protocole de l’étude, le nombre de traitements, et la distribution normale ou non de la population, un test paramétrique (Fischer ; t-test, etc.), non paramétrique (Kruskal-Walli, etc.) ou une analyse de variance à un ou plusieurs facteurs seront réalisés et suivis d’un test de comparaison multiple (Newman-Keuls, Bonferonni, Duncan, etc.) permettant de classer les moyennes des différents traitements. D’autres méthodes de test statistique sont susceptibles d’être utilisées, en fonction des paramètres étudiés.
Raffinement
Avant toute manipulation (pesée ou prélèvement) au cours d’une étude, les truites arc en ciel sont anesthésiées puis sédatées. Les densités restent inférieures à 80 kg de poissons/m3. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Mise à jeun des poissons la veille du gavage pour éviter la régurgitation et forcer la vidange gastrique. La capture et le stress dus à la sortie des bassins pour la pesée par groupe des animaux, pour les prises de sang (approche ventrale) et le gavage sont réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’un mousse humide pour poser l’animal sur le support de contention et d’un point de pression sur le site de prélèvement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux, la qualité de l’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur (Arrêté du 01/02/2013). Aucun animal ne reste isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
Les additifs alimentaires développés sont destinés à être incorporés dans les aliments destinés aux poissons. Il peut s’agir de la truite qui fait partie de la famille des salmonidés, utilisée comme modèle pour les poissons d’eau froide. Truites : tous les stades du cycle de vie peuvent être utilisés et généralement entre 50 g et 250 g.
Impact de l’incubation à basse température des œufs embryonnés de truite arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
1 356 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant jusqu'à sévère. Elles subissent un stress de confinement à 200 kg par m3 pendant quatre minutes puis un stress thermique où l'eau est chauffée jusqu'à leur faire perdre l'équilibre, un test qui dure sept à dix heures. Une partie est mise à mort sans sédation préalable pour éviter une hausse artefactuelle du cortisol, le reste en raison de la sévérité de la procédure. Le projet évalue les effets d'une pratique d'élevage, incuber les œufs au froid pour ajuster l'offre à la demande des clients, et le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative in vitro maitrisée".
Objectifs
Une pratique courante des sélectionneurs français est d’incuber les oeillés (œufs embryonnés) de truite arc-en-ciel, l’espèce piscicole majeure de la filière française, à basse température (2-4°C) pendant des durées pouvant aller jusqu’à 2-3 semaines. Ceci leur permet de ralentir le développement embryonnaire et ainsi de pouvoir s’adapter à la demande des clients. Or, les conséquences d’une telle pratique n’ont jamais été évaluées. L’objectif général de ce projet est d’étudier les conséquences de l’incubation à basse température (3°C) des oeillés de truite arc-en-ciel. En effet, des études récentes ont montré que l’exposition précoce à des stimuli environnementaux (tels que l’hypoxie ou la température) pouvait avoir un impact sur la physiologie des poissons à plus ou moins long terme. Plusieurs mécanismes peuvent être sous-jacents à cette programmation, parmi eux les modifications des patrons d’expression de gènes et les régulations épigénétiques comme par exemple la méthylation de l’ADN. Dans ce projet, l’impact d’un stimulus précoce (ici température froide pendant le développement embryonnaire) sera évalué sur plusieurs caractères d’intérêt aquacole, à savoir les performances zootechniques (survie, croissance et malformations), le métabolisme intermédiaire, le développement du muscle et sa qualité ainsi que la résistance à des stress ultérieurs (température et confinement). Nous essaierons également de comprendre par quels biais l’exposition précoce au froid peut impacter la physiologie des poissons ultérieurement, en analysant les patrons d’expression génique et la méthylation de l’ADN.
Bénéfices attendus
Ce projet se basera sur l’utilisation d’un modèle biologique tout à fait pertinent, deux lignées expérimentales divergentes pour la teneur en lipide du muscle : lignée grasse (LG) et lignée maigre (LM). Ces deux lignées expérimentales divergentes constituent un modèle biologique de choix dans ce projet, en effet elles ont montré une utilisation différente de l’énergie et possèdent un métabolisme intermédiaire (en particulier en ce qui concerne les lipides et les glucides) bien différencié, surtout au niveau hépatique, nous faisons l’hypothèse qu’elles réagissent différemment à l’effet du froid pendant l’incubation. La comparaison de ces deux lignées expérimentales divergentes permettra d’évaluer en quoi le fond génétique peut avoir un impact dans cette modulation de la physiologie des poissons par des stimuli environnementaux subis précocement. Sur le plan scientifique, Ce projet, en combinant plusieurs niveaux d’analyse, phénotypique (caractères d’intérêt aquacole) à moléculaire (expression de gènes et méthylation de l’ADN), permettra d’étudier comment une programmation peut s’établir par le biais de modifications des patrons d’expression de gènes et de régulations épigénétiques. Ces connaissances seront utiles à l’avenir pour l’étude d’autres stress précoces.
Procédures
Test de résistance un stress aigu de confinement: le stress de confinement consiste à pêcher puis augmenter la densité des poissons (200kg/m3) dans un seau, sans renouvellement d’eau ni ajout d’oxygène pendant 4 minutes. les poissons sont remis en bac d'élevage à l'issue du test pour une phase de récupération. 12 tests avec 36 poissons chacun seront réalisées. Mise à mort dérogatoire par surdose d'anesthésiant : Après un temps de récupération, les poissons ayant subi le stress aigu de confinement sont mis à mort sans sédation préalable. La perte totale de réactivité et l'arrêt des battements operculaires précédent immédiatement la mort qui intervient dans les 2-3 minutes. Test de résistance à un stress aigu de température : la température est élevée très progressivement de la température d’élevage de 11 °C environ (environ 1° par 20 min jusqu’à 22 °C, puis 0.1 °C par 10-15 min jusqu’à la perte d’équilibre du poisson. Les poissons sont observés en permanence, ils sont retirés du bac avec une épuisette dès qu’ils perdent l’équilibre pendant plus de 5 secondes et le poisson est ensuite mis à mort. Le test dure au total 7 à 10 heures. 3 tests de de 200 poissons seront réalisées.
Impact sur les animaux
Une partie des poissons de ce projet subiront un stress aigu généré par un confinement à une densité de 200kg/m3 pendant 4 minutes, suivi d'une phase de récupération à une densité inférieure à 200kg/m3. Les poissons prélevés pour la mesure de l'axe corticotrope subiront un stress généré par une mise à mort sans sédation préalable. Tandis que des poissons subiront un stress aigu généré par une élévation très progressive de la température de l'eau d'élevage de 11 °C environ (environ 1° par 20 min jusqu’à 22 °C, puis 0.1 °C par 10-15 min jusqu’à la perte d’équilibre du poisson. Ils sont alors retirés du bac avec une épuisette s’ils perdent l’équilibre pendant plus de 5 secondes et mis à mort. Le test dure au total 7 à 10 heures.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort par une personne compétente désignée par les responsables de projet ou par les responsables du projet eux-mêmes. Les responsables du bien-être des animaux sont bien sûr informés. Tous les éléments justifiant leur mise à mort sont conservés et transmis à la SBEA de l'établissement et au vétérinaire référent de l'établissement, ainsi qu’au responsable du projet. Le cortisol plasmatique augmentant de façon artéfactuelle, une mise à mort est nécessaire (procédure n°3) pour les poissons utilisés pour mesurer la réponse de l'axe corticotrope (procédure n°1 test de résistance à un stress aigu de confinement). Les poissons utilisés pour la procédure n°2 (test de résistance à un stress aigu de température) seront mis à mort en raison de la sévérité de la procédure, il n'est pas envisageable de les garder en vie.
Remplacement
Ce projet ne peut être réalisé qu’in vivo. Il n’y a pas d’alternative in vitro maitrisée pour caractériser les capacités d’adaptation de la truite en réponse à un stress de confinement ou de température. Il existe en effet quelques publications sur la mise en place de tests in vitro de température ; cependant à ce jour, les corrélations entre tests in vitro et tests in vivo ne sont pas suffisantes pour pouvoir justifier de remplacer les tests in vivo par ces tests in vitro. De plus, l’objectif appliqué étant d’améliorer le bien-être des poissons d’élevage pour promouvoir une aquaculture durable, il est nécessaire de mesurer les capacités d’adaptation des poissons dans un milieu d’élevage proche de l’élevage commercial.
Réduction
Nous avons recours à un matériel biologique original, les lignées expérimentales divergentes pour la teneur en lipide du muscle, que nous allons mutualiser avec d’autres chercheurs (physiologistes du muscle et du métabolisme intermédiaire notamment). Nous avons réduit le nombre d'animaux au minimum nécessaire pour avoir une puissance statistique suffisante. Le nombre d'animaux impliqués correspond au strict minimum requis pour déterminer avec le plus de précision possible la loi de distribution des caractères ciblés et ainsi d'être mieux en mesure de différencier statistiquement les caractéristiques de chaque lignée. Ces chiffres permettent de s'assurer de la robustesse de nos analyses statistiques et nous semblent être un minimum pour mettre en oeuvre une analyse de variance fiable.
Raffinement
Avant et pendant les procédures, une surveillance du comportement des animaux est effectuée pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse subies. Le stress aigu de confinement est de courte durée (4 minutes) et permet de mesurer la réponse de l'axe corticotrope chez les poissons exposés. Les poissons sont ensuite remis dans un bassin d'élevage pour une phase récupération avant leur mise à mort. Le stress aigu de température dure environ 7 -10 h (procédure sévère), et les poissons sont observés en continu et dès que l’un d’entre eux perd l’équilibre plus de 5 secondes, il est pêché et mis à mort.
Choix des espèces
La truite arc en ciel est l’espèce principalement étudiée au laboratoire. Il s’agit d’une des espèces les plus élevées en Europe et particulièrement en France. En outre, il s’agit d’un modèle biologique largement étudié dans de nombreuses disciplines, offrant des possibilités de collaboration variées. Les truites arc-en-ciel sont utilisées au stade juvénile (animaux non matures). Ce stade est plus sensible aux stress que les poissons maturants.
Evaluation préclinique de nouvelles molécules thérapeutiques dans le traitement de la sclérodermie chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
2 400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent deux chirurgies pour implanter puis retirer une pompe diffusant de la bléomycine sous la peau, avec prélèvements sanguins et imagerie, afin de tester des candidats-médicaments contre la sclérodermie. Le porteur indique que les souris développent une fibrose cutanée et interne accompagnée d'une perte de poids. Présentant le projet comme celui d'une "compagnie", il affirme que le recours aux modèles animaux est "indispensable" pour tester l'efficacité de ces thérapies.
Objectifs
La sclérodermie est une maladie chronique d'étiologie inconnue, caractérisée par une fibrose diffuse, des anomalies vasculaires de la peau, des articulations et des organes (œsophage, voies digestives basses, poumons, cœur et reins). Les symptômes fréquents comprennent le phénomène de Raynaud, les polyarthralgies, la dysphagie, le pyrosis et la tuméfaction et, finalement, des sténoses cutanées et des rétractions des doigts. L'atteinte du poumon, du cœur et des reins est la cause de la plupart des décès. Le diagnostic est clinique, mais les examens biologiques confortent le diagnostic et facilitent l'établissement du pronostic. Le traitement spécifique est difficile et l'accent est souvent mis sur le traitement des complications. Le but de notre compagnie est de développer de thérapies capables d'inhiber ces cibles et d'interférer avec l'évolution de la maladie. Grâce à la miniaturisation, nous avons pu mener plusieurs campagnes de criblage à haut débit qui ont permis d’identifier des molécules chimiques ou des cibles biologiques capables de bloquer ces voies de signalisation in vitro. Ces molécules vont être optimisées dans le but d’en faire des médicaments. Dans le cadre de ce projet, les candidats-médicaments qui auront montré un potentiel significatif d’inhibition des voies de signalisation ciblées dans les différentes pathologies seront retenus pour être évalués in vivo sur des modèles animaux de sclérodermie. Ce programme de découverte de médicaments sera mené avec plusieurs séries chimiques agissant via des modes d’action moléculaires différents, mais tous pertinents dans l’objectif de diminuer les symptômes des différentes pathologies d’intérêt. Des combinaisons entre ces modes d’actions seront envisagées au cours de ce programme et testées sur les modèles animaux. L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour comprendre les mécanismes pathogéniques, identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, tester l’efficacité et la toxicité de thérapies utilisées. Les études in vitro apportent des informations sur l’efficacité, la puissance et la sélectivité de nouveaux agents thérapeutiques potentiels. En complément de ces modèles, les expérimentations chez l’animal qui permettent de préserver l’intégrité des organes impliqués dans la pathologie, leurs interactions cellulaires et leurs interactions avec les systèmes nerveux, endocrine, circulatoire, gastro-intestinal, immunitaire sont indispensables.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet permettra de tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques innovantes ayant le potentiel d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients atteints de sclérodermie.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie conduisant à l’implantation puis une deuxième chirurgie pour l’explantation d’une pompe osmotique contenant de la bléomycine sous la peau du dos. Chirurgies réalisées sous anesthésie gazeuse puis suivie d’une administration de buprénorphine (locale et/ou eau de boisson). Un prélèvement sanguin (100µl) sera réalisé à la veine submandibulaire sous anesthésie gazeuse au cours de l’étude. Un suivi de la pression partielle en oxygène pourra être réalisé (jusqu'à 3 fois) au cours de l’étude sur animal vigile (5min) Une évaluations de la fibrose pulmonaire pourra être réalisées par imagerie au rayon X sur animal anesthésié à l’isoflurane (jusqu'à maximum 3 fois au cours de l'étude).
Impact sur les animaux
Les animaux développeront les signes cliniques de la sclérodermie qui se caractérisent par une fibrose cutanée diffuse ainsi qu’une augmentation de la fibrose des organes internes associée à une perte de poids.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour les besoins de prélèvements.
Remplacement
La fibrose tissulaire est une pathologie complexe mettant en scène de nombreux acteurs cellulaires, fibroblaste, cellule épithéliales, cellule endothéliale et cellules immunitaires. Dans ce contexte, l’utilisation de modèles animaux est indispensable pour comprendre les mécanismes pathogéniques, identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, tester l’efficacité de thérapies anti-fibrotique innovantes pouvant interagir à diffèrent niveaux de la cascade de la pathologie. L’ensemble de nos molécules ont préalablement été testées et validées in vitro puis leur tolérance a été validée avant d’être utilisées dans des études plus larges.
Réduction
Nous utilisons des modèles établis dans la littérature . Une analyse statistique rétrospective a permis de calculer le nombre nécessaire et suffisant d'animaux par groupe pour obtenir pour chaque paramètre étudié une puissance de 80% et alpha=0.05. Les paramètres mesurés seront gardés ou exclus selon qu'ils suivent une distribution normale et présentent une variabilité acceptable. L'analyse statistique concerne des séries indépendantes, supérieures à 2 groupes. L'analyse de variance (ANOVA) sera suivie d'un test paramétrique ou non paramétrique en fonction de la configuration de l'étude, permettant des comparaisons multiples (e.g. Dunnett). Afin de générer des résultats reproductibles et de limiter la variabilité intergroupe au seul effet du paramètre testé, nous veillerons à travailler sur des groupes les plus homogènes possibles au moment de leur inclusion dans l’étude.
Raffinement
Afin de réduire le stress, une acclimatation d’au moins 5 jours sera réalisée avant l'entrée en étude et leur environnement sera enrichi avec des aspens, igloos, et feuilles de cellulose à déchirer ou du sizzle-dry. Afin de pallier l'inconfort lié à la procédure incluant de la chirurgie cutannée, un programme d'anesthésie sera envisagé par inhalation d’isoflurane (induction 4%, maintien 2%) et un schéma à base de buprénorphine à 0,01-0,2 mg/kg/8h en sous cutanée sera utilisée avant et après la chirurgie. Afin de limiter au maximum la souffrance et l’angoisse infligées aux animaux, une surveillance journalière et des points limites précoces et spécifiques aux modèles ont été établis conduisant à l’arrêt temporaire des traitements ou au sacrifice anticipé de l’animal
Choix des espèces
L’espèce animale utilisée dans le cadre de ces recherches est la souris. Les différents modèles seront mis au point, sur la base de la littérature existante et en s’appuyant sur l’expertise du fournisseur. Nous avons souhaité nous appuyer sur de la bibliographie solide et sur des modèles déjà bien documentés afin d’éviter l’utilisation d’un nombre excessif d'animaux pour les mises au point. En accord avec la littérature pour ce modèle, les animaux seront utilisés au stade adulte afin d’évaluer les composés à visée anti-fibrotique, sur un système immunitaire mature
Recherche de biomarqueurs d’effets disponibles chez le rat Sprague Dawley exposé à des composés perfluorés
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
216 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Exposés à des composés perfluorés, ils subissent des prélèvements sanguins sous anesthésie aux jours 7, 14, 21 et 28, pour valider des biomarqueurs identifiés in vitro et in silico. Le porteur affirme que les doses employées ne sont pas connues pour provoquer d'effets indésirables. Il présente l'étude in vivo comme "indispensable" pour valider les prédictions, tout en y voyant un moyen de limiter à terme le recours à l'expérimentation animale.
Objectifs
L’objectif de cette étude in vivo est de caractériser chez le rat Sprague Dawley mâle une liste de biomarqueurs qui auront été préalablement identifiés in vitro (à partir des cellules hépatiques HepaRG), et prédits in silico grâce à la modélisation mathématique. Cette étude in vivo est nécessaire pour valider les préditions faites in vitro et in silico sur un nombre d'animaux limité, tout en intégrant l'ensemble des paramètres circulants chez l'animal entier.
Bénéfices attendus
Grâce à cette étude, nous allons montrer comment des expérimentations in vitro (cellules humaines hépatiques) et in silico pourraient permettre de prédire des effets de molécules contaminantes de l'environnement et de notre alimentation sur la santé d'un organisme. Ainsi, nous pourrons par la suite nous intéresser à d'autres molécules, seules ou en mélange pour prédire des effets, en particulier hépatiques, à partir de lignées cellulaires humaines et des approches combinées de métabolomique et de modélisation mathématique in silico. Ceci devrait permettre de limiter encore davantage, à terme, le recours à l'expérimentation animale.
Procédures
Des prélèvements de sang (environ 500 μL) au niveau de la veine caudale seront réalisés aux jours 7, 14, 21 et 28 par un zootechnicien très expérimenté dans ce type de prélèvement. Les animaux seront préalablement anesthésiés (isoflurane) et un suivi post-opératoire sera mise en place pour s'assurer de la bonne récupération des animaux (réveil dans la cage déposé sur une plaque chauffante, surveillance des signes de souffrance, hydratation...)
Impact sur les animaux
Les 3 composés perfluorés, aux doses où nous allons les administrer aux animaux, ne sont pas connus pour avoir des effets indésirables ou provoquer des nuisances sur le temps de l'étude.
Devenir
La mise à mort de tous les rats est prévue à la fin de chacune des deux procédures, car aucune réutilisation de ces animaux n'est raisonnablement envisageable pour des études de toxicologie ou autres domaines scientifiques.
Remplacement
Si des approches in vitro et in silico sont très performantes pour la compréhension de certains mécanismes d'action, ou la prédiction d'effets biologiques plus ou moins néfastes, la validation de ces hypothèses reste indispensable par une expérimentation sur l'animal, ce qui permet de prendre en considération l'ensemble des processus de métabolisme dans un système intégré et complet, en prenant en compte les différents compartiments de l'organisme agissant en synergie (foie, tissus adipeux, pancréas, muscle, intestin, cerveau)
Réduction
Le nombre d'animaux a été déterminé en se basant sur les lignes directrices OCDE pour les études en toxicologie, et nous avons opté pour une valeur de N=12 animaux par groupe pour avoir une évaluation significative des effets potentiels en tenant compte de la variabilité inter-individuelle tout en maintenant un nombre d'animaux par lot aussi bas qu'il est raisonnablement possible d'avoir.
Raffinement
L'environnement des animaux est contrôlé tout au long de l'étude et les conditions d'hébergement les plus favorables avec des enrichissements du milieu sont réunies pour assurer le bien-être des animaux (cabanes inox et feuilles de cellulose dans les cages transparentes). Les animaux seront observés quotidiennement pour s'assurer de leur bien-être pendant toute la durée de l'étude.
Choix des espèces
Nous avons choisi de réaliser notre étude chez le rat Sprague Dawley qui est la souche adaptée et recommandée, entre autres par l'OCDE, pour les études de toxicologie et de métabolisme. Pour cette étude, les rats seront exposés à l'âge adulte (6 à 8 semaines au début de l'étude).
Imagerie par résonance magnétique cardiaque et vasculaire chez les ovins, porcins et canins sains
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
Cochons : 150
Moutons : 600
800 animaux non-humains, 600 moutons, 150 cochons et 50 chiens, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis renvoyés vers un autre projet. Sous anesthésie, ils passent une IRM cardiaque et vasculaire pour évaluer des dispositifs médicaux implantables destinés à l'humain. Le porteur n'attend aucun dommage et décrit une imagerie non invasive. Il affirme que l'expérimentation sur "l'organisme entier" et sur animal vivant est "incontournable" et "indispensable" pour valider ces implants avant leur usage chez les patients.
Objectifs
L’IRM est la seule modalité d’imagerie permettant d’obtenir des informations sur les flux sanguins au sein des structures cardiaques et vasculaires. Elle permet aussi d’évaluer la présence ou non des lésions tissulaires au sein des structures cardiaques et vasculaires. L'importance et la nécessité de ce projet ont été approuvées par les directions scientifiques. .
Bénéfices attendus
Meilleure comprehension et evaluation de modifications de flux sanguin au sein des cavités cardiaque àprés une implantation de dispositif medical intracardiaque.
Procédures
L'IRM est une procédure d'imagerie médicale non invasive. Les animaux vigiles seront soumis à une anesthésie nécessitant: - une prémédication (une injection IM) - une induction anesthésique (une injection IV)
Impact sur les animaux
Aucun dommage n'est attendu sur les animaux .
Devenir
Tous les animaux retournent dans leur établissement d''origine et sont réintégrés au projet APAFIS #8307.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux cardiovasculaire implantables requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients sont des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement hémodynamique des dispositifs et leur durabilité. Cela doit impérativement se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l’homme dans des conditions fonctionnelles qui reproduisent la fonction de l’organe vivant (sécurité locale = organe cible) et de vérifier les potentiels effets secondaires sur l’ensemble de l’organisme (sécurité générale = ensemble de l’organisme). L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est donc incontournable.
Réduction
Le nombre d'animaux à été évalué et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques. Le nombre d'animaux déclaré est une estimation prospective qui sera réajusté lors de l'appréciation rétrospective annuelle.
Raffinement
La procedure est une methode d'imagerie non-invasive (IRM). Les animaux seront gardés en bon etat clinique tout au long de la procedure (controle de la t° de l'animal, environnement control). Pour reduire le stress de l'animal au maximum, des methodes d'anesthesie et analgesie appropiés seront mis en place, et ce specifiquement pour chaque espece. Les animaux seront toujours transportés au minimum par 3 individus de la meme espece afin de reduire le stress durant le transport et la procedure.
Choix des espèces
Les dispositifs cardiovasculaires nécessitant le recueil de données par IRM doivent être implantés sur une anatomie qui ressemble à celle de l’homme avec les mêmes dimensions. Cela impose l’expérimentation de ces dispositifs sur des gros animaux, pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille, d’où la nécessité de tester sur les espèces citées ci-dessus. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire et de la forme et taille anatomique et aussi de fonction requiert l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs cardiovasculaires de ce projet. Les animaux utilisés seront des juvéniles ou des adultes. L’objectif est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme. Les animaux sont identifiés comme suit : - Pour les ovins : boucles auriculaires posées avant l’âge de six mois au plus tard ou avant la sortie de l’exploitation de naissance. - Pour les porcins : tatouage avec un numéro correspondant au site d’élevage d’origine et boucle auriculaire avec numéro interne. - Pour les chiens : puce électronique implantée durant les premières semaines de vie à l’élevage d’origine.
Etude ex vivo de l’effet de deux produits à base d’algue sur la modulation de la réponse immunitaire chez le cheval
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
3 chevaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisés sans mise à mort. Ils subissent des prélèvements sanguins sur animal vigile, un cheval une fois et deux autres à deux reprises, pour tester ex vivo l'effet de deux produits à base d'algues sur leur réponse immunitaire. Le porteur indique une légère gêne passagère au moment de la piqûre. Il présente l'essai ex vivo comme un remplacement d'un essai in vivo, tout en jugeant trois chevaux donneurs "nécessaires" faute de pouvoir synthétiser les cellules sanguines équines.
Objectifs
Ce projet a pour objectif premier d'évaluer ex vivo l'effet des métabolites produits par l'écosystème fécal équin mis en contact avec deux produits à base d'algues sur la modulation de la réponse immunitaire du cheval. Il visera aussi à évaluer l'effet dose des deux produits testés (deux doses testées par produit).
Bénéfices attendus
Ce projet pourra permettre de mieux comprendre l'effet de la spiruline chez le cheval pour le maintien d'un bon équilibre intestinale et la prévention des maladies digestives et inflammatoires. Il permettra aussi de mieux cibler la dose nécessaire à utiliser pour répondre à ces objectifs.
Procédures
Les chevaux seront soumis à des prélèvements sanguins. Un cheval sera prélevé une fois, et les deux autres seront prélevés deux fois à au moins trois semaines d'intervalle. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Les chevaux pourront éprouver une légère gène passagère au moment de l'introduction de l'aiguille dans la veine, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet avec une procédure courte et indolore, ils pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif.
Remplacement
Cet essai étant mené ex vivo, il permet le remplacement d'un essai in vivo. Cependant, trois animaux sont tout de même nécessaires pour obtenir du sang, car il n'est pas possible de remplacer les PBMC extraites du sang équin par des molécules de synthèse.
Réduction
Cet essai mené ex vivo permet d'utiliser un nombre réduit d'animaux plutôt que de mener un essai in vivo qui nécessiterait une cohorte plus importante. Etant donné les variations inter-individuelles des cellules sanguines des chevaux, trois chevaux représentent un minimum de donneurs nécessaires pour obtenir des résultats fiables.
Raffinement
Le cheval étant un herbivore, les trois animaux de l'étude seront nourris avec du foin de manière à couvrir leurs besoins en énergie. De plus, ils seront sortis tous les jours au paddock en groupe, afin de répondre à leurs besoins grégaires.
Choix des espèces
L’essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s’agit de l’espèce cible de ces produits. Les chevaux utilisés sont tous adultes (entre 6 et 9 ans au début de l'essai) car c'est le stade physiologique ciblé par l'étude.
Étude de l’infection à Bacillus cereus sensu lato chez le nouveau-né dans un modèle murin.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 152 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, dont 72 en gravité sévère. Des souriceaux nouveau-nés sont infectés par injection de Bacillus cereus sur animal vigile, avec des prises de sang par section de la queue, le point limite retenu pour les fortes doses étant la mort des animaux. Le porteur précise que les femelles gestantes sont tuées par dislocation cervicale et les souriceaux par décapitation. Il présente le projet comme répondant à des saisines de l'EFSA et de l'ANSES sur les risques des bioinsecticides et affirme qu'une analyse in vivo dans un modèle proche de l'humain est "nécessaire".
Objectifs
Les bactéries du groupe Bacillus cereus sensu lato sont pour la plupart des bactéries omni présentes dans l'environnement. L'espèce Bacillus cereus sensu stricto est classiquement considérée comme responsable d'intoxications alimentaires collectives. A ce titre, elle est la 3éme cause d'intoxication alimentaire dans le monde après Salmonella spp et Staphylococus aureus. Cependant, de plus en plus d'études montrent maintenant qu'elle peut être aussi respopnsable d'infections de type bactériémies chez le nouveau-né prématuré, dont l'évolution peut être fatale. Les espèces du groupe B. cereus sensu lato sont difficiles à identifier par les méthodes standards en raison de la très grande proximité génétique des espèces qui le composent, et il est nécessaire de recourir au séquençage génomique complet de la souche pour l'identifier. Ce probléme est d'autant plus critique que plusieurs souches de l'espèce B. thurengiensis (Bt) de ce groupe sont utilisées comme bioinsecticide en agriculture biologique et largement dispersées dans l'environnement. Par exemple, de récentes analyses plus poussées de plusieurs cas d'intoxications d'abord attibuées à B. cereus ont mis en évidence que certaines étaient dues à la présence de souches de Bt commerciales. Afin d'essayer d'établir le rôle potentiel des souches de Bacillus cereus sensu lato dans la mortalité induite au cours de l'infection, nous avons effectué un recrutement de 55 souches de ce groupe, isolées au cours d'épisodes infectieux chez des nouveau-nés prématurés, et nous les avons identifiées précisément par séquençage génomique. Dans ce projet, nous testerons sur des souris nouveau-nés les effets de 10 souches (5 virulentes et 5 non virulentes), sélectionnées sur la base d'expériences préliminaires réalisées chez la Drosophile. Ce projet devrait permettre de répondre à la question de l'Autorité Européenne de Sécurité Alimentaire (EFSA) et de l'Agence Nationale de Sécurité Sanitaire de l'Environnement et du Travail (ANSES) sur les risques en santé publique liés à la présence de bactéries du groupe B. cereus sensu lato, parmi lesquelles B. thiurengiensis, dans l'alimentation (EFSA-Q-2015-00254 ; ANSES, saisine n° 2013-SA-0039), et dans l'environnement en général. Il permettra aussi de confirmer la nécessité de mesures strictes d'hygiène, et de protocoles permettant d'éviter la transmission bactérienne.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de répondre à la question de l’EFSA et de l’ANSES sur les risques en santé publique, des bactéries du groupe B. cereus, 3éme cause d'intoxication alimentaire dans le monde.
Procédures
Les animaux (souris nouveau-nés) seront infectés par injection par voie intra péritonéale, réalisée sur animaux vigiles. La bactériémie sera suivie aux temps 4h, 24h et 48h par des prises de sang effectuées par coupure de l'extrémité de la queue. A chaque temps 3 souris seront prélevées puis euthanasiées.
Impact sur les animaux
Les effets indésrables attendus sur les animaux seront différents dans les deux procédures. Dans la procédure 1, le point limite est la mort des animaux infectés, et les effets indésirables seront ceux liés à l'infection à B. cereus pour les plus fortes doses testées. Pour la procédure 2, nous utiloiserons une dose de B. cereus non létale déterminée dans la procédure 1. Dans ces conditons, nous n'attendons donc pas de signes de souffrance ou autres effets indésirables.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure, par dislocation cervicale des femelles gestantes, après la mort des souriceaux qui seront euthansiés par décapitation.
Remplacement
Les effets en santé publique de l’utilisation des bioinsecticides Bt sont sans doute largement sous-estimés en raison (i) de la proximité génétique entre les souches de B. thuringiensis (base des bioinsecticides Bt) et de B. cereus, 3éme responsable d’intoxications alimentaires au niveau mondial et 2nd en France (ii) des méthodes standards de détection et d’énumération de B. cereus qui ne permettent pas de différencier B. cereus de B. thuringiensis. Il convient donc d’analyser in vivo, dans un modèle le plus proche possible de l’Homme, les risques d’intoxication liés à la présence de B. thuringiensis dans l’environnement en raison de l’épandage en constante augmentation des bioinsecticides Bt.
Réduction
Des expériences sont en cours sur des cellules (macrophages), ainsi que dans un modèle de Drosophile, infectées avec une collection de souches de Bacillus, afin d'identifier les souches d'intérêt qui seront ensuite testées ches la souris.
Raffinement
En termes de raffinement, après infection, les animaux seront surveillés quotidiennement par le personnel animalier et par les responsables du projet et l’application de points limites permettra de détecter toute apparition de signes de souffrance durables. Le cas échéant, les animaux concernés seraient immédiatement euthanasiés.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement décrit dans la littérature comme modèle d'étude de l'infection in vivo. De plus, les systèmes de défense contre les bactéries pathogènes sont très conservés de la Drosophile aux Mammifères, et en particulier, les réponses cellulaires de l'hôte vis à vis du pathogène sont très similaires entre la souris et l'homme. Plus précisément, ce modèle est celui que nous avons utilisé dans nos études précédentes dans un modèle de bactériémie à Escherichia coli chez la souris (Diabate et al., 2015, PLoS Pathogens, PEA NCE/2012-64), dans un modèle murin de bactériémie induite au cours d'une pneumonie à Staphylococcus aureus (Courjon et al., 2015, Toxins, autorisation MENSR n°02330.01) et dans un modèle d’infection à Pseudomonas aeruginosa (Bouillot et al., 2017, Sci Reports, PEA311). Les animaux utilisés seront des souriceaux nouveau-nés de 2 jours.
Compensation vestibulaire : rôle de la réaction inflammatoire aigue et impacts sur la cognition spatiale
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
130 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, dont 100 en gravité sévère. On leur sectionne un nerf vestibulaire pour reproduire une névrite, ce qui provoque des troubles de l'équilibre, une inclinaison de la tête et des déficits locomoteurs, avant des tests comportementaux nommés comme le labyrinthe radial, le labyrinthe en T, la reconnaissance d'objets et le labyrinthe en croix surélevé. Tous les rats finissent perfusés au paraformaldéhyde pour prélever le cerveau. Le porteur affirme que l'étude cellulaire de la neuroplasticité ne peut se faire que chez un modèle vivant et que le recours au rat reste "nécessaire".
Objectifs
Les pathologies vestibulaires se caractérisent par des épisodes imprévisibles et récurrents de vertiges, associés à des déséquilibres posturaux. Ces atteintes sont accompagnées d’étourdissements et de nausées, ainsi que de difficultés à stabiliser le regard lors de mouvements de la tête. Ces symptômes impactent considérablement la vie quotidienne des patients. En France, le vertige constitue le 3e motif de consultation chez le généraliste et représente 5% des urgences hospitalières. La névrite vestibulaire est une pathologie associée à une inflammation du nerf vestibulaire. L’administration aigüe de corticoïdes anti-inflammatoires est actuellement le traitement de référence pour ce type d’atteinte. Bien que ce protocole thérapeutique soit utilisé depuis de nombreuses années, ses bénéfices sont aujourd’hui remis en question. En effet, différentes méta-analyses soulignent l’absence d’amélioration de l’état des patients, suggérant un potentiel effet bénéfique de l’inflammation aigüe dans la récupération fonctionnelle. L'objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle de la réaction inflammatoire aigüe observée à la suite d'une atteinte vestibulaire unilatérale. Notre modèle d'étude est la neurectomie vestibulaire unilatérale (NVU) chez le rat adulte, consistant à sectionner le nerf vestibulaire. La NVU reproduit la névrite vestibulaire rencontrée chez l'Homme en générant une inflammation du système vestibulaire. De plus, elle permet d'engendrer un syndrome composé de symptômes posturaux-locomoteurs, oculomoteurs et cognitifs, similaires à ceux observés chez les patients. Nous modulerons pharmacologiquement la réaction inflammatoire durant les 3 premiers jours post-lésionnels, considérés comme la phase aigüe du syndrome. Nous utiliserons différentes investigations comportementales et cellulaires afin de comprendre les acteurs de la réaction inflammatoire aigue, les conséquences de sa modulation pharmacologique sur la plasticité post-lésionnelle, ainsi que sur la récupération fonctionnelle. Nous espérons ainsi comprendre son rôle physiologique d'un point de vue fondamental mais nous souhaitons également apporter des réponses aux questionnements soulevés par la corticothérapie en clinique humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de mettre en évidence, pour la première fois, les conséquences comportementales et les mécanismes cellulaires réactionnels à un traitement anti-inflammatoire administré dans les mêmes conditions que la clinique vestibulaire. La compréhension du rôle de la réaction inflammatoire dans la compensation vestibulaire permettra de proposer en perspective un protocole thérapeutique sans effets secondaires, mieux adapté et plus efficace. De plus, au délà de l'aspect clinique, ce travail nous permettra de mieux appréhender les mécanismes et sites d'action de ce type de traitement.
Procédures
Ce projet comprend au total 130 animaux au maximum. Dans une première étape, l’expérimentateur sera formé à la neurectomie vestibulaire unilatérale (NVU). Cette première phase d’apprentissage prévoit l’utilisation de 10 animaux qui seront gardés pour la suite du projet dans le cas où la chirurgie est réussie. Leur nombre sera déduit des effectifs nécessaires à la constitution des groupes expérimentaux. Dans un second temps, les groupes expérimentaux seront constitués (n=120). Nous étudierons les conséquences de la lésion combinée à différents traitements pharmacologiques modulateurs de la réaction inflammatoire, administrés durant les 3 premiers jours post-lésionnels. Le projet prévoit l’étude de 4 groupes expérimentaux différents : un groupe contrôle non lésé qui sera anesthésié et opéré mais dont le nerf vestibulaire ne sera pas sectionné (n=30), un groupe lésé et traité avec un placebo (n=30 ; NaCl 0,9%, 2ml/kg, i.p), un groupe lésé et traité avec un corticoïde inflammatoire classiquement utilité en clinique (n=30 ; Solu-médrol® 10mg/kg, 2ml/kg, i.p) et enfin un groupe lésé et traité avec une endotoxine pro-inflammatoire (n=30 ; Lipopolysaccharide 10µg/kg, 2ml/kg, i.p). À la suite des chirurgies, 2 axes d'études différents seront mis en place : une étude comportementale et une étude cellulaire, ayant pour but de mettre en évidence les mécanismes de plasticité sous-jacents. Concernant l’étude comportementale, 10 animaux par groupe (n=40) seront concernés et suivis de manière longitudinale. Les différentes tâches comportementales utilisées permettent d’évaluer les fonctions vestibulaires et posturo-locomotrices (mesure de l’intensité du syndrome vestibulaire, mesure de la surface d’appui au sol ; mesure de la distribution pondérale et mesure de paramètres posturographiques, 10 minutes par session) mais également les fonctions cognitives spatiales (labyrinthe radial (5minutes/session), labyrinthe en T (5minutes/session), test de reconnaissance d’objets (4minutes/session), tâche de navigation continue (10minutes/session). Nous prévoyons également l’évaluation de l’anxiété chez nos animaux via l’utilisation du labyrinthe en croix surélevé (10minutes/session). Ces tâches durent au total 3 mois et 1 semaine, de l'habituation à la dernière session réalisée 90 jours après la chirurgie. Pour l’étude cellulaire, tous les animaux seront mis à mort par perfusion intracardiaque au paraformaldéhyde 4%, à différents délais post-lésionnels.
Impact sur les animaux
La NVU induit un syndrome vestibulaire dont les conséquences ont été décrites à multiples reprises dans la littérature. Le syndrome vestibulaire induit par cette procédure est caractérisé par une phase aigüe, dont l’apogée des symptômes est observable jusqu’au 3ème jour post-lésionnel, puis par une phase compensée caractérisée par une diminution progressive des troubles. D’un point de vue comportemental, la résection du nerf vestibulaire entraîne des troubles posturaux, locomoteurs et oculomoteurs disparaissant en moyenne à partir du 10ème jour post-lésionnel. Parmi ces troubles, une inclinaison de la tête du côté ipsilésionnel, une hypotonie musculaire, une diminution de l’activité locomotrice et un déséquilibre postural entravant le comportement de redressement de l’animal sont observés. Cet ensemble de symptôme atteste d’un déficit de la fonction d’équilibration posturale et locomotrice tel que rencontré en clinique. Les traitements pharmacologiques qui seront utilisés dans ce projet ont été adaptés en termes de dosage à ce que aucun effet secondaire ne soit observé. En outre, la dose du traitement anti-inflammatoire a été adaptée au traitement utilisé en clinique humaine. Les tests comportementaux utilisés dans cette procédure ne sont pas reconnus pour stressants ou contraignants ou pour engendrer une douleur quelconque. Tous les animaux seront habitués à l’expérimentateur ainsi qu’à la salle d’expérimentation pendant une semaine avant le début du protocole expérimental, limitant ainsi tout stress ou angoisse lors des manipulations. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement tout au long du protocole expérimental à l’aide d’une grille de score mise en place par la SEBA de notre laboratoire. Des mesures appropriées de gestion de la douleur sont prévues dans cette grille, qui définit également les points limites de ce projet.
Devenir
40 animaux opérés (procédures n°1 et 2) sont gardés en vie afin de réaliser des tests comportementaux (procédures n°3 et 4). 80 animaux opérés (procédures n°1 et 2) seront perfusés (procédure n°5) au délai post-lésionnel adéquat (détaillé dans la section 3.3.2.2). Tous les animaux du projet sont destinés à la procédure n°5, la perfusion intracardiaque (classée sans réveil), afin d'assurer une conservation optimale des tissus cérébraux, pour des marquages d'immunohistochimie.
Remplacement
Remplacement : Le recours aux modèles animaux est, pour l’instant, nécessaire pour vérifier d’un point de vue cellulaire les bénéfices comportementaux des traitements pharmacologiques utilisés dans ce projet. Par ailleurs, l'étude de la cinétique d'expression des mécanismes cellulaires de neuroplasticité dans les structures cérébrales impliquées dans la fonction vestibulaire (noyaux vestibulaires déafférentés) et celles impliquées dans la cognition spatiale (hippocampe, etc.) est un processus biologique dont l’étude ne peut se faire que chez un modèle vivant.
Réduction
Réduction : Les rats correctement lésés durant l’apprentissage seront transférés vers le groupe contrôle lésé. Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour chaque groupe en fonction de l’expérience précédente de l’équipe et avec l’aide d’un statisticien avec lequel nous avons effectué un test de puisssnce statistique permettant de réduire au maximum le nombre d'animaux tout en ayant suffisamment de données pour une inférence statistique valide. Les animaux étant suivis de manière longitudinale, nous analyserons nos données à l'aide d'ANOVA à 2 facteurs (groupes; délai post-lésionnel) à mesures répétées.
Raffinement
Raffinement : La souffrance des animaux est limitée au maximum. Une grille de score adaptée est utilisée pour évaluer le bien-être animal. Les protocoles d’anesthésie et d’analgésie sont adaptés pour les différentes procédures du projet. L’hébergement des animaux est adapté durant les premiers jours post-lésionnels pour garantir la sécurité et le bien-être animal. Les co-porteurs du projet sont formés en expérimentation animale (niveau concepteur de projet), en chirurgie sur rongeurs et sensibilisés au bien-être animal.
Choix des espèces
Les tests comportementaux utilisés chez le modèle félin NVU depuis de nombreuses années ont été transposés chez le rat (nombreux avantages : manipulation, coût, taux de reproduction). Les intérêts de ce modèle rongeur sont la reproduction du syndrome vestibulaire rencontré chez différentes espèces, dont l’Homme. De plus, la durée totale du syndrome vestibulaire est significativement réduite chez le rat (2 à 3 semaines) comparativement à l’Homme (90 jours) et au chat (60 jours). Ce gain temporel est avantageux pour l’étude des sites et mécanismes d'actions de composés pharmacologiques et pour la compréhension des mécanismes neurobiologiques corrélés au décours du syndrome vestibulaire. A un niveau cellulaire, nous retrouvons, chez le rat, les mêmes modifications post-lésionnelles que celles observées chez le chat : neurogénèse, modification d'expression de la glie, de l'inflammation et des marqueurs de l'excitabilité. Actuellement, le manque de connaissances ne nous permet pas encore de transposer les études sur des modèles murin ou de type in silico. La présente étude s’intéresse au processus de compensation post lésionnelle chez l'adulte, présent après neurectomie vestibulaire unilatérale. L’étude de ces mécanismes dans les noyaux vestibulaires sera donc réalisée sur des rats adultes afin de s'assurer d’être sorti de la période développementale. Par ailleurs, pour un rat, la maturation des neurotransmetteurs et la densité synaptique est atteinte à + de 8 semaines. Il est donc nécessaire de travailler sur des rats adultes d'au moins 10 semaines pour qu'une maturation complète du système nerveux central soit présente.
Essai de masque de protection respiratoire chez le cheval
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
10 chevaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisés ensuite pour l'enseignement de la médecine vétérinaire. Ils portent un masque filtrant et marchent quinze minutes pendant qu'on mesure leur saturation en oxygène, pour tester un dispositif commercial destiné aux rassemblements de chevaux en compétition. Le porteur indique que le masque peut provoquer un stress ou une hypoxie transitoire réduisant les performances sportives, et que les prises de sang peuvent laisser un hématome. Il justifie le recours à cette espèce par le fait que le masque est conçu pour les chevaux.
Objectifs
Un masque de protection respiratoire adapté aux chevaux a été développé par une entreprise spécialisée. Il consiste à l'adjonction d'un média filtrant à un masque qui ressemble aux paniers qui sont utilisés pour la mise à jeun des chevaux. Il est destiné à être mis en place chez les chevaux qui sont rassemblés pour les grandes compétitions équestres. Suite à la dernière grande épizootie provoquée par la contamination de chevaux rassemblés en Espange, par le virus de la Rhino Pneumonie Equine EHV4, Toute la filière du sport équestre fsouhaite mettre en place des procédures pour éviter la contagion. Ce masque a montré son efficacité lors de tests in vitro. Il faut désormais l'essayer sur des chevaux en situation. Ainsi, nous pourrons voir si les chevaux supportent bien le port de cet appareil. En outre, comme il est porté par des chevaux qui vont ensuite être engagés dans une compétition, il faudra réaliser des mesures pour évaluer si le port du masque est susceptible de réduire les performaces sportives des chevaux. C'est pourquoi le test consiste à faire marcher le cheval pendant 15 minutes, et de mesure la saturation sanguine en oxygène pour évaluer une éventuelle hypoxie induite.
Bénéfices attendus
Nous attendons de ce projet qu'il nous permette de disposer rapidement d'un masque de protection pour chevaux qui sera utilisé lors des rassemblement de chevaux pour les compétitions.
Procédures
Le port du masque peut provoquer une intolérance chez le cheval, qui peut montrer ainsi des signes de stress. Si la filtration est trop forte, le masque pourrait induire une hypoxie transitoire qui pourrait réduire les performances sportives du cheval.
Impact sur les animaux
On peut ainsi s'attendre, surtout à des manifestations comportementales du stress. Les prises de sang peuvent éventuellement, si elles sont manquées, amener un hématome.
Devenir
A l'issue de la procédure, les chevaux seront conservés. Ils seront réutilisés régulièrement, uniquement pour des procédures de niveau de gravité léger à modéré, pour l'enseignement de la médecine vétérinaire.
Remplacement
Le masque a déjà été testé avec des appareils de mesure des flux d'air. Il faut désormais tester sa tolérance, en évaluant le comportement d'un cheval.
Réduction
Nous n'utilisons que 10 chevaux, pour pouvoir réaliser des mesures sur des grilles de score avec un suivi de moyenne et écart type.
Raffinement
La procédure est très légère. Elle est menée dans une installation spécialisée, qui est un hôpital pour chevaux, et par du personnel très habitué aux chevaux. Ils n'utiliseront les chevaux que dans le calme le plus complet, dès que le cheval est bien serein.
Choix des espèces
Le masque qui est l'objet de l'essai est un masque pour chevaux, c'est pourquoi nous devons utiliser cette espèce pour réaliser le test. Adultes
Évaluation de l’effet de substances à effet mucoprotecteur sur la sécrétion d’eau et les altérations de la muqueuse intestinale induites par la toxine cholérique dans un modèle d’anse intestinale ouverte chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent la toxine cholérique par gavage une fois par jour pendant quatre jours, avec un double gavage le dernier jour, puis sont mises à mort six heures après pour prélever l'intestin, afin de comparer des substances mucoprotectrices contre la diarrhée. Le porteur indique que la toxine peut provoquer diarrhée, déshydratation, douleur intestinale et perte de poids, effets qu'il décrit comme transitoires et réversibles. Sur le remplacement, il affirme que le modèle animal donne une image intégrée des dommages intestinaux que les approches sans animaux ne reproduiraient pas.
Objectifs
Notre projet a pour but d’évaluer et de comparer les effets de différentes substances mucoprotectrices (polysaccharrides naturels qui adhèrent au mucus) et leurs associations sur la sécrétion d’eau provoquée par la toxine cholérique dans un modèle d’anse intestinale ouverte chez la souris C57Bl6J.
Bénéfices attendus
La gastro-entérite aiguë caractérisée par une diarrhée reste un motif fréquent de consultation en Occident, et demeure une cause de mortalité dans les pays en voie de développement. La réhydratation orale est le traitement de première intention pour la prévenir ou la traiter. Cependant, la thérapie de réhydratation orale ne réduit pas la fréquence des selles et la perte de liquide et ne raccourcit pas la durée de la maladie. Ainsi les professionnels de la santé s'intéressent à la mise au point de nouveaux produits, à visée préventive et curative, efficaces et peu coûteux qui pourraient renforcer l'effet de la thérapie de réhydratation orale.
Procédures
Les animaux sont soumis à un gavage 1 fois par jour pendant 4 jours (0.15 ml) et, le dernier jour, un deuxième gavage est effectué 20 min après le premier (0.1 + 0.1 ml). Ils sont mis à mort 6 heures après le dernier gavage.
Impact sur les animaux
La toxine cholérique chez la souris induit une hypersécrétion d’eau dans l’intestin 6 heures après son administration par voie orale. Cela peut donc entrainer, une diarrhée, une déshydratation, une douleur intestinale, une diminution d’activité, une perte de poids. Ces effets sont en général transitoires et réversibles sans autre traitement.
Devenir
Les souris seront sacrifiées 6 h après traitement par la toxine cholérique et des analyses post-mortem seront effectuées. D'une part l’intestin sera clampé au niveau du pylore et du caecum, débarrassé du tissu mésentérique et prélevé. La quantité d’eau secrétée dans la lumière intestinale sera évaluée par pesée du segment intestinal clampé plein, moins le poids de celui-ci vidé. L’état de la muqueuse intestinale par établissement de scores histologiques à partir d’un segment intestinal prélevé après la fin de la mesure de la quantité d’eau secrétée.
Remplacement
Le modèle animal mime les principales caractéristiques de la diarrhée induite par des toxines bactériennes incluant la toxine cholérique et donne une image intégrée des dommages intestinaux provoqués. Parmi ces caractéristiques figurent la sécrétion d’eau et les altérations de la muqueuse intestinale associées (altération des villosités, infiltration par des immunocytes augmentation de la perméabilité intestinale par rupture du complexe des protéines de jonctions serrées intercellulaires…) qui sont les résultats des régulations neuro-humorales et de ce fait observable à l’aide du modèle intégré qu'est le modèle animal.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans chaque groupe expérimental a été optimisé en tenant compte de la variabilité interindividuelle en se basant sur des études utilisant le même modèle. Ces effectifs (n=12) sont suffisants pour atteindre une validité statistique.
Raffinement
Les animaux utilisés seront des animaux sains provenant d’un élevage agréé. Ils seront hébergés dans des conditions normalisées optimales et suivis quotidiennement pour leur apporter tous les soins nécessaires et assurer leur bien-être. Leur milieu sera enrichi en buchettes de peuplier pour satisfaire leur besoin de ronger et un abri en inox leur permettra de s’y loger. Toutes les mesures ont été prises pour réduire l’inconfort (période d’adaptation, habituation) et prévenir toute douleur ou anxiété susceptible d’être subie par les animaux (détection de toute anomalie ou apparition de mal être). Si malgré les mesures prises, une souffrance était constatée la procédure serait arrêtée.
Choix des espèces
Les souris C57Bl6 sont communément utilisées pour mimer des conditions physiopathologiques observées chez l’homme et appréhender les mécanismes d’action impliqués. Elles sont ainsi utilisées pour l’exploration de la physiopathologie digestive. Le modèle de diarrhée induite par la toxine cholérique ainsi que le modèle de anses ouvertes chez la souris C57Bl6 est décrit et validé par la communauté scientifique (Finkelstein, R 1976, Stephen H. et al. 1983, R.A.Fenton 2019). Les animaux seront des souris C57Bl6J adultes de 5 à 6 semaines (environ 20 à 25g). L’utilisation d’animaux adultes est nécessaire pour évaluer différentes substances mucoprotectrices sur une barrière intestinale parfaitement mature, sachant qu’en condition périnatale la barrière intestinale présente des caractéristiques biologiques complètement différentes de celles observés chez l’animal adulte
Investigation de l’efficacité antitumorale d’une immunothérapie à base d’ARNm vectorisé
- Recherche appliquée
- Cancers
480 souris vont etre utilisees, toutes tuees a l'issue, dans des procedures impliquant un niveau de souffrance modere. Chaque animal recoit une greffe de tumeur sous la peau puis des injections repetees de traitements, avant d'etre tue pour analyser la tumeur. Le porteur affirme que les souris vivent sans contrainte majeure jusqu'a la fin et suit quotidiennement la taille des tumeurs pour ne pas depasser un point limite. Les rubriques objectifs et benefices reprennent mot pour mot la meme liste d'objectifs, sans decrire le benefice attendu pour les patients.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont: - D'évaluer l'efficacité d'une stratégie vaccinale à base d'ARNm vectorisé sur la prévention et le ralentissement de la croissance tumorale. - D'évaluer l'efficacité d'une stratégie vaccinale à base d'ARNm vectorisé sur la survenue de métastases pulmonaires. - D'évaluer l'efficacité d'une stratégie vaccinale à base d'ARNm en combinaison avec une immunothérapie ou une chimiothérapie sur la croissance tumorale. - D'évaluer l'implication des lymphocytes T CD8 dans la réponse anti-tumorale induite par la stratégie vaccinale.
Bénéfices attendus
Les objectifs de ce projet sont: - D'évaluer l'efficacité d'une stratégie vaccinale à base d'ARNm vectorisé sur la prévention et le ralentissement de la croissance tumorale. - D'évaluer l'efficacité d'une stratégie vaccinale à base d'ARNm vectorisé sur la survenue de métastases pulmonaires. - D'évaluer l'efficacité d'une stratégie vaccinale à base d'ARNm en combinaison avec une immunothérapie ou une chimiothérapie sur la croissance tumorale. - D'évaluer l'implication des lymphocytes T CD8 dans la réponse anti-tumorale induite par la stratégie vaccinale.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection sous-cutané lors de la greffe des tumeurs (1 fois, 20 secondes) et à des injections intrapéritonéales pour l'admisnitration des traitements (entre 3 et 6 sur toute la durée du protocole; 15 sec par injection)
Impact sur les animaux
La greffe des tumeur sous-cutané est un geste rapide et peu douloureux pour l'animal. Nous ne nous attendons pas à des effets indésirables particuliers en réponse aux traitements. Les immunothérapies, la stratégie vaccinale et la chimiothérapie ont déjà été validées dans des protocoles précédents et ces traitemetns n'ont pas engendré d'effets indésirables notoires. Le niveau de nuisance dûe à la croissance tumorale peut augmenter avec la taille de la tumeur, cependant, les souris vivent sans contrainte majeure jusqu'à la fin du protocole.
Devenir
A l'issue de chaque procédure le sacrifice des animaux sera effectué afin de procéder aux analyses des tumeurs.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, les évaluations de nouveaux agents thérapeutiques en oncologie doivent être réalisées sur les organismes vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux minimum requis est calculé afin d’assurer une fiabilité statistique. Aussi, afin de réduire l’utilisation de souris, nous évaluerons sur le même animal la fonction des lymphocytes et la croissance tumorale lors d’expérience nécessitant l’utilisation de traitements sur des temps longs.
Raffinement
Le raffinement du protocole prendra en compte le suivi quotidien de la taille des tumeurs à l’aide d’un pied à coulisse afin de s'assurer qu'elles restent inférieures à la taille classiquement utilisée comme point limite en cancérologie chez la souris. Ce suivi individuel permettra la surveillance du bien-être des animaux qui seront hébergés par groupe de cinq à dix dans un établissement agréé.
Choix des espèces
La souris, outre l’avantage lié à ses caractéristiques physiologiques, est la seule espèce animale pour laquelle des anticorps bloquants variés sont commercialisés (aPD-1 ; aCD8β) facilitant les investigations expérimentales et l’utilisation de combinaisons thérapeutiques. Ces modèles murins sont commercialisés, donc accessibles facilement, et permettent de standardiser au maximum nos expériences. D’autres part le modèle OVA n’existe que chez la souris et nous possédons les lignées tumorales murines exprimant l’OVA. Enfin les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique chez l’humain. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 10 et 20 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.