Recherche appliquée

6850 contenus, page 436 sur 571
  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Rats : 108
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 108
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 108

108 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur ouvre le crâne pour y déposer un implant en céramique, puis on répète l'imagerie au micro-scanner et on injecte un agent pour visualiser les vaisseaux, avant la mise à mort pour analyse. Le porteur décrit des douleurs post-chirurgicales et un protocole d'analgésie sur trois jours, pour comparer des géométries d'implants destinés à combler des pertes osseuses. Il écarte les modèles in vitro et in silico, jugés incapables de reproduire la complexité de la réparation osseuse et sa vascularisation.

Objectifs

La réparation du squelette après perte de substance osseuse demeure toujours un problème lorsque les défauts sont de grande taille. Si le traitement par autogreffe (prélèvement osseux du patient sur un autre site) reste la référence, il a cependant des inconvénients (quantité disponible, morbidité..). Les céramiques à base de phosphates de calcium (CaP) sont une bonne alternative à l’autogreffe osseuse car elles possèdent une composition chimique similaire à la phase minérale de l’os, les rendant biocompatibles et ostéoconductrices (favorisant la repousse osseuse à la surface du matériau) . Cependant, la faible vascularisation et pénétration des tissus néoformés dans les céramiques poreuses en CaP n’en font une solution satisfaisante que pour des défauts de petite taille. L'augmentation de leur efficacité clinique implique une amélioration de leurs propriétés angio- et ostéo conductrices (favoriser l’invasion vasculaire et la formation osseuse). Ces propriétés peuvent être obtenues en modulant les caractéristiques chimiques et architecturales de la céramique. L’architecture des céramiques (comprenant la forme, la porosité, la taille des pores, leur interconnectivité et la surface interne) conditionne le transport de nutriments, la migration cellulaire et tissulaire et la distribution des contraintes de cisaillement. Les techniques récentes de fabrication additive associées à celles de conceptions assistées par ordinateur permettent dorénavant de produire des implants avec des formes externes personnalisées (épousant parfaitement le défaut osseux) ainsi qu'une macro-architecture interne optimisée et reproductible. Ce présent projet fait suite à un précédent projet récemment terminé qui a consisté à évaluer le potentiel de réparation de défauts osseux au niveau du crâne de rat avec des implants à base de céramiques de phosphates de calcium et 2 géométries différentes. Nos résultats, obtenus sur des défauts de taille non critique (5 mm de diamètre) ont montré que les paramètres porosité / taille des pores étaient critiques par rapport à la surface interne. Ce projet a pour objectif de valider ces premiers résultats sur un défaut de taille critique (8 mm de diamètre) et de mieux discriminer l’impact des paramètres (i) porosité, (ii) taille de pores et (iii) surface interne sur la cinétique de l’invasion osseuse. Par ailleurs, nous évaluerons la relation entre formation osseuse, vascularisation et impact de la géométrie des implants.

Bénéfices attendus

De nombreux travaux issus de la littérature ont tenté de déterminer l’impact de certains paramètres géométriques d’implants substitut osseux sur l’invasion osseuse, mais la plupart des études ne tiennent compte que d’un seul paramètre (généralement la taille des pores) ; cette étude permettra de discriminer l’impact de la porosité globale, de la taille des pores et de la surface interne sur l’invasion osseuse et l’invasion vasculaire. Le bénéfice attendu à plus long terme est l’optimisation de la fabrication des implants en biocéramique pour le comblement de grands défauts osseux en remplacement de l’autogreffe.

Procédures

1-Craniotomies latérales et dépôt d’un implant ( 1X ; durée ~40 min) 2- Imagerie micro-scanner (μCT) in vivo (Max 7X; durée 15 min) 3- Injection de fluorochromes (2X, durée 5 min) 4- Infiltration du réseau vasculaire par un agent radio-opaque (1X; durée 30 min)

Impact sur les animaux

Nuisances attendues causées durant les actes expérimentaux : stress dû à la contention puis lors de la perte de connaissance par le gaz anesthésiant; Injection en sous cutané ; Injection en intrapéritonéal (sous anesthésié gazeuse) ; Chirurgie au niveau du crâne (sous analgésie et anesthésie) ; thoratocomie. Nuisances attendues engendrés suite aux expérimentations : douleurs post-chirurgie

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de projet permettant des analyses post-mortem (analyse au scanner à haute résolution de la formation osseuse et du réseau vasculaire pénétré dans le matériau macroporeux + histologie des cranes réparés)

Remplacement

Aucun modèle de néoformation osseuse in vitro n’est disponible aujourd’hui. La cicatrisation osseuse est un processus séquentiel orchestré complexe impliquant l’interaction de nombreuses populations cellulaires différentes : cellules osseuses, cellules vasculaires, cellules du système immunitaire et cellules des tissus environnant tels que le périoste ou le tissu musculaire ; à cela s'ajoute l'impact d'un système hormonal complexe. Les modèles in silico actuels ne peuvent pas reproduire cette complexité cellulaire et moléculaire, d’autant plus que tous les processus intervenants dans la réparation osseuse ne sont pas encore connus. Les modèles in vitro (organoide, co-culture) permettent de reproduire certaines des interactions matrice-cellules ou cellules-cellules, mais n’incluent que 2 ou 3 interactions (cellules osseuses / cellules immunitaires par exemple). Les modèles ex vivo (explants osseux) sont les plus proches de la situation physiologique et permettent d’étudier la physiologie osseuse sur quelques jours. Ces modèles, cependant, sont dénués de système vasculaire qui joue un rôle clé dans la réparation osseuse. Pour toutes ses raisons les alternatives non animales actuellement disponibles ne sont pas appropriées pour étudier la réparation osseuse et il est nécessaire d’avoir recours à un modèle in vivo.

Réduction

Le suivi de la formation osseuse seront réalisées sur les mêmes animaux par imagerie in vivo. Le suivi de la vascularisation aux temps précoces ne se fera qu’à 2 et 4 semaines et que sur 2 groupes (1 seule géométrie et défaut vide). Ces études nécessiteront 10 animaux par groupe compte tenu des variations de résultats pouvant être observées dans les études in vivo, de cassures de l’implant, et de l’étape de perfusion vasculaire qui, parfois faillit en ne remplissant pas parfaitement le réseau vasculaire, notamment les capillaires. Pour les analyses statistiques, nous effectuerons les tests adéquats après test de normalité.

Raffinement

Les rats initialement hébergés ensemble (3 rats/cage) le resteront du début à la fin du protocole et bénéficieront d’une période d’acclimatation de 7 jours avant le début de la procédure expérimentale. Un analgésique leur sera administré avant chaque intervention chirurgicale laquelle sera faite sous anesthésie générale. Des injections bi quotidiennes d’analgésique en sous cutanée seront aussi pratiquées pendant les 3 jours post opératoires. Pour chaque analyse en imagerie, les rats seront anesthésiés par voie gazeuse. L’acte terminal nécessitera des doses élevées d’analgésie et d’anesthésie afin que l’animal soit en condition péri-mortem.

Choix des espèces

Le modèle choisi est le rat male WISTAR (non-syngénique). Le rat est un bon compromis entre la souris (trop petite pour obtenir un défaut de taille suffisante pour l’évaluation d’implants massifs) et le lapin (couteux et trop gros pour permettre un suivi en imagerie micro-scanner in vivo). De plus, le modèle de défaut au niveau de la calvaria est bien décrit dans la littérature et autorise la réalisation de défauts reproductibles et contrôlés. Jeunes adultes (3 mois) car de taille suffisamment importante pour permettre l’implantation en site osseux et leur phase de croissance est terminée.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Cochons : 120
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 120
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 120

120 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une IRM puis une chirurgie du cerveau par stéréotaxie de deux à quatre heures pour implanter des électrodes de stimulation profonde ou injecter des vecteurs viraux, avant d'être mis à mort pour des analyses. Le porteur justifie le recours au porc en invoquant l'"éthique spéciste actuelle" qui interdit ces approches invasives chez l'humain, et conclut à la nécessité de l'animal. Il retient le porc pour la proximité de son cerveau avec celui de l'humain en taille et en structure.

Objectifs

La stimulation cérébrale profonde est une procédure neurochirurgicale souvent pratiquée chez les personnes souffrant de troubles du mouvement. La stimulation interfère avec les signaux pathologiques dans la structure cible (dont le mécanisme n'est pas entièrement compris) pour restaurer les fonctions motrices normales. Cette thérapie a été reconnue comme sûre et efficace pour l'amélioration des symptômes chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. Cette méthodologie a été une évolution technique majeure pour le traitement de la maladie et l’intervention chirurgicale est maintenant explorée également pour d'autres conditions, comme l'épilepsie et la dépression. Toutefois le développement de nouvelles sondes de stimulation cérébrale capables d'enregistrer l'activité cérébrale dans les structures cibles pourraient contribuer au développement de nouvelles thérapies chez les patients atteints d’autres affections neurologiques. D’un autre côté, de nouvelles stratégies innovantes basées sur la thérapie génique pourraient également bénéficier aux patients atteints de ces affections. Cette approche utilise des virus modifiés ; ils ont perdu leur pouvoir de se multiplier mais peuvent apporter après modification de leur génome, dans des cellules ou des organes malades, un gène réparé, ou des molécules qui soignent. On parle alors de vecteurs viraux. Pour le cerveau, la voie la plus efficace d’administration de ces vecteurs viraux tout comme la stimulation cérébrale reste l’approche chirurgicale par stéréotaxie. Des études précliniques sont nécessaires pour valider ces outils (sondes de stimulation ou vecteurs viraux) avant de puvoir les utiliser chez les patients. Le projet a donc pour objectif de valider d’une part de nouveaux vecteurs viraux dans le cadre de la thérapie génique et d’autre part de nouvelles sondes de stimulation cérébrale chez le porc. Les deux approches pouvant être combinées en conditions proches de la clinique avant leur utilisation chez l’homme.

Bénéfices attendus

Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un médicament ou d’un nouveau dispositif médical, indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement de nouvelles techniques sur les animaux visant à améliorer l’impact de la stimulation cérébrale dans les troubles neurologiques sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d’efficacité et d’ergonomie attendus et pourrait permettre à terme de maximiser le temps du patient "en thérapie". Ce projet est mené obligatoirement sur l’animal. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme - sain ou malade - compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître. A terme, nous souhaitons démontrer l’efficacité et la tolérance d’outils de thérapie génique chez un modèle de grand animal, pour demander par la suite une autorisation d’essai clinique chez des patients atteints de maladies neurodégénératives (maladie de Parkinson, épilepsie...).

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM (durée 2-4 heures), une chirurgie stéréotaxique (identique à celle réalisée chez le patient) pour l'implantation, l'enregistrement ou la stimulation d'électrodes intracérébrale ou l'administration de vecteurs viraus de thérapie génique sous imagerie par rayons X (durée 2-4 heures). Des prélèvements pourront être réalisés (sang) lors de l'opération sous anesthésie générale (30 secondes). En fonction du test réaliser, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’une à deux semaines après la chirurgie, de l’imagerie et d'enregistrements electrophysiologiques afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont celles associées à la chirurgie ou aux prélèvements biologiques. Pour la chirurgie : stress de l’anesthésie, hypothermie, douleur post opératoire possible, infection au niveau des points de sutures. L’ensemble de ces complications sera pris en charge par une prophylaxie adaptée. Pour les prélèvements (sang, LCR) : stress de la contention et de l’anesthésie, hématome, douleur possible. Bien que les vesteurs viraux pour la thérapie génique soient connus pour leur faible toxicité, une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter d'éventuels effets inattendus.

Devenir

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

Remplacement

Ce projet concerne exclusivement une utilisation du porc. Ce recours à l’animal peut se justifier pour plusieurs raisons éthiques : 1) l’éthique « spéciste » actuelle interdit l’utilisation d’approches neurobiologiques invasives chez l’homme, rendant ainsi inaccessible l’étude directe des processus de causalité neurobiologique dans notre espèce (sauf, bien sûr, lorsque ceux-ci sont non-invasifs) ; 2) il n’existe pas encore de modèles mathématique ou in silico valides et réalistes permettant d’étudier ces processus causaux ; 3) Enfin, dans le cadre des modèles de maladies neurodégénératives, l’objectif à terme (bien que non décrit dans le présent projet) est de proposer un modèle animal présentant toutes les caractéristiques (moteur, cognitif) de ces affections qui en tant que telles ne peuvent être étudiées sur des lignées cellulaires (humaine ou animale) ou tout autre modèle in vitro cellulaire ou subcellulaire. De ce fait, le recours à l’animal et tout particulièrement le porc (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale) apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles voies thérapeutiques.

Réduction

Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques ou le développement de nouveaux dispositifs médicaux avec un nombre estimé de 4 études par an, comprenant 6 animaux par étude en moyenne, soit un total de 120 animaux sur 5 ans maximum. Les vecteurs viraux pour la thérapie génique auront été testés préalablement in vitro ou chez le petit animal (rongeur) pour déterminer les doses à utiliser et s’affranchir d’éventuels effets toxiques nécessitant un apport supplémentaire d’animaux. Dans le cadre d’une étude de validation de dispositif médical, la chirurgie implantatoire ne concerne qu’un seul hémisphère cérébral, l’autre hémisphère pouvant être utilisée comme contrôle. Ce qui permet de réduire le nombre d’animaux de moitié. Enfin des mâles comme des femelles pourront indépendamment être utilisés dans nos projets.

Raffinement

Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Lors de l'opération, l'hydratation ou la fourniture d'antiarythmiques est assurée en permanence. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Le suivi des animaux est quotidien, assurée par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Les volumes de prélèvements de sang sont adaptés au poids de l’animal, et sont réalisé sur animaux sédatés. L’apparition d’hématome au point de prélèvement est surveillée.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le porc a été retenu car (i) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (ii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, l'anatomie cérébrale du porc est proche de celle de l’homme en terme de taille. Il existe de plus une forte homologie entre les structures cérébrales du porc et celles de l’homme ce qui est indispensable dans le cadre de l'étude de la faisabilité de la procédure. Le stade de développement de l'animal est Porc, jeune de 35-40kg environ (environ de 3-4 mois). Au stade défini, la taille et les caractéristiques du cerveau des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des cibles pour la chirurgie.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Chiens : 5
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 5
▲ -
Devenir
 3
 -
 2
 -

5 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans mise à mort à l'issue. Ils reçoivent trois prises orales de calcium, quinze prises de sang à la jugulaire sur animal vigile et six prélèvements d'urine, pour adapter au chien un test de charge calcique existant chez l'humain. Deux chiens reproducteurs sont conservés à ce titre et les trois autres pourront être proposés à l'adoption, après réutilisation dans d'autres études. Le porteur décrit une surveillance du calcium sanguin et des félicitations après chaque geste, et présente le test comme un outil de prévention des calculs urinaires.

Objectifs

Les calculs urinaires sont fréquents chez le chien et le chat. Parmi les différents types de cristaux, ceux d’oxalate de calcium sont très fréquents (47% chez le chien, 38 % chez le chat). Ces cristaux ou calculs peuvent être consécutifs à une augmentation de la concentration en oxalate et/ou en calcium dans les urines, dont la cause est peu recherchée en médecine vétérinaire. Pourtant, les affections liées à ces cristaux ne sont pas traitables médicalement et la mise en place de mesures préventives par la prise en charge de facteurs favorisants aurait une place essentielle dans leur gestion médicale. Parmi les facteurs favorisants, figure l’augmentation de l’activité de la glande parathyroïde, qui sécrète alors trop de parathormone, une hormone qui augmente la quantité de calcium dans le sang, et par conséquent dans les urines. Le test de charge calcique, aussi dénommé test de Pak, a été développé chez l’Homme pour explorer l’origine de cette trop grande quantité de calcium dans les urines, en observant la réponse métabolique face à un apport de calcium. Ce projet vise à adapter ce test au chien. Cela permettra ensuite d’étudier sa potentielle contribution à l’exploration des mécanismes sous-jacents à une augmentation de la quantité de calcium dans les urines. Il pourrait également se révéler intéressant lors de l’exploration d’une augmentation de la concentration sanguine de calcium de manière générale, notamment lors de valeurs sanguines de parathormone équivoques.

Bénéfices attendus

Explorer plus précisément le métabolisme calcique d’animaux ayant présenté des calculs d’oxalate de calcium permettrait de trouver des stratégies préventives adaptées à l’animal en fonction de l’origine de ces calculs, pour limiter le risque de récidive.

Procédures

Les procédures réalisées sur 5 animaux seront : - Trois prises orales de 10 mL - Quinze prises de sang de 5ml par prélèvement seront réalisées à la veine jugulaire sur chiens vigiles. - Six prélèvements d’urine seront réalisés sur chien vigile (par sondage et/ou cystocentèse) selon la faisabilité - Une mise sous perfusion suite à la procédure, si nécessaire selon les résultats biologiques

Impact sur les animaux

Nuisance médicale de l’administration de calcium par voie orale: risque modéré. Nuisance médicale des prélèvements sanguins et urinaires : risque faible. Nuisance stress physique : risque faible. Nuisance faim et soif : risque faible.

Devenir

Certains animaux utilisés dans cette procédure sont des chiens reproducteurs qui seront donc conservés pour cette raison. Les autres chiens pourront être proposés à l'adoption.

Remplacement

Ce projet vise à appliquer un test de charge calcique connu chez l’Homme à l’espèce canine. Il doit donc nécessairement impliquer des chiens vivants.

Réduction

Les chiens participant à ce projet seront réutilisés après d’autres études expérimentales avant d’être proposés à l’adoption ou réutilisés comme reproducteurs. Le nombre de 5 chiens a été déteriminé comme nécessaire et suffisant pour permettre d’objectiver un effondrement de la parathormone après administration de calcium.

Raffinement

Les gestes techniques seront effectués par des personnels formés et pratiquant couramment ce type de geste. Pour chacun des gestes pratiqués, une attention particulière sera portée au confort de l'animal, et le temps nécessaire sera pris pour rassurer le chien. Après chaque geste technique, le chien sera félicité par la voix et des caresses. A la fin de chacun des protocoles, une friandise sera donnée à chacun des chiens. La concentration sanguine en calcium sera étroitement surveillée et si celle-ci dépasse la valeur de 1.40 nmol/l ou augmente de plus de 20% par rapport à la valeur initiale, une perfusion sera mise en place. Les chiens seront hébergés en petits groupes compatibles, sur litière végétale. Ils auront à leur disposition un lieu de couchage (corbeille + tapis), une plateforme, des jouets. Ils bénéficieront d'interactions quotidiennes avec leurs soigneurs (caresses, jeux), et d'une sortie quotidienne 7j/7 dans des espaces de jeux intérieur et extérieur.

Choix des espèces

S'agissant de mettre au point un test diagnostique pour des chiens, le projet sera mené dans cette espèce. Les chiens utilisés seront des chiens adultes, car ce test s’adressera à des chiens adultes, et afin d’éviter le biais de la croissance sur le métabolisme du calcium et du phosphore. Un bilan de santé sera effectué sur chacun des chiens avant son inclusion dans le protocole.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Rats : 99
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 99
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 99

99 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent six injections sous la peau et dans le derme de composés myorelaxants candidats, puis sont mis à mort pour l'analyse histologique des sites d'injection. Le porteur qualifie ces injections de "brèves, indolores et peu stressantes" alors qu'il déclare par ailleurs une douleur liée à l'injection et une gêne en cas d'inflammation. Il justifie l'usage du rat par la continuité avec ses études de toxicité antérieures et écarte les modèles cellulaires, jugés inadaptés à son développement.

Objectifs

Ce projet a pour objectif de déterminer la bonne tolérance de nos composés après injections sous-cutanées ou intradermiques. Dans cette étude, le produit sera injecté localement aux rats, sous la peau (injection sous-cutanée) et dans les couches supérieures du derme (injection intradermique). L'observation est brève, indolore, et peu stressante pour les animaux. Nos produits seront comparés au traitement actuel de référence.

Bénéfices attendus

Les troubles du mouvement sont des maladies neuromusculaires, qui handicapent durablement les patients et ont donc un impact sociétal important. La dystonie, par exemple, est un trouble qui se caractérise par des contractions musculaires involontaires, pouvant entrainer des mouvements répétitifs ou des postures figées. La spasticité musculaire, quant à elle, est considérée comme une sur-contraction inhabituelle et involontaire du ou des muscles. Ce trouble du système nerveux central résulte en une crispation et une rigidité accrue du muscle touché. Le traitement de ces maladies implique généralement la prescription de traitements administrés oralement : le baclofène, les benzodiazépines, le dantrolène… Ces traitements systémiques comportent cependant tous des effets secondaires conséquents. Alternativement, l’injection intramusculaire de certains produits directement dans le muscle affecté peut soulager ces malades : le phénol ou la toxine botulique. Cette approche présente des avantages devant celles présentées précédemment, notamment concernant les effets secondaires. Cette approche doit encore être optimisée : les patients et soignants attendent des myorelaxants offrant encore moins d’effets secondaires, capables d’être efficaces rapidement après l’injection, et dont les effets seraient durables. L’objectif de notre projet global est de mettre en évidence les effets bénéfiques de l’utilisation locale de différents produits myorelaxants novateurs à effet rapide et durable, sur la contraction musculaire pour les patients souffrant de troubles du mouvement comme la dystonie et la spasticité. Au cours d’une étude princeps, nous avons pu identifier au moins 5 produits présentant une activité myorelaxante d’intérêt ; ensuite, grâce aux différents projets déposés, nous avons avancé notre premier Lead (molécule la plus active et la plus intéréssante) quasiment au terme de son développement préclinique. Chacun des produits identifiés au cours de l’étude princeps semble avoir des caractéristiques pharmacologiques différentes :

Procédures

Les animaux seront soumis à : - Injection s.c. / i.d. = 6 injections, durée 1 min / animal. - Pesée des animaux = maximum 5 pesée / animal => 30 secondes / pesée => 2.5 minutes / animal. - Observation des réactions = 1 fois / jour => 30 sec / animal.

Impact sur les animaux

Ces molécules ont déjà été injectées en intramusculaire, sans avoir provoqué le moindre signe clinique (macroscopique ou en analyse histopathologique). Nous n’attendons ainsi pas de signe clinique particulier après injection des molécules ; toutefois, afin de se prémunir de tout imprévu, nous suivrons avec attention tout signe, et avons mis en œuvre les mesures décrites dans le tableau fourni en annexe. De plus, dans cadre de nos procédures, les nuisances attendues sont : le stress des animaux dû à la contention pour l’injection ; une douleur liée à l’injection sous-cutanée ou intradermique ; une gêne si inflammation des tissus.

Devenir

Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés car les sites d’injections seront prélevés pour des analyses histopathologiques.

Remplacement

Le remplacement ne peut pas être assuré dans cette étape du programme de travail, car la pertinence des modèles cellulaires de coculture est aujourd’hui encore débattue, et de tels modèles ne prennent de toute façon pas en compte le paramètre de diffusion (qui est essentiel lorsqu’on s’intéresse au profil pharmacodynamique des composés). Des modèles in vitro d'irritation locales existent bien mais ne sont pas adaptés dans notre developpement, en effet, la production d'anticorps anti-drug necessite et impliquent le système immunitaire de complet de l’hôte, ainsi aucun modèle in vitro ne peut remplacer ce système.

Réduction

Pour la réduction, les études précédemment réalisées nous ont donné un certain recul sur la taille des groupes nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs (test de Kruskal Wallis). Nous utiliserons donc le nombre minimal d’animaux par groupe permettant d’arriver à une conclusion. Soit 3 animaux / doses / type d’injection. De plus, les 2 flancs des animaux étant utilisés , ceci nous permet de réduire le nombre d’animaux en maximisant le nombre de site/composé (n=6/dose)

Raffinement

Concernant le raffinement, les animaux seront hébergés en groupe de 2 avec enrichissement du milieu, et surveillés quotidiennement permettant un suivi clinique de chaque animal. Ainsi, des points limites sont mis en place durant tout ce projet permettant de définir des critères d’arrêt si nécessaire. Les injections intradermiques et sous cutanée dans la peau du flanc, sont réalisés sous contention par un expérimentateur entraîné, et les observations sont brèves, indolores et peu stressantes pour les animaux.

Choix des espèces

Nos études précédentes (preuve de l’efficacité de nos molécules et étude de toxicité GLP) ont été réalisées chez le rat. Ainsi, par continuité avec ces études, notamment sur les analyses histologiques, il nous semble important de continuer sur ce modèle. Rats femelles Sprague Dawley femelles âgées de 6 semaines en début d’expérimentation (200g) et 10-12 semaines maximum en fin d’expérimentation (300g). Des animaux juvéniles seront choisis par continuité avec nos études précédentes fonctionnel et notre étude GLP de toxicité

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
Souris : 336
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 336
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 336

336 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection du produit dans le cerveau ou la moelle épinière, par voie intracrânienne, intrathécale ou intraveineuse, puis sont mises à mort au plus tard soixante jours après pour prélever leurs tissus. Le porteur indique des douleurs post-opératoires possibles, un saignement lors de la descente de l'aiguille, une perte de poids ou un décès sous anesthésie, et décrit un protocole d'analgésie. Il conclut à l'irremplaçabilité de la souris, aucune culture cellulaire ne reproduisant selon lui la complexité du cerveau, pour optimiser une thérapie génique visant les maladies neurodégénératives.

Objectifs

Les maladies neurodégénératives comme la maladie de Huntington (MH) sont une préoccupation croissante en santé publique. Malgré d’importants efforts de recherche, il n’existe encore aujourd’hui aucun traitement capable de combattre de façon efficace la progression de ce type de maladies. De nouvelles stratégies sont essentielles pour progresser dans la prise en charge des patients. Parmi ces nouvelles approches se trouve la thérapie génique. Elle utilise la génétique pour soigner ou prévenir la maladie. L’objectif est de délivrer aux cellules malades un gène à action thérapeutique (transgène) qui permet de remplacer la protéine défectueuse à l’origine de la maladie. Ce gène médicament est transporté dans les cellules grâce à un virus modifié (vecteur viral) dont les caractéristiques peuvent permettre de cibler plus ou moins spécifiquement les cellules malades. Le projet « Optimisation de l’expression d’un transgène sur modèle murin par modulation du sérotype du vecteur thérapeutique et du site d’injection en vue d’une application en thérapie génique pour les maladies neurodégénérative » a pour but de déterminer les conditions optimales d’administration (site d’injection et spécificité du vecteur médicament) pour permettre d’augmenter l’efficacité du traitement de thérapie génique en vue d’une application à l’homme. Nous testerons différents vecteurs médicaments ainsi que différents sites d’injection et testerons leur efficacité. Cette optimisation permettra d’ajuster au mieux la thérapie aux patients en ciblant de manière plus spécifique les cellules malades et en déterminant la meilleure voie. Les deux approches combinées (ciblage des cellules malades et choix de la voie d’administration) permettront d’améliorer considérablement l’efficacité de la thérapie tout en réduisant de manière significative les risques liés à l’utilisation de virus en diminuant la dose utilisée.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait permettre de : - déterminer la meilleure voie d'administration pour le traitement de maladie neurodégénérative, - déterminer la dose de virus utile pour un traitement avec pour objectif de réduire cette dose au maximum, - déterminer une stratégie thérapeutique qui réduirait le délai pour envisager une application à l’homme.

Procédures

Pour l’ensemble de ce projet aucun prélèvement ne sera effectué sur animal vigile. Deux interventions seront effectuées sur chaque animal, l’une au moment de l’injection (IC - Intra cranienne, injection dans le cerveau), ICM - Intra Cisterna Magna, injection dans la grande citerne, cavité à l'arrière de la tête entre le crâne et la première vertèbre, IT - Intrathécale, injection au niveau de la moelle épinière par injection entre les vertèbres, ICV - IntraCérébroVentriculaire, injection dans les ventricules du cerveau, IV - Intraveineuse, injection dans le système veineux), l’autre au moment de l’euthanasie au maximum 60j post-injection. Pour les injections IC, ICM, IT, ICV une intervention inférieure à 30 minutes animal endormi, avec prise en charge analgésique 30 minutes avant la chirurgie sera effectuée. Afin d’éviter la douleur, post-chirurgie, les animaux reçoivent l’administration d’analgésique dans les 48 heures suivant la chirurgie. Pour l’injection IV une intervention de moins de 5 minutes par animal sera réalisée (5 minutes pour anesthésie et injection avec un temps d’injection de 20 secondes maximum). Les animaux sont euthanasiés afin de pouvoir prélever les tissus pour analyses.

Impact sur les animaux

Cette étude ne devrait pas engendrer de nuisance ou d’effet indésirable pour les animaux (surexpression modérée des différentes protéines et un temps d’expression suffisamment court pour ne pas engendrer de toxicité à long terme). L'utilisation d'antalgique (buprénorphine) permettra de minorer les éventuelles douleurs post opératoire liées : (1) à la manipulation des animaux (placement sur appareil de stéréotaxie), (2) à l’injection (réalisation de trepan pour l'Intra Cranienne et l'Intra Cérébroventriculaire, chirurgie pour injection dans la Cisterna Magna et en Intra Thécale), (3) à un saignement suite à une lésion d’une artère ou d’une veine lors de la descente de l’aiguille au site d’injection, (4) à une perte de poids liée à l’intervention et/ou chirurgie ou un décès dû à l'anesthésie.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin procédure expérimentale pour les prélèvements et leurs analyses afin de pouvoir répondre a la question scientifique de ce projet.

Remplacement

Le recours aux modèles animaux est essentiel, car aucun type de culture cellulaire ou système synthétique ne permet à ce jour de reproduire la complexité architecturale des cellules du cerveau en particulier leurs interactions structurelles et fonctionnelles.

Réduction

Des résultats précédents nous ont permis d’estimer la puissance statistique de nos analyses et l’échantillonnage nécessaire pour caractériser les effets biologiques souhaités. Le nombre d’animaux utilisés est donc optimisé pour obtenir des résultats statistiques. La composition des groupes d’étude a été faite pour utiliser un nombre minimal d’animaux (6 animaux, un seul sexe étudié car aucune variabilité liée au sexe n’est attendue permettant ainsi de ne pas injecter d’animaux supplémentaires pour homogénéiser le ratio sexe F/M). Leur nombre (338) a été restreint au minimum indispensable de façon à obtenir des données nécessaires pour valider l’efficacité d’une stratégie thérapeutique innovante qui peut être considérée comme cible dans plusieurs maladies neurodégénératives. Un groupe contrôle de 12 animaux servira pour l’ensemble de l’expérience. En cas de problème pour l’un des groupes injectés (tel qu’un décès lors de l’anesthésie par exemple), un animal du groupe contrôle sera utilisé en remplacement, ainsi aucun animal supplémentaire ne devrait être ajouté à celui indiqué précedemment pour finaliser le projet. Le design expérimental a pour but d’obtenir un maximum d’informations en utilisant un minimum d’animaux. Un plan statistique complet a été rédigé et validé. L’analyse statistique sera réalisé à l’aide du logiciel statistique informatique.

Raffinement

Les animaux seront regroupés par groupes de 6. Les protocoles d’anesthésie et d’analgésie ont été définis et validés par une équipe vétérinaire. Un suivi quotidien des animaux sera effectué certifiant un contrôle régulier du bien-être des animaux. En cas d’observation de la moindre douleur, les souris recevront un traitement analgésique, et si cette douleur devait persister, les animaux seraient euthanasiés pour éviter toute souffrance inutile. La douleur/souffrance des rongeurs utilisés dans cette étude sera diminuée par l’injection de lidocaïne (anesthésique local) et par protocole analgésique ratifié par le vétérinaire du service pour les procédures chirurgicales. L’expérimentateur surveille la respiration de la souris et adapte si besoin l’analgésie et le dosage de l’anesthésique. Les animaux reçoivent un traitement analgésique approprié selon le geste chirurgical. Toute manipulation de vecteurs thérapeutiques se fait dans les conditions optimales. Les animaux seront hébergés en zone confinée du moment de l’injection des vecteurs thérapeutiques jusqu’à leur euthanasie. Un environnement enrichi sera garanti aux animaux, : carré de coton ou des lamelles de kraft pour la nidification. Un igloo sera ajouté dans chaque cage. Tout au long de la vie des animaux un suivi rigoureux sera réalisé pour s’assurer de leur bien-être en collaboration avec la structure chargée du bien-être animal.

Choix des espèces

Le modèle animal choisi pour ce projet est la souris. Notre étude a pour but d’étudier la biodistribution, un modèle « complet » animal est donc indispensable. Le modèle murin est le modèle de référence pour des études préliminaires. Les animaux utilisés seront injectés à P50 et mis à mort 2 mois après injection. Ce projet a pour objectif de déterminer la voie d’administration optimale en fonction du sérotype et du transgène choisi. Il servira de référence en vue d’une application de cette stratégie sur l’humain adulte. Des animaux adultes sont donc utilisés. L’expression de nos vecteurs est optimale 4 à 6 semaines post injection, nous avons choisi de conserver les animaux 8 semaines post injection pour que chacun des animaux injectés exprime la protéine d’intérêt de manière optimale.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
Souris : 40
Souffrances
▲ -
▲ 20
▲ 20
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 40

40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. On leur implante des cellules de cancer du poumon sous la peau ou dans le poumon, puis on répète deux fois des séances d'imagerie TEP et IRM sous anesthésie pour évaluer un nouveau radiotraceur de l'hypoxie. Le porteur indique que le modèle intra-pulmonaire peut provoquer des difficultés respiratoires et un essoufflement. Les retombées annoncées, un premier essai clinique de phase 0/1, restent formulées comme une perspective, l'objectif immédiat étant de valider le radiotraceur.

Objectifs

Le cancer du poumon représente un problème de santé publique majeur, en étant le 2ème cancer le plus fréquent chez l’homme et le 3ème chez la femme. Il est aussi le plus meurtrier en représentant à lui seul 20% des décès par cancer. Le pronostic vital est directement corrélé au stade de la maladie ainsi qu’à la rapidité de la prise en charge diagnostique et thérapeutique. L’imagerie TEP (Tomographie par Emission de Positons) de l’hypoxie est considérée comme pouvant être un outil pertinent pour cartographier avec précision et une grande sensibilité les cellules cancéreuse. Elle est particulièrement recherchée pour, outre le diagnostic précoce, la détection des récidives et le suivi des traitements afin de mieux les adapter et les optimiser, en particulier dans le cadre de programmes de radiothérapie. Cependant, les radiopharmaceutiques usuels ciblant l’hypoxie, tels que le [18F]FMISO qui a déjà fait l’objet de plusieurs essais cliniques chez des patients atteints de cancers du poumon, conduisent à des images avec des très faibles contrastes et les délais d’acquisition sont très longs. Le projet consiste en l’évaluation d’un nouveau radiotraceur pour l’imagerie TEP de l’hypoxie, le [18F]FLUSONIM, dans des modèles précliniques de cancer du poumon, dans la perspective d’un futur transfert clinique. Notre équipe de recherche travaille depuis de nombreuses années au développement de nouveaux radiotraceurs pour l’imagerie TEP. Les études antérieures de développement du [18F]FLUSONIM ont montré des performances encore inégalées pour l’imagerie de l’hypoxie en termes de contrastes (1,5 à 9 fois plus élevés que ceux obtenus avec le [18F]FMISO) et de délais d’acquisition (20-60 min versus 2,5-3,5 h pour le [18F]FMISO) dans plusieurs modèles animaux de cancers hypoxiques (rhabdomyosarcome, glioblastomes et mélanome) par rapport aux animaux sains. Cette demande d’autorisation de projet inclut deux modèles précliniques avec implantation des cellules cancéreuses LLC (Lewis Lung Carcinoma) en sous-cutané ou en intra-pulmonaire chez la souris. Le caractère hypoxique de ces deux modèles est bien attesté. Le modèle sous-cutané est un modèle classique et largement utilisé en recherche préclinique. Le modèle intra-pulmonaire se rapproche de la pathologie humaine et il n’a jamais été utilisé en TEP.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus concernent la validation du radiotraceur pour l’imagerie TEP de l’hypoxie spécifique et performante dans les deux modèles de cancer du poumon dans le but d’un premier essai clinique en phase 0/1.

Procédures

L'ensemble des interventions qui suivent sont réalisées sous anesthésie générale: 1) Implantation de cellules tumorales en sous cutané ou en intra-pulmonaire (environs 5 min par animal). 2) Pour le modèle intra-pulmonaire uniquement, suivi de la croissance tumorale tous les 2 à 3 jours par IRM (environ 10 min). 3) Injection intraveineuse d'un radiotraceur suivi d'une imagerie TEP (durée de 75 min) puis d'une série d'acquisitions IRM (environ 20 min). Chaque animal est soumis à ce protocole deux fois à environs une semaine d'intervalle.

Impact sur les animaux

Le modèle sous-cutané est de classe légère. Les effets indésirables attendus sont faibles: stress à l’induction de l’anesthésie et au réveil, éventuelle douleur au point d’injection (mais encore jamais observée jusqu’à aujourd’hui dans nos expériences antérieures). Le modèle intra-pulmonaire est de classe modéré car l'implantation est plus complexe à réaliser et à suivre. Les nuisances peuvent être des difficultés respiratoires et un essoufflement excessif nécessitant une surveillance accrue durant la croissance tumorale et pendant l’anesthésie.

Devenir

Les animaux sont porteurs d'une tumeur, il est donc impossible de laisser en vie ou de les réutiliser à l'issu des procédures expérimentales.

Remplacement

L’imagerie TEP préclinique in vivo utilisée en mode dynamique est la seule technique qui permet d’accéder à l’ensemble des données pharmacocinétiques des radiopharmaceutiques, avec une grande fiabilité. Aucune étude in vitro ne peut être utilisée en remplacement.

Réduction

L’imagerie TEP dynamique est un outil puissant pour évaluer un nouveau radiotraceur avec un nombre limité et minimisé d’animaux. Le protocole étant peu invasif, un même animal peut être réutilisé pour plusieurs sessions d'imagerie, réduisant ainsi le nombre total d'animaux nécessaire. Le projet est organisé de façon à optimiser le nombre d'animaux par groupe. Le nombre d’animaux prévu par condition expérimentale est restreint (au moins 8, maximum 10 par lot, sachant qu’un seul lot peut être suffisant) et reste suffisant pour les tests statistiques soient valides et représentatifs d’éventuelles variations interindividuelles.

Raffinement

Tous les animaux seront hébergés en animalerie conventionnelle respectant leurs besoins physiologiques et comportementaux. Ils ont accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Les cages sont enrichies par la présence d’un dôme de cellulose et de lanière de papier kraft permettant de réaliser des abris. Les imageurs TEP/IRM ainsi que l'ensemble de l'environnement technique, sont adaptés aux rongeurs. Afin de limiter leurs mouvements durant l'imagerie et de maintenir des conditions physiologiques correctes, les animaux seront anesthésiés par voie gazeuse avec un monitoring de température et un suivi de la fréquence respiratoire. Les injections se feront sans recours à la chirurgie, et aucune douleur n'est attendue. Les animaux seront surveillés durant les 24 heures suivant les expériences d’imagerie afin de contrôler l'absence de signes visibles de douleur (prostration, perte de poids, état anormal du poil ou des yeux) ou de problème au niveau du point d'injection (démangeaisons, état anormal de la peau). En cas d’apparition de ces signes, il est prévu un traitement antidouleur pendant 2 jours. La non-résolution de cette douleur est considérée comme un point limite et entrainera une mise à mort de l'animal. Nous n’avons jamais eu besoin de recourir à des antidouleurs dans les protocoles d’imagerie TEP réalisés jusqu’à ce jour.

Choix des espèces

Les cellules LLC sont syngéniques des souris C57Bl/6 qui sont donc choisies comme espèce animale. Les cellules LLC étant issues de souris mâles, les animaux utilisés seront tous de sexe masculin. Le laboratoire dispose de l’infrastructure nécessaire pour les expérimentations chez les rongeurs. L’imageur TEP préclinique est adapté pour l’imagerie corps entier de la souris permettant d’accéder aux données de biodistribution générale du nouveau radiotraceur. Le modèle tumoral, qu’il soit sous-cutanée ou intra-pulmonaire, est bien maitrisé, reproductible, tout en étant de classe légère, et surtout pertinent vis-à-vis de la pathologie cancer du poumon et des propriétés hypoxiques. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes (à partir de 8 semaines), de tailles et poids raisonnables et compatibles avec le volume du berceau de l’imageur.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Cochons : 24
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 24
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 24

24 porcelets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par le virus de la gastro-entérite transmissible au moyen d'une inoculation oro-nasale, puis subissent écouvillonnages et prises de sang quotidiens, et sont mis à mort dès l'apparition de la diarrhée et des vomissements pour prélever leurs tissus. Le projet affirme vouloir évaluer si des organoïdes porcins peuvent remplacer l'expérimentation animale, tout en présentant le recours aux porcs comme "indispensable" pour cette validation. Le porteur retient des porcelets de plus de trois semaines parce que l'infection y provoque des symptômes moins sévères que chez les plus jeunes.

Objectifs

Ce projet d’expérimentation animale rentre dans le cadre d’une thèse dont le but est d’analyser l’apport des organoïdes porcins dans l’étude des interactions hôtes-pathogènes. En effet, les organoïdes sont des cellules qui s’auto organisent en 3 dimensions et qui reflètent la diversité cellulaire que l’on retrouve au sein d’un organe. Ces organoïdes grâce à leur structure et leur composition cellulaire pourraient être des méthodes alternatives à l’expérimentation animale. Ils permettraient de réduire l’utilisation des animaux placés en expérimentation et répondre à la règle des 3R qui est Réduction, Remplacement et Raffinement. Le virus de la gastro entérite transmissible (GET) a été choisi comme modèle de pathogène dans notre étude. L’expérimentation animale, qui utilisera 24 animaux, a donc pour but d’avoir des résultats concernant l’expression des gènes mais aussi de la réponse immunitaire et antivirale que l’on retrouve In Vivo, c’est-à-dire chez l’animal. Ces résultats nous permettront de comparer avec ceux retrouvés dans les organoïdes et dans les modèles cellulaires. Ainsi, nous pourrons évaluer si les organoïdes sont de bons modèles alternatifs à l’expérimentation animale, pour l’étude des interactions entre l’hôte et le vGET dans un premier temps et aux différents coronaviroses dans un second temps.

Bénéfices attendus

Les résultats obtenus à partir de l’expérimentation animale au niveau de l'expression des gènes et des réponses immunitaires et antivirale seront comparés aux résultats acquis sur organoïdes et culture cellulaire pour connaître l’apport des organoïdes porcins dans l’étude des interactions hôte pathogène et envisager la possibilité d’une réduction de l’utilisation d’animaux.

Procédures

Les animaux subiront une inoculation par voie oro-nasale. Des prélèvements nasaux, salivaires et de fèces se feront par écouvillonnage et prises de sang seront réalisés une fois par jour pendant quatre jours au maximum.

Impact sur les animaux

Lors des inoculations intranasale et orale, l'animal pourra ressentir une gêne. Lors des prélèvements nasaux et des prises de sang, les animaux devraient ressentir une légère douleur. Les écouvillonages salivaires et de fécès provoqueront une légère gêne chez l'animal. L’infection pourrait engendrer dès le premier jour des symptômes de diarrhées et vomissement. Cependant dès le début des symptômes les animaux seront mis à morts.

Devenir

Les porcs seront mis à morts afin de prélever les tissus.

Remplacement

Le but du projet est d'évaluer si les organoïdes sont de bons modèles expérimentaux pour étudier les interactions moléculaires hôtes pathogènes. Pour cela notre étude comparative doit prendre en compte également le contexte naturel d'infection, le porc, qui représente l'environnement physiologique complet . C’est pourquoi le recours à l’expérimentation animale est ici indispensable pour déterminer si les organoïdes sont de potentielles méthodes alternatives à l’expérimentation dans le cadre de l’étude des interaction hôte-pathogène.

Réduction

Chaque groupe de porcs est constitué de 4 individus ce qui nous permettra d'identifier des gènes qui sont fortement modifiés après infection (la puissance statistique devrait nous permettre de valider ces gènes).

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes stables à partir du sevrage et tout au long d’un essai avec enrichissement du milieu. Ils auront accès à volonté à de l’eau et à de la nourriture. Une lampe chauffante et une plaque de couchage seront mis à leur disposition. Les animaux feront l’objet d’une surveillance rapprochée afin de déceler la survenue de points limites et d’y remédier.

Choix des espèces

Etant donné que seuls les porcs sont sensibles à l’infection par les virus de la GET et que nous voulons démontrer l’apport des organoïdes porcins, l’utilisation des porcs est indispensable. Utilisation de porcelets de 4 à 6 semaines d’âge pour que les porcelets soient sevrés. De plus, en comparaison avec les porcelets de moins de 2 semaines dont l'infection provoque des symptômes sévères, les porcelets de plus de 3 semaines d'âge bien qu'ils soient toujours sensibles à l'infection au virus de la GET, possèdent une probabilité d'apparition et d'intensité des symptômes (vomissement, diarrhée) plus faibles.

Test du Kindling chez le rat

(NTS-FR-151194v1 – 17/03/2023)
  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Rats : 1255
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1255
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1255

1 255 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après implantation chirurgicale d'électrodes dans le cerveau, chaque rat reçoit des stimulations électriques répétées pendant plusieurs semaines pour provoquer des crises d'épilepsie partielles évoluant vers des crises généralisées, avec redressement et perte d'équilibre, afin de tester des molécules antiépileptiques. Le porteur indique qu'un état épileptique permanent peut apparaître dans de rares cas et que les rats opérés sont hébergés seuls, et signale l'existence de méthodes sur tranches cérébrales sans les présenter comme suffisantes. Il justifie la mise à mort de tous les animaux par les crises répétées qu'ils ont subies, qui ne permettent pas de garantir leur maintien en vie.

Objectifs

Le projet consiste à tester l'efficacité de substances pharmacologiques en développement préclinique pour lutter contre les épilepsies de type partielle, c'est-à-dire qui sont localisées dans une région spécifique du cerveau. Les épilepsies partielles sont à l'origine de décharges électriques anormales dans une région cérébrale spécifique et de symptômes qui peuvent se traduire par des contractions involontaires des membres supérieurs ou inférieurs, des hallucinations, des troubles du langage ou encore des troubles du rythme cardiaque et respiratoire. De plus, ce type d'épilepsie altère la qualité de vie des patients avec une perte progressive de contact avec l'extérieur et une perturbation de la mémoire. Dans certains cas, les épilepsies partielles peuvent progresser vers des épilepsies généralisées, avec l'apparition de symptômes convulsifs plus intenses et conduire à la mort. Il existe des traitements médicamenteux qui permettent de traiter une partie des patients. Néanmoins, environ 30 % des patients épileptiques ne répondent pas aux traitements médicamenteux et sont dits "pharmaco-résistants". Dans ce projet, un modèle murin de crises épileptiques partielles évoluant vers des crises généralisées sera utilisé afin d'évaluer l'efficacité de nouvelles substances pharmacologiques en développement.

Bénéfices attendus

Le modèle de kindling est recommandé pour identifier et tester l’efficacité de nouveaux médicaments avant leur mise sur le marché. La recherche de nouveaux traitements est indispensable pour améliorer les conditions de vie ainsi que l’espérance de vie des patients épileptiques. A l'heure actuelle, les traitements antiépileptiques existants sont uniquement symptomatiques. Néanmoins, 10 à 30% des patients interrompent leur traitement initial en raison des effets secondaires indésirables ou les traitements sont inefficaces (résistance aux traitements). En plus du développement de nouveaux antiépileptiques, un des enjeux majeurs de la recherche sur l’épilepsie est de découvrir des traitements prophylactiques contre cette pathologie, c’est-à-dire des traitements ayant un effet antiépileptogène. Il n’en existe aucun à ce jour alors qu'il est possible d’identifier les personnes présentant un risque de développer une épilepsie.

Procédures

Le projet consiste à opérer l'animal pour placer des électrodes dans une structure cérébrale spécifique ainsi qu'à à la surface du cerveau. L'implant va permettre de stimuler l'animal dans une structure cérébrale spécifique pour le sensibiliser à l'induction de crises partielles. La phase de sensibilisation correspond à une période de 2 à 3 semaines, 1 à 2 stimulations de 2 secondes par jour ,5 jours par semaine. Dans certains cas, une phase de stabilisation à la stimulation est ajoutée et correspond à une série de 3 à 20 stimulations de 1 seconde, une fois par jour, 5 jours par semaine sur 2 semaines. Lors de la phase de test, l'électroencéphalogramme est enregistré sur 10 à 20 minutes avec une seule stimulation de 2 secondes ou une série de stimulation (entre 3 et 20) de 1 seconde sur 2 ou 3 jours consécutifs lors d'un traitement aigu. Dans le cadre d'un traitement chronique, 3 ou 4 enregistrements peuvent être réalisés sur une semaine (1 enregistrement par jour). Des prélèvements sanguins terminaux ou d'organes peuvent également être envisagés pour compléter les données in vivo par des données biochimiques ou histologiques. Concernant l'administration des candidats traitements, les administrations par bolus rapide (voies orale, intraveineuse, sous-cutanée, intra-péritonéale, intramusculaire) durent quelques secondes; l'administration par perfusion lente (intraveineuse) peut durer de quelques minutes à plusieurs heures en fonction des spécificités du candidat traitement. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours, en fonction des spécificités du candidat traitement. Un traitement peut également être injecté par voie intracranienne, au moment de l'implantation des électrodes.

Impact sur les animaux

Le protocole décrit dans ce projet conduit à l'apparition d'une crise partielle (clignement des yeux, mastication, mouvements des vibrisses ou de tête, mouvements involontaires des pattes avant) qui est suivie d'une crise généralisée (redressement de l'animal et perte d'équilibre) suite à une stimulation éléctrique de faible intensité, puis ce dernier récupère très rapidement. Dans de rares cas, un état épileptique permanent peut apparaitre. L'animal sera euthanasié s'il ne récupère pas rapidement après une stimulation. Les animaux sont hébergés seuls pendant toute la durée de la procédure, dès lors que les animaux sont opérés afin de protéger l'implant de leurs congénères. Néanmoins, les animaux peuvent se voir, se sentir et s'entendre lorsqu'ils sont hébergés en animalerie conventionnelle. Pour les animaux ayant reçu un OGM, ils sont isolés pendant une semaine dans des cages ventilées où les animaux peuvent se voir. Ils sont ensuite replacés en animalerie conventionnelle.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque étude. Des crises épileptiques ont été induites de manière répétée chez les animaux soumis à une procédure de kindling, leur maintien en vie dans de bonnes conditions ne peut pas être garantie (même s’il n’est pas attendu de crises épileptiques spontanées chez ces animaux)

Remplacement

Il existe des techniques alternatives in silico ou ex-vivo permettant d'évaluer les traitements sur des cultures primaires de neurones ou des tranches cérébrales afin de sélectionner les meilleurs candidats médicaments et donc de limiter le nombre d'animaux utilisés. Néanmoins, l'efficacité de nouveaux traitements doit également être démontrée sur des modèles plus complexes (modèles animaux) permettant ainsi l’observation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement des animaux et l'activité cérébrale.

Réduction

Les animaux peuvent être utilisés pour l'évaluation de 2 candidats médicaments (2 études) sur plusieurs semaines (maximum 10 semaines), une fois sensibilisés et stabilisés, le cas échéant. Ceci permet de limiter le nombre d'animaux pour une même étude (différentes doses ou traitements comparables) ou pour deux études (deuxs candidats médicaments). Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé par une approche statistique. Une analyse de puissance réalisée sur les paramètres mesurés dans le test du kindling avec stimulation constante indique qu'un minimum de 10-12 rats est nécessaire par groupe.

Raffinement

Les procédures décrites ont été optimisées pour limiter la douleur chez l'animal. Lors de la procédure chirurgicale, une analgésie est assurée par l’administration de Carprofene à 5 mg/kg ou équivalent avant le début de la chirurgie et pendant les 48 heures après l'opération. De la lidocaïne est également appliquée sur le crâne de l'animal pour limiter la douleur. Enfin, un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter le dessèchement de l'oeil. Une attention particulière sera portée sur la récupération des animaux à la suite de la chirurgie. Ces derniers seront pesés 24 et 48 heures suite à la chirurgie. L’implant sera désinfecté, le cas échéant et une antibiothérapie sera réalisée en cas de suspicion d’infection. L’administration d’huile naturelle peut être préconisée dans le cas d’un ralentissement du transit intestinal. Au cours du test, l'enregistrement de l'électroencéphalogramme permet de compléter l'analyse comportementale et raffiner le modèle. L'ajout d'une phase pour déterminer le seuil de stimulation pour induire une crise partielle et une crise généralisée permet de réduire le seuil de stimulation pour chaque animal testé, et par conséquent, limiter la douleur chez ce dernier. Le seuil de stimulation minimum pour une crise partielle correspond à l'apparition d'une crise de quelques secondes sur l'électroencéphalogramme, en présence ou non de symptômes comportementaux mesurés d'après l'échelle de Racine. Des points limites stricts ont été définis pour chaque procédure. Notamment, dans de rares cas, un état épileptique peut apparaître. L’animal sera euthanasié s’il ne récupère pas dans les 10 minutes suite à la stimulation électrique. Les animaux isolés sont hébergés dans un environnement enrichi avec du matériel à ronger. Les cages sont transparentes afin que chaque animal puisse voir ses congénères. Il est envisagé de placer un animal compagnon dans chaque cage, une fois que les plaies autour de l'implant seront bien cicatrisées afin d'améliorer le bien-être des animaux dans ces procédures. Un essai sera réalisé pour évaluer la faisabilité et sera généralisé si l’implant n’est pas endommagé.

Choix des espèces

Le modèle du kindling par stimulation électrique d'une structure cérébrale est utilisé principalement chez le rat, en raison de la taille de l'animal (implantation chirurgicale d'électrodes de stimulation et d'électrodes pour enregistrer l'électroencéphalogramme). Les rats sont testés une fois sevrés, l’âge peut varier entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique. La procédure décrite dans ce projet peut être utilisée de façon longitudinale sur des rongeurs sevrés jusqu'à l'âge adulte.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Cochons : 32
Souffrances
▲ 32
▲ -
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 32

32 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Après un jeûne de douze heures, chaque animal subit sous anesthésie une laparotomie et une chimiothérapie diffusée en aérosol pressurisé dans l'abdomen, puis huit prélèvements sanguins par cathéter avant la mise à mort, pour comparer des pompes et des buses de nébulisation. Le porteur décrit surtout un stress lié au transport et à la contention, jugeant les procédures peu douloureuses car pratiquées sous anesthésie générale. Il justifie le choix du porc par un péritoine et une cavité abdominale proches de ceux de l'humain, permettant d'employer directement le matériel chirurgical destiné aux patients.

Objectifs

La chimiothérapie à aérosol intra-péritonéale pressurisée (PIPAC) est une nouvelle technologie pour administrer une chimiothérapie intrapéritonéale et traiter les patients souffrant de carcinose péritonéale avancée. Le médicament de chimiothérapie liquide est délivré au moyen d'un injecteur haute pression grâce à une pompe brevetée et une buse adaptée. Cette approche thérapeutique de la carcinose péritonéale est supposée avoir le potentiel de surmonter les deux limitations majeures de la chimiothérapie intrapéritonéale liquide classique : une meilleure diffusion du produit dans la cavité péritonéale et la pénétration limitée du médicament dans le tissu tumoral. Cette technique est maintenant admise et est réalisée dans des cas bien sélectionnés de patients ayant une carcinose péritonéale avancée. Bien que prometteuse, elle soulève encore de nombreuses interrogations : les différentes variations de pénétrations en fonction de la pression, de la position de la pompe délivrant la chimiothérapie, et des différents systèmes de nébulisations qui arrivent sur le marché. Jusqu’à présent un seul système de buse était disponible dans le commerce, mais une nouvelle génération de technologie de buse est maintenant disponible. Alors que les buses de PIPAC conventionnelles pulvérisent l'aérosol dans la cavité abdominale dans le prolongement de l'axe de la buse, la nouvelle génération de buses dispose de trois têtes de pulvérisation supplémentaires. Elles pulvérisent horizontalement et radiairement dans la cavité abdominale, visant à optimiser la répartition spatiale de la chimiothérapie dans l’abdomen. L'amélioration de la distribution des médicaments devrait optimiser l'efficacité de ce nouveau traitement PIPAC par rapport à la technologie conventionnelle des buses mono-spray. Néanmoins aucune étude expérimentale animale n’a prouvé cette amélioration. Plusieurs paramètres de performance pour évaluer l'effet antitumoral de la PIPAC ont été définis par des groupes d’expert et permettent d’avoir maintenant des valeurs contrôle de comparaison. L'objectif de ce travail est de comparer cette nouvelle technologie de tête multi-spray avec les buses de tête mono-spray conventionnelles dans un modèle animal in vivo en termes de distribution spatiale, de profondeur de pénétration et de concentration de chimiothérapie dans les tissus.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra d’avoir des données très précises des niveaux de pénétration tissulaire et sanguin des différentes drogues dans le tissu péritonéale et le sang. Elle permettra de voir si les modalités d’administration sont identiques ou différentes entre les pompes. Ces résultats permettront de mettre en exergue l’absence ou non d’homogénéité de la répartition des drogues dans les tissus en fonction des différentes pompes. Ces résultats seront ainsi tout de suite applicables à l’humain en modifiant le type de pompe, les dosages des drogues, et en évaluant également le risque de surdosage par le passage systémique des drogues.

Procédures

Il s’agit d’une procédure à la fin de laquelle les animaux seront euthanasiés, sous anesthésie générale profonde. Ils ne seront soumis avant l’intervention qu’à une privation de nourriture pendant 12h avec accès libre à l’eau, et aux manipulations nécessaires avant anesthésie. Ensuite les interventions se dérouleront sous anesthésie générale et analgésie adaptée et la mise à mort sera effectuée à la fin de la procédure, sans réveil. Durant l'anesthésie, ils subiront une procédure PIPAC d'une durée de 30 à 40 minutes, 8 prélèvements de sang via un cathéter veinaux posé sous anesthésie; puis après une pause de 30 minutes, soit un passage au scanner de 20 minutes, soit une laparotomie médiane immédiatement après euthanasie pour prélèvements de tissus.

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis avant l’intervention à une mise à jeun pendant 12h avec accès libre à l’eau. Ils pourront également subir un stress durant le transport entre l’UE et la plateforme, ainsi que pendant la manipulation au moment de l’anesthésie. Ils subiront une contention en cage puis une injection intramusculaire pour l'induction de l'anesthésie. Toutes les autres interventions se feront sous anesthésie : intubation orotrachéale, contention en décubitus dorsal sur la table d'opération, laparotomie pour la procédure de PIPAC.

Devenir

Une fois la procédure d’imagerie et de chirurgie pour prélèvement effectuée, les animaux seront euthanasiés. En effet aucun replacement ni adoption n’est possible après des injections d’agents de contraste, et la chirurgie peut avoir des effets délétères sur les animaux. De plus, le retour à l'élevage d'origine est impossible pour des raisons sanitaires.

Remplacement

Nous ne pouvons pas comparer les mesures de concentration tissulaire et sanguine des drogues dans un modèle ex vivo ; l’utilisation d’un modèle animal est indispensable pour reproduire la cavité péritonéale humide et respecter les caractéristiques de la ventilation mécanique et le milieu chaud et humide fermé. Le volume de la cavité péritonéale chez le petit animal ne permet pas de réaliser ce type d’intervention. Les instruments et les insufflateurs de chirurgie laparoscopique ne sont pas adaptés pour un si petit volume et les trocarts d’accès ne peuvent pas être utilisés chez le petit animal. Nous avons choisi le modèle porcin du fait de sa disponibilité et de ses nombreuses similitudes anatomiques avec l’homme, notamment son système digestif.

Réduction

Nous avons limité le nombre d’animaux au plus juste pour avoir des résultats statistiquement exploitables. Nous utiliserons 27 animaux, et prévoyons 5 animaux supplémentaires en cas de problème. Nous nous sommes basés sur les études précédentes que nous avons réalisées et en utilisant les différences observées dans cette étude, nous utiliserons des tests conçus pour les petits effectifs. En nous basant sur les données de mesure de particules induite par la fumée chirurgicale in vitro, nous avons ainsi calculé la taille minimale d’un groupe de 3 animaux afin de respecter un niveau de signification de 95% et une puissance de 80%.

Raffinement

Les animaux seront logés dans des cases spacieuses contiguës avec des parois ajourées permettant le contact visuel entre les animaux et ils ne seront gardés en box de préanesthésie que la veille de l’intervention. Ils seront maintenus en groupe le plus longtemps possible, et manipulés dans le calme. Des mesures seront prises dès la prise en charge de l’animal jusqu’à la réalisation de la procédure en imagerie in vivo : Pré-examen imagerie/Anesthésie: les animaux arriveront la veille, et seront mis à jeun 12h avant l’intervention, avec abreuvement à volonté - Anesthésie (induction par voie intramusculaire), puis intubation, ventilation et maintien de l'anesthésie par voie gazeuse. La fréquence cardiaque sera enregistrée tout le long des interventions. En cas d’accélération du rythme cardiaque, sans perte sanguine associée, nous renforcerons le traitement antalgique par administration intramusculaire d'analgésique. En cas de tachycardie supérieure à 170 battements par minute, persistante au-delà de 5 minutes malgré l’administration d’analgésiques, nous procèderons à l’euthanasie (point limite). Mais nos procédures ne devraient pas être particulièrement douloureuses, elles reproduisent des interventions courantes chez l’homme sous anesthésie générale.

Choix des espèces

L’utilisation du modèle porcin pour l’étude pharmacocinétique est indispensable, car cela reste le seul modèle animal possible pour étudier les modalités de diffusion de la chimiothérapie dans le péritoine. Le porc est une espèce animale classiquement utilisée pour les études de pharmacocinétique de la chimiothérapie intrapéritonéale. L’anatomie digestive et les dimensions de la cavité péritonéale, similaires à l’homme, permettent de tester au mieux les modalités de diffusion péritonéale de la chimiothérapie. Le volume d’insufflation est similaire à l’homme et les instruments chirurgicaux et les dispositifs d’aspiration de la fumée disponibles sur le marché humain peuvent être utilisés tels quels. Le porcelet de 40 kg est le modèle le plus usité car la texture du péritoine et le volume de la cavité péritonéale sont similaires à l’homme et nous permettent d’appréhender au mieux les contraintes de volume en fonction de différents types de chirurgie.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Macaques à longue queue : 6
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 6
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 6

6 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'injection de vecteurs dans le cerveau d'environ trois heures, puis six prélèvements de sang, six ponctions de liquide céphalorachidien et trois IRM sous anesthésie, pour tester une thérapie génique de la maladie de Parkinson déjà évaluée chez la souris. Le porteur indique que les ponctions peuvent provoquer fuites de liquide, maux de tête, vomissements et hématomes, et que le modèle ne produit pas de symptômes parkinsoniens visibles. Il présente le recours au primate comme une étape réglementaire exigée avant l'essai clinique, et euthanasie les six animaux pour les analyses histologiques.

Objectifs

La maladie de Parkinson est une maladie neurodégénérative conduisant à une atteinte majeure de la qualité de vie chez les patients, consécutive à une perte des neurones dopaminergiques d’une partie du cerveau. De nos jours, les patients parkinsoniens sont majoritairement sous traitements médicamenteux de L-Dopa, efficaces pour une durée dépendante de chaque patient, mais qui ne permet qu’un effet transitoire et évoluant ensuite vers une paralysie progressive et une perte importante de qualité de vie. L’enjeu majeur est donc de trouver un traitement pour ces patients permettant de ralentir voire de corriger les symptômes de la pathologie. Grace à la thérapie génique, nous injectons dans le cerveau un vecteur-médicament qui va entrainer la surexpression de l’enzyme impliquée dans la transformation du cholestérol dans le cerveau, pour tenter de corriger la perte neuronale responsable des symptômes parkinsoniens. Nous avons déjà démontré l’efficacité de notre approche thérapeutique dans 3 modèles murins de la maladie de parkinson Les objectifs du projet sont d’évaluer la faisabilité, l’efficacité et la tolérance d’une administration intracérébrale de ce vecteur-médicament chez le primate non humain (PNH) pour permettre ensuite de réaliser ce traitement chez l’Homme. Le bien-être animal sera surveillé tout au long du projet avec la mise en place de critères précis d’interruption.

Bénéfices attendus

Le bénéfice du projet est de proposer un essai clinique pour un nouveau traitement de thérapie génique (nouveau médicament-vecteur d’intérêt) pour des patients atteints de maladie de Parkinson

Procédures

- Une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie : injection intracérébrale de vecteurs (durée environ 3h) - 6 prélèvements sanguins, 6 prélèvements de Liquide céphalo rachidien (LCR) (sang + LCR maximum 30min), sous anesthésie générale et analgésie. - 3 examens par Imagerie par résonance magnétique (IRM) (environ 2h), sous anesthésie générale Dans ce projet, une même anesthésie générale permet la réalisation de plusieurs gestes (prise de sang + prélèvements de Liquide céphalo rachidien et/ou IRM selon les temps d’intérêt de l'étude). Enfin l'euthanasie en fin de protocole est réalisé par une méthode réglementaire

Impact sur les animaux

Une chirurgie sous anesthésie générale avec un risque anesthésique et infectieux Plusieurs prélèvements de sang et de LCR avec un risque de fuite de LCR (maux de tête, vomissements, signes neurologiques ) et la formation possibles d’hématomes Le modèle de parkinson, n’a pas de symptômes physiques attendus suite à l’administration intracérébrale de ces vecteurs d’intérêts. Le stress lié à l'anesthésie en cage de l'animal.

Devenir

A la fin du projet, l'ensemble des animaux sera euthanasié pour permettre les études histologiques et de biodistribution afin d’évaluer l’efficacité thérapeutique et la tolérance de l’approche.

Remplacement

Toutes les études in vitro (en dehors de l’animal) possibles pour valider la cible thérapeutique ont été effectuées avant ce projet afin de valider l’utilisation de ce médicament-vecteur comme nouvelle cible thérapeutique dans la maladie de Parkinson. Ensuite la stratégie thérapeutique et la fonctionnalité de nos vecteurs ont été réalisées chez la souris en amont de ce projet. L’objectif de ce projet ne permet pas d’envisager de méthode évitant ou remplaçant l'utilisation des animaux. En effet, le développement de cette approche thérapeutique chez l’Homme nécessite une étude de son efficacité et de sa toxicité, sur un modèle animal de plus grosse taille, le plus pertinent pour reproduire le modèle de la maladie de Parkinson est le PNH. Ces étapes sont réglementaires et requises par l’Agence nationale de la sécurité des médicaments (ANSM) pour toute demande d’autorisation d’étude clinique (chez l’Homme).

Réduction

Il y a 6 animaux au total sur ce projet, ce qui correspondant au minimum requis pour la validation de l’efficacité de l’approche thérapeutique. L'étude statistique concernera principalement l’étude histologique et sera réalisée par un anatomopathologiste certifié.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe. Un programme d’enrichissement est mis en place pour complexifier l’environnement et permettre l’expression de comportement propres à l’espèces (ex : fourragement). Les animaux auront un suivi quotidien par les techniciens du projet, un suivi de poids à chaque anesthésie, l'utilisation d’un analgésique pour les ponctions lombaires et la chirurgie d’injection virale, pour éviter tout inconfort. Une observation journalière sera faite tout au long du projet poru le suivi des points limites ainsi que le respect des mesures de raffinement. A la moindre anomalie détectée, un avis vétérinaire sera demandé et un traitement mis en place si nécessaire.

Choix des espèces

Dans les maladies que nous ciblons, il existe un modèle murin de la maladie, utilisé dans une première étape, déjà réalisée et ayant permis de confirmer la preuve de concept de la thérapie. Cependant pour une étude de toxicologie règlementaire, une deuxième espèce animale de grande taille est requise. Les organes du primate en particulier le cerveau, se rapprochent le plus du cerveau Humain en termes de structure anatomique et connectivité fonctionnelle. L’administration du vecteur dans un cerveau proche du cerveau humain permet de définir au mieux les paramètres du protocole clinique (chez l’homme). L'injection de vecteurs adéno-associé chez le primate est le seul moyen d'évaluer au mieux la faisabilité, l'efficacité et la tolérance d'une telle approche thérapeutique réalisée préalablement chez les rongeurs. Les animaux utilisés sont des macaques adultes (1-15 ans) (2 à 10 Kg) ayant un cerveau complètement développé́ compte tenu des patients ciblés par notre approche

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 1320
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1320
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1320

1 320 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Greffées de cellules immunitaires humaines qui attaquent leurs propres tissus, elles perdent du poids et se dégradent cliniquement, puis reçoivent trois fois par semaine des anticorps à tester, pour évaluer une nouvelle thérapie contre les maladies auto-immunes et inflammatoires. Le porteur précise que toutes les souris sont euthanasiées à l'atteinte des points limites, y compris celles où un effet bénéfique pourrait apparaître, faute de pouvoir les réutiliser. Il présente ce modèle de souris humanisée comme un moyen d'éviter le recours au primate.

Objectifs

Les maladies auto-immunes et les maladies inflammatoires n’ayants pas de traitements satisfaisants aujourd’hui, la recherche de nouvelles thérapies est nécessaire. Ce projet s’inscrit dans ce but afin de tester une nouvelle cible thérapeutique et d’en comprendre les mécanismes. La plupart des maladies auto-immunes sont traitées avec des traitements qui bloquent de façon non spécifique le développement de la maladie et induisent des effets secondaires. Parfois, certains patients sont traités avec des molécules qui induisent la mort cellulaire d’un type cellulaire à l’origine de la pathologie mais cela entraine le plus souvent des effets indésirables. Notre objectif est de développer une nouvelle thérapie qui pourrait éliminer les cellules impliquées dans la chronicité de l’inflammation mais cela de manière spécifique en gardant un système immunitaire compétent pour se défendre contre de nouveaux pathogènes.

Bénéfices attendus

L’objectif est de développer une nouvelle thérapie qui ciblerait une population cellulaire à l’origine de la pathologie afin de la bloquer ou de l’éliminer dans les maladies inflammatoires ou les maladies auto-immunes. Il est important de noter qu’actuellement la plupart des traitements utilisés ne sont pas spécifiques et ils réduisent la capacité des patients à se défendre contre de nouveaux pathogènes. La technologie que nous développant a pour objectif d’être plus spécifique et plus efficace. En étant plus spécifique, on réduit la probabilité d’avoir des effets indésirables et en étant plus efficace on donne la capacité aux patients de se défendre contre de nouvelles infections. Chez l’animal nous espérons pouvoir observer un blocage, une élimination ou une réduction des cellules pathogéniques à l’origine de la maladie. Si ces études in vivo sont bénéfiques pour l’animal nous envisageons de pouvoir débuter un essai clinique chez l’Homme afin de traiter les patients ayant des maladies auto-immunes ou inflammatoires et de leur proposer une nouvelle stratégie thérapeutique spécifique et plus sûre. Les nouvelles thérapies passent par le modèle animal avant d’envisager de tester la molécule dans un essai clinique.

Procédures

L'injection des cellules sera réalisée une seule fois et dure quelques secondes. Les traitements administrés aux animaux durent quelques secondes et seront réalisés 3 fois par semaine durant plusieurs semaines. Des prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine durant plusieurs semaines et durent quelques secondes. Les traitements administrés aux animaux (3X semaine) ainsi que les prélèvements sanguins (1X semaine) seront variables en nombre de semaines (ils pourront aller de 1 à 12 semaines) mais pas en durée (toujours quelques secondes) et dépendra de chaque groupe de souris et du succès du traitement.

Impact sur les animaux

Ce modèle d’injection de cellules humaines de type T/B provoque une prise de greffe des cellules humaines chez la souris à cause de la réactivité des cellules effectrices humaines dirigées contre le tissu de la souris. Il va s’en suivre une perte de poids associée à un score clinique important qui pourrait induire chez la souris une modification du comportement. Le comportement et le poids des souris peuvent être impactés et pour palier à cela, un suivi 3 fois par semaine et 2/jours lors des pics sera réalisé.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés une fois les points limites atteints. En effet, l'injection des cellules humaines chez la souris va entrainer une prise de greffe des cellules de façon importante et cela va entrainer une perte de poids, un changement dans le comportemant chez la souris. Cela va se produire dans les groupes contrôles et dans les groupes dont les molécules n'ont pas d'effets bénéfiques. Dans les groupes ou un effet bénéfique pourrait être observé, les souris seront quand même sacrifiées car cela n'est pas possible d'utiliser les mêmes souris pour un second protocole car l'âge de la souris ne sera plus adéquat pour favoriser la prise de greffe des cellules humaines et car il risque d'y avoir des cellules résiduelles de la première manipe qui pourrait alterer l'interprétation d'une future manipe.

Remplacement

Les nouvelles thérapies passent par le modèle animal avant d’envisager de tester la molécule dans un essai clinique. Vu la complexité du système immunitaire et des différences entre espèces, il est nécessaire d’étudier l’impact d’une molécule sur son action ainsi que ses effets thérapeutiques sur un modèle proche de l’Homme. Pour cette première nécessité le primate est souvent utilisé, ici, nous avons la possibilité d’éviter l’utilisation de primate, donc nous étudierons ces paramètres chez la souris humanisée. Avant l’utilisation chez l’animal, nous sélectionnerons préalablement nos molécules par différents tests in vitro notamment d’affinité et d’avidité pour les récepteurs mais aussi d’efficacité sur des cellules humaines. Cela nous permettra de réduire le nombre d’animaux.

Réduction

Les tests statistiques qui seront réalisés seront des tests qui permettront de comparer chaque groupe en fonction du groupe contrôle. Il pourra également être réalisé des tests pour comparer tous les groupes les uns avec les autres ou tous les groupes en fonction du groupe contrôle. Nous avons réduit chaque groupe au minimum de 5 souris, cela est nécessaire à l’obtention d’une différence statistique. Le nombre d’animaux sera réduit autant que possible. En effet les différents axes définis plus haut permettent de réduire l’utilisation de l’animal lorsqu’un axe ne démontre pas d’efficacité thérapeutique.

Raffinement

Les animaux sont maintenus dans un cycle jour/nuit de 12h/12h avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Le nombre d’animaux par cage est de 5 pour limiter le stress de la surpopulation. Des brindilles de papier sont placées dans la cage pour permettre aux souris de s’enfouir et se cacher. Si un animal se retrouve dominant et attaque ses congénères, il sera isolé dans une cage individuelle avec un dôme. Les animaux auront une phase d’acclimatation de 5 jours et ne seront pas manipulés afin de limiter leur stress. En amont de l’expérience le protocole sera entièrement planifié afin d’éviter du stress à l’animal et les points limites seront définis afin d’anticiper toute souffrance. Les animaux montrant des signes de douleurs lors de l’expérience recevront des molécules permettant d'atténuer cette souffrance. Lorsque les points limites seront atteints, les animaux seront mis à mort par dislocation des cervicales après anesthésie. Les animaux ne seront pas maintenus au-delà des délais décrits pour chaque modèle, limitant leur utilisation si cela n’est pas nécessaire.

Choix des espèces

Des formats d’anticorps permettant d’induire la cytotoxicité des cellules de la lignée B ou le blocage des lignée T ont été validées in vitro. Les animaux sont indispensables à cette étape d’évaluation thérapeutique du traitement car ils permettent de tester in vivo l’efficacité ou la non-efficacité de (des) format(s), ainsi que les effets secondaires possiblement liés avant de le tester en clinique chez l’Homme si celui (ceux)-ci est (sont) efficace (s). De plus, dans ce projet, le modèle utilisé repose sur ce qui est utilisé en modèles précliniques de développement d’anticorps chez l’homme. Nous travaillerons avec la souris (NSG/NXG) qui est un modèle de référence pour la recherche fondamentale ainsi que pour les examens précliniques. Il s’agit en effet d’un modèle animal pour lequel de nombreux outils génétiques et biologiques sont disponibles. Il est nécessaire de travailler avec cette souche car elle est immunodéficiente en compartiment T, B et NK de souris ce qui permet une meilleure prise de greffe des cellules humaines T et des cellules de la lignée B. En outre, les anticorps développés ne peuvent pas être utilisés chez la souris immunocompétente car le format de l’anticorps ne permet pas de reconnaitre les antigènes de la souris, donc une autre souche n’aurait pas pu être utilisée. En outre, avant de passer aux travaux généralement réalisés chez le primate, il est impératif de valider au préalable l’efficacité de cette thérapie chez la souris humanisée afin de réduire au maximum le nombre de format d’anticorps, la dose ainsi que la voie d’injection qui pourrait être testés chez le primate. Les souris seront utilisées autour de 4 à 10 semaines car les souris ont une meilleure prise de greffe des cellules humaines à cet âge ainsi qu’un risque moins élevé de mortalité à la suite de l’irradiation.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 108
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 108
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 108

108 souris mdx, modèle de la myopathie de Duchenne, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intraveineuse de vecteurs de thérapie génique, puis plusieurs prélèvements sanguins sous anesthésie jusqu'à un prélèvement terminal à huit semaines, pour comparer quinze constructions et sélectionner les plus efficaces. Le porteur affirme que l'injection de ces vecteurs est bien tolérée chez le rongeur et ne provoque aucun effet indésirable. Il présente cette étude pilote comme un moyen de réduire le nombre d'animaux d'une seconde étude à venir, affirme qu'aucune méthode ne remplace l'essai in vivo, et euthanasie toutes les souris pour prélever leurs tissus.

Objectifs

La Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique liée au chromosome X affectant environ 1 garçon sur 5000 à la naissance. Elle est due à des mutations dans le gène DMD qui code pour une protéine appelée Dystrophine. La Dystrophine est essentielle au fonctionnement et au maintien de l’intégrité de l'ensemble des muscles de l'organisme (y compris le coeur). L’absence de Dystrophine dans les muscles provoque leur dégénérescence progressive, une faiblesse musculaire, la perte de la marche avant 15 ans, l’apparition de déficiences respiratoire et cardiaque, et, finalement une mort prématurée. Aucun traitement n’est disponible à ce jour pour la DMD. La thérapie génique, qui vise à corriger ou remplacer le gène DMD est aujourd’hui une approche prometteuse pour le traitement de cette maladie. Pour réaliser un transfert de gène efficace, il est possible d'utiliser des vecteurs viraux dérivés des Virus Adéno-Associés (AAV). Ils assurent un transfert de gène thérapeutique sûr et efficace dans différents tissus/organes, notamment le muscle et le cœur. Le gène de la dystrophine étant trop grand pour être inséré dans un vecteur AAV, des transgènes miniaturisés de la Dystrophine ont été générés. Ils permettent une récupération partielle de la fonction musculaire dans les modèles animaux de la DMD. Cependant, un rejet immunitaire contre ces produits thérapeutiques est parfois observé, avec une perte de l’effet thérapeutique. L’objectif du présent projet est d’évaluer de nouveaux produits de thérapie génique, qui pourraient permettre de combler le déficit en Dystrophine, tout en évitant ce rejet immunitaire. Ces nouveaux produits pouvant être plus ou moins stables ou plus ou moins fonctionnels dans les cellules musculaires, nous en testerons plusieurs, afin d'évaluer leur efficacité après injection intraveineuse chez la souris mdx, modèle murin de la DMD.

Bénéfices attendus

A court terme, les résultats obtenus dans cette étude pilote nous permettront de sélectionner les nouveaux produits de thérapie génique les plus efficaces (en termes d’efficacité du transfert de gène dans différents muscles, de niveau d'expression du produit thérapeutique, et de l’efficacité à corriger la pathologie musculaire des souris mdx au niveau histologique), afin d'ensuite évaluer la ou les meilleures (entre 1 et 3 maximum) pour leur efficacité thérapeutique et leur immunogénicité dans un autre modèle animal de la DMD, présentant un phénotype DMD marqué, et cela avec un nombre d'animaux plus important par groupe expérimental afin d'assurer la robustesse de ces évaluations phénotypiques. Cette seconde étude fera l'objet d'une autre demande d’autorisation de projet. A long terme, les bénéfices attendus de ce projet pilote sont de développer un candidat présentant un fort potentiel thérapeutique pour le traitement de la DMD par thérapie génique AAV. En cas de succès, le produit sera évalué dans une étude de toxicologie réglementaire, afin de pouvoir ensuite prétendre à réaliser un essai clinique chez des patients DMD.

Procédures

(i) Injection intraveineuse réalisée dans une veine caudale: geste réalisé une fois par animal sous contention, sans anesthésie, mais sous analgésie afin de limiter le stress de l'animal. Durée de l'intervention: maximum 5 min. (ii) Prélèvements sanguins au niveau d'une veine mandibulaire le jour de l'injection, puis à 2 semaines et 4 semaines post-injection (3 prélèvements par animal). Prélèvements effectués sous anesthésie, pour un volume correspondant à 10% maximum du volume sanguin circulant de l'animal. (iii) Prélèvement sanguin terminal au niveau de la veine cave, à 8 semaines post-injection. Ce prélèvement précèdera la mise à mort des animaux.

Impact sur les animaux

(i) Injection intraveineuse: l'injection intraveineuse réalisée dans la veine caudale se fera sous contention et pourra provoquer un stress léger le temps de l'injection (maximum 5 min), et une petite douleur au niveau du site de ponction. Par ailleurs, l’injection intraveineuse d’un vecteur AAV chez le rongeur est connue pour ne provoquer aucun effet indésirable. Il a été en effet documenté dans de nombreuses études que l’injection systémique d'un tel vecteur chez le rongeur est très bien tolérée. (ii) Prélèvements sanguins au niveau d'une veine mandibulaire: les animaux pourraient être stressés par les anesthésies, mais celles-ci seront donc espacées d'au moins 2 semaines, et les animaux seront surveillés après leur réveil par un examinateur. La récupération devrait être rapide. (iii) Prélèvement sanguin terminal au niveau de la veine cave : pas de stress ou de douleur pour l’animal, puisque cet examen sera réalisée sous anesthésie générale renforcée par une analgésie ce qui limitera une éventuelle douleur liée au geste invasif. Ce prélèvement précèdera la mise à mort des animaux.

Devenir

A l'issue de la procédure décrite dans ce projet, tous les animaux de cette étude seront euthanasiés afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses moléculaires et histologiques nécessaires au projet. Ces analyses ne peuvent se faire du vivant de l'animal.

Remplacement

Il n’existe pas aujourd’hui de méthode alternative pour tester l’effet d’un traitement de thérapie génique in vivo. Nous savons que l’efficacité du transfert de gène dans une lignée cellulaire in vitro n’est pas comparable à ce qui peut se passer in vivo dans un organisme entier et sur le long terme (plusieurs semaines après injection). L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier l’impact d’un transfert de gène dans différents types cellulaires (différents tissus: muscle squelettique, coeur, foie et autres tissus majeurs) et sur un tissu pathologique dans toute sa complexité (différents types de lésions). Ce projet, qui vise à évaluer le niveau d'expression et l'efficacité de nouveaux produits thérapeutiques pour notamment réduire les lésions musculaires liées à la pathologie DMD, ne peut donc être réalisé in vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe est basé sur notre expérience précédente de protocoles de thérapie génique lors desquels nous avons pu obtenir des résultats cohérents et reproductibles dans des groupes de cette taille, pour les analyses de tolérabilité et d'expression qui seront réalisées ici. Cela semble être un nombre minimal qui permette d’assurer la robustesse des résultats sans qu’il soit excessif en terme d’animaux à inclure. D'autre part, par l'identification des constructions les plus efficaces, cette étude pilote permettra de réduire le nombre total d'animaux qui seront à inclure dans l'étude qui suivra et qui visera à évaluer l'efficacité thérapeutique des meilleurs de ces nouveaux produits de thérapie génique dans un autre modèle animal de la DMD, présentant un phénotype plus marqué. En effet, tester d'emblée l'efficacité thérapeutique de l'ensemble des 15 constructions différentes dans cet autre modèle animal aurait demandé l'inclusion d'un nombre très important d'animaux, supérieur au nombre qui sera inclus au total via ces 2 études.

Raffinement

Le bien-être animal passera notamment par : 1) de bonnes conditions d'hébergement selon la réglementation en vigueur avec un enrichissement du milieu (cages équipées de mezzanine et mise à disposition d’éléments d'enrichissement comme des carrés de coton, des tunnels en carton, des sizzle dry (papier) et des morceaux de bois) 2) un suivi régulier des animaux (observations biquotidiennes, pesées régulières, analyse du comportement) 3) l'instauration de points limites pertinents et la mise en place de mesures adaptées si nécessaire (anesthésies, traitements analgésiques ou autre, ou euthanasie si pas d'autre alternative). 4) Afin d'améliorer la réactivité du personnel animalier, une grille de scoring de la douleur sera mise en place dès que celle-ci s'avère nécessaire afin de pouvoir détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates. 5) la mise en place de mesures adaptées en fonction des interventions éventuelles (anesthésie et analgésie si nécessaire).

Choix des espèces

L'objectif de cette étude requiert l'utilisation d'un modèle animal de la DMD, dans lequel l'expression de Dystrophine est absente, et cela afin de pouvoir évaluer l'efficacité de nouveaux produits de thérapie génique. Il existe 3 modèles animaux majeurs de la DMD: la souris mdx, le rat DMD et le chien GRMD. La souris mdx présente des lésions musculaires typiques de la DMD, mais assez peu de symptômes de la maladie. Cette dernière limitation n'aura pas d'impact sur les objectifs de cette étude, puisqu'aucune évaluation phénotypique ne sera réalisée dans cette étude pilote. L'intérêt du modèle de la souris mdx pour cette étude repose par contre sur la facile disponibilité des animaux, ainsi que sur leur petite taille, réduisant les quantités de vecteurs nécessaires pour les injections (les vecteurs étant injectés en dose/kg d'animal). Les animaux seront injectés à l'âge adulte, entre 10 et 12 semaines d'âge. Avant l'âge de 8 à 10 semaines, la souris mdx présente des phénomènes de régénération musculaire qui peuvent avoir un impact négatif sur l'efficacité du transfert de gène à l'aide vecteurs viraux AAV. Les souris devront donc être âgées à minimum de cet âge. L'évolution de la pathologie chez les souris mdx étant ensuite lente, nous nous donnons une fourchette de 3 semaines d'âge de différence pour les animaux à inclure (mini 10 semaines, maxi 12 semaines), afin de simplifier la gestion de l'inclusion des animaux dans l'étude, qui sera adaptée selon la disponibilité des animaux chez l'éleveur, sans que cela n'ait d'impact sur les résultats de l'étude.