Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Colite : Evaluation de l’efficacité de composés chimiques ou biologiques sur l’inflammation du colon induite par administration d’agents chimiques ou de bactéries, par injection d’anticorps, ou par transfert de cellules chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 2000
Une diarrhée parfois hémorragique, des pertes de poids marquées, jusqu'à 22 semaines de colite pour les lignées qui la développent spontanément : 8 000 souris et 2 000 rats, soit 10 000 rongeurs, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. La colite est provoquée par du dextran sulfate de sodium dans l'eau de boisson, par du TNBS administré par voie rectale après douze à seize heures de jeûne, par une bactérie, ou chez des souris immunodéficientes par un anticorps ou un transfert de cellules immunitaires, afin de tester des composés anti-inflammatoires. Le porteur retient les rongeurs parce que les études de toxicité de toute nouvelle molécule doivent porter au moins sur une espèce de rongeur. La mise à mort a pour but, selon le résumé, la récupération de "la peau et de grands volumes de sang", sans mention du côlon.
Objectifs
La colite inflammatoire se traduit par une diarrhée chronique consécutive à l’inflammation des parois de l’intestin. Elle peut être provoquée par des bactéries, des parasites, la prise de médicaments, le traitement par radiothérapie, la rectocolite hémorragique ou la maladie de Crohn. La rectocolite hémorragique est caractérisée par une inflammation de la muqueuse et sous-muqueuse du rectum et du colon. La maladie de Crohn entraîne plus de complications, car l’inflammation peut toucher le tube digestif entier, de la bouche jusqu’à l’anus, et créer une obstruction partielle de l’intestin. La colite post-radiothérapie s’observe surtout après irradiation dans la zone abdominale et pelvienne dans le cas de traitement anti-cancéreux. Les parasites et bactéries provoquent des colites spontanément résolutives, mais certains d’entre eux peuvent produire des lésions qui ressemblent à une maladie inflammatoire primitive. Ce projet a pour but de tester in vivo des composés chimiques ou biologiques dont le potentiel anti-inflammatoire aura été déterminé au préalable dans des tests in vitro. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’un modèle rongeur où il est possible de créer un état inflammatoire du colon tel qu’on peut l’observer chez l’homme. Actuellement, l’arsenal thérapeutique disponible, notamment les anti-inflammatoires, ne permet pas de soigner correctement ces pathologies lourdes, et de multiples interventions chirurgicales sont nécessaires pour retirer au fur et à mesure les portions lésées de l’intestin. Malgré leur efficacité, les anti-TNF doivent être utilisés avec précaution dans ces pathologies car ils augmentent la survenue de maladies infectieuses. Il existe clairement un besoin thérapeutique pour soigner les colites inflammatoires. Pour réaliser ce projet, un travail important est réalisé au préalable in vitro sur des cellules humaines, ceci dans le but de sélectionner les meilleures molécules à progresser. Cependant, étant donnée la complexité des mécanismes impliqués dans les pathologies inflammatoires du colon, il est difficile de prédire le potentiel thérapeutique d’une molécule uniquement sur la base de résultats in vitro. Il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit les différents aspects de ces maladies, afin de pouvoir évaluer in vivo les meilleurs composés identifiés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur plusieurs maladies inflammatoires digestives : maladie de Crohn, rectocolite hémorragique, colite ulcéreuse... A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies pour laquelle les options sont pour le moment limitées et imparfaites.
Procédures
Une colite pourra être induite par l’administration de Dextran sulfate sodium (DSS) dans l’eau de boisson des animaux soit pendant 7 jours, combiné ou non à des anticorps (2 injections par semaine, 5 minutes par injection). Ces études dureront au maximum 4 semaines. Il est aussi possible d’administrer le DSS dans l’eau de boisson trois fois 5 jours, avec 5 jours sans DSS entre les cycles. Ces études dureront au maximum 8 semaines. Le Trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS) pourra aussi être administré 1 ou 2 fois par voie intra-rectale (sous anesthésie générale, acte d’1h), après 12 à 16h à jeun. Ces études dureront 2 semaines au maximum. Des bactéries Citrobacter Rodentium (administration durant 5 minutes) pourront être administrées. Ces études dureront au maximum 3 semaines. Chez des souris immunodéficientes, le modèle aigu de colite (sur 8 jours) est induit par administration d’un anticorps (injection unique, prenant 5 minutes). En utilisant les mêmes souris immunodéficientes, un modèle chronique de colite est inductible par injection de cellules immunitaires humaines ou murines (injection prenant 5 minutes). Les études dureront au maximum 16 semaines. Des modèles de souris développant spontanément une colite peuvent aussi être utilisés. Ces études dureront au maximum 22 semaines. Les animaux seront pesés deux fois par semaine avant induction, puis une fois par jour à partir de l’induction ou de l’apparition des signes cliniques dans les modèles spontanés (5 minutes). Des composés chimiques ou biologiques seront administrés aux animaux par voie : intranasale et intratrachéale (anesthésie, 1h), intramusculaire et intradermique (anesthésie, avec analgésie, 1h), orale sur animaux vigiles (1 minute), sous cutanée et intrapéritonéale (anesthésié, 1 heure, ou vigile, 1 minute), ou par minipompe osmotique posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable (anesthésié 1 heure). Des prélèvements de sang ou d’urine ou de fécès pourront être réalisés (3 minutes sur animal vigile, 1 heure si anesthésie). Des biopsies de peau pourront éventuellement être réalisées, sous anesthésie générale avec analgésie (1h30). Des endoscopies digestives pourront être réalisées, après de 8h de mise à jeun, sous anesthésie générale (1h environ). Les animaux pourront aussi être mis à jeun avant et pendant l’administration puis la digestion de Dextran Isothiocyanate de fluorescéine (FITC) afin de mesurer la perméabilité digestive (mise à jeun totale de 8h).
Impact sur les animaux
Dans ces modèles de maladies inflammatoires digestives, de la diarrhée, potentiellement hémorragique, est attendue. Des pertes de poids marquées sont attendues. Les animaux pourront recevoir des traitements par toutes voies et avec toutes les fréquences d’administrations possibles, dans le respect des recommandations vétérinaires. Des prélèvements de sang pourront être effectués dans le respect des recommandations de voies et de volume. Pour induire la colite, les animaux pourront recevoir du TNBS par voie intrarectale, une à deux fois, après mise à jeun 12 à 16H. Des endoscopies pourraient être réalisées, sous anesthésie générale, avec mise à jeun de 12h. Dans le cas où du Dextran FITC serait administré, les animaux seront mis à jeun 12h maximum.
Devenir
Après les deux procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération de la peau et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt.
Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Elles auront aussi si possible été sélectionnées in vivo chez le rongeur sur leurs propriétés pharmacocinétiques (vérification de la compatibilité avec une efficacité dans la maladie visée). L’ensemble de ces données est souvent insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
Réduction
Le nombre minimum suffisant permettant d’observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt est systématiquement utilisé. En pratique, ces nombres ont été déterminés sur la base de la littérature sur le sujet et d’expériences préalables dans nos laboratoires. Dans tous ces modèles, il a été démontré que 8 à 11 animaux sont nécessaires en fonction des paramètres d’intérêt, afin d’observer des différences sur ces paramètres, sauf dans les modèles spontanés sur souris transgéniques dans lesquels 10 à 12 animaux seront nécessaires. Le nombre élevé d’animaux prévu est lié au nombre d’études élevé prévu pour tester un grand nombre de composés et de schémas d’administration et au nombre d’animaux par étude. Dans la mesure du possible, le maximum d’analyses compatibles sera effectué sur les mêmes tissus afin d’éviter de multiplier les animaux nécessaires. Afin d’éviter de multiplier les groupes contrôles, dans la mesure du possible si plusieurs composés doivent être testés ils le seront au cours de la même étude.
Raffinement
La diarrhée et le sang dans les selles seront suivis quotidiennement à partir de l’induction. Dans les modèles spontanés, ils seront suivis deux fois par semaine jusqu’à apparition des signes cliniques puis une fois par jour. Le poids des animaux sera suivi deux fois par semaine jusqu’à l’induction puis une fois par jour. Dans les modèles spontanés, le poids sera suivi deux fois par semaine avant apparition de signes cliniques / pertes de poids puis une fois par jour dès l’induction. Les actes douloureux seront réalisés avec analgésie. Les actes moins stressants (autres administrations et prélèvements) seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction des maladies et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.
Choix des espèces
-L’administration du DSS ou du TNBS peut être réalisée sur des souris ou des rats, et est très bien documentée dans la littérature. -Pour créer un modèle de colite d’origine auto-immune, il faut utiliser des souris immuno-déficientes qui ne possèdent pas de lymphocytes T et B matures. -Les études de toxicité pour toute nouvelle molécule chimique ou biologique devant être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris), la connaissance de la dose active dans un modèle rongeur est une donnée critique qui permet de calculer la fenêtre thérapeutique entre la dose active sur la pathologie et la dose toxique dans la même espèce. Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), étant donné que les modèles d’inflammation digestive d’intérêt sont bien décrits dans la littérature sur des animaux sevrés de plus de 6 semaines.
Prélèvement de globules blancs circulants canins pour mise au point d’un produit de thérapie cellulaire ciblée
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
15 chiens vont être utilisés, réutilisés dans la suite du projet ou proposés à l'adoption plutôt que tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent jusqu'à trois prélèvements sanguins et une cytaphérèse de deux à trois heures sous anesthésie générale pour recueillir des globules blancs. Le porteur met au point la production de cellules CAR-T canines en vue de traiter la fibrose de la myopathie de Duchenne chez le chien malade. Il affirme que le prélèvement de lymphocytes T ne peut se faire que chez un individu vivant.
Objectifs
En cancérologie, l'une des approches thérapeutiques actuellement utilisées est basée sur l'utilisation de cellules CAR-T (lymphocytes T(=sous-population de globule blanc) avec récepteur antigénique chimérique). Les globules blancs du patient sont isolés par cytaphérèse (procédure s'apparentant à celle utilisée lors de dons de plaquettes par exemple), puis modifiés en culture pour cibler un marqueur spécifique de la tumeur à traiter. L'idée d'appliquer cette méthode à d'autres contextes pathologiques dans lesquels un marqueur spécifique d'une cible à détruire est exprimé, a émergé. En particulier, un marqueur spécifique de la fibrose a récemment été identifié et des cellules CAR-T pourraient être utilisées pour attaquer la fibrose qui est présente dans de nombreux contextes pathologiques. Une maladie dans laquelle une fibrose s'installe et entraîne une perte de fonction majeure est la myopathie de Duchenne. Chez le chien modèle de cette maladie, une fibrose s'installe dans les muscles et le coeur, comme chez les patients humains, et il a été démontré que le marqueur de la fibrose est bien présent dans ces tissus. Avant d'entamer une étude thérapeutique chez des chiens malades, il est nécessaire de réaliser une phase de mise au point pour maîtriser la production ex vivo des cellules CAR-T canines. Ce projet a donc pour objectif de prélever des globules blancs circulants chez des chiens afin de les mettre en culture et mettre au point la technique permettant de les manipuler génétiquement pour en faire des cellules CAR-T.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre au point la manipulation ex vivo des globules blancs canins nécessaire à la production de cellules CAR-T dirigées contre la protéine spécifique de la fibrose. Cela permettra de démarrer les études de tolérance et d'efficacité avec une bonne maîtrise et standardisation de ces étapes cruciales.
Procédures
- Prélèvements sanguins 50 mL (3 maximum par chien de plus de 20 kg, espacés d'au moins 3 semaines), sur chien vigile. Durée totale 10 minutes, 1 minute pour le prélèvement proprement dit. - Prélèvement de globules blancs (1 fois) par cytaphérèse, sur chien placé sous anesthésie générale. Durée 2-3 heures.
Impact sur les animaux
Au cours des deux procédures, les animaux pourront subir un stress, lié à la contention et à la ponction sur chien vigile pour la première procédure, et à l'anesthésie générale pour la seconde. Tout sera mis en oeuvre pour réduire ce stress, en travaillant avec douceur, en rassurant les chiens par la voix et les caresses. Les chiens seront manipulés uniquement par des personnes qu'ils connaissent bien. Ils recevront une friandise à la fin du prélèvement réalisé vigile. Par ailleurs, s'agissant dans les deux procédures de ponctions veineuses, la formation d'un hématome pouvant générer une douleur n'est pas exclue. Une vigilance sera portée à la bonne coagulation, mais si un hématome se formait, le chien se verrait prescrire des anti-inflammatoires non stéroïdiens durant 3 jours après le prélèvement. Durant la cytaphérèse, le citrate introduit par la machine comme anticoagulant, et réinjecté au chien après passage du sang dans le circuit, peut avoir un effet hypocalcémiant (chute de la quantité de calcium dans le sang). Ce point sera surveillé attentivement par des dosages à intervalles réguliers. Une perfusion de gluconate de calcium sera systématiquement mise en place, et son débit ajusté à la concentration sanguine en calcium.
Devenir
Les chiens pourront être réutilisés dans la suite du projet. Dans le cas contraire, ils seront proposés à l'adoption.
Remplacement
Afin de travailler in vitro sur des lymphocytes T de chiens, il est nécessaire de pouvoir les prélever chez un individu vivant. L'utilisation d'animaux dans ce contexte ne peut donc être évitée.
Réduction
Le nombre de chiens prélevés, que ce soit par prélèvement de sang classique ou par cytaphérèse sera réduit le plus possible. Pour ce faire, chaque prélèvement réalisé sera exploité le plus possible in vitro afin de limiter le nombre de prélèvements nécessaires pour la mise au point technique prévue. Il est très probable qu'il ne sera pas nécessaire d'utiliser les 15 animaux prévus dans ce projet.
Raffinement
Les prélèvements par cytaphérèse seront réalisés sous anesthésie générale afin de limiter le stress généré par ce prélèvement non douloureux mais long (2-3 heures). Au cours des deux procédures, une attention particulière sera portée à la coagulation correcte après le prélèvement. En cas d'hématome, celui-ci pouvant générer une douleur, une analgésie (anti-inflammatoires non stéroïdiens) sera mise en place après le prélèvement. Au cours des prélèvements par cytaphérèse, l'anticoagulant utilisé pouvant avoir un effet de diminution de la concentration sanguine en calcium, cette concentration (calcémie) sera étroitement surveillée, et le chien sera complémenté par une perfusion continue de calcium, dont le débit sera adapté en fonction de la calcémie. Si un chien avait une valeur de calcémie basse en fin de cytaphérèse, l'anesthésie générale ne serait stoppée qu'après retour à une calcémie normale. 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'intéractions quotidiennes avec leurs soigneurs (caresses, jeux), et d'une sortie quotidienne 7j/7 dans des espaces de jeux intérieur et extérieur.
Choix des espèces
L'étape préclinique de validation de l'efficacité du produit thérapeutique en développement est prévue chez le chien. La mise au point de la production des cellules CAR-T dans ce contexte ne peut donc se faire que dans l'espèce canine. Nous utiliserons des animaux adultes, afin que leur poids corporel soit supérieur à 20 kg, et donc compatible avec un prélèvement sanguin volumineux et une cytaphérèse.
Offre de prestations de modèles de pharmacologie préclinique chez le rongeur (rat, souris) et le cobaye des désordres de l’audition : pertes auditives et acouphènes
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Rats : 12000
Cochons d'Inde : 5120
22 430 souris, rats et cobayes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, la quasi-totalité tués à l'issue et 275 réutilisés. On leur inflige des pertes auditives et des acouphènes par traumatisme sonore, par des médicaments ototoxiques comme le cisplatine ou par vieillissement accéléré, avec des administrations à travers le tympan, une chirurgie de l'oreille interne et des tests d'audition sous anesthésie répétés jusqu'à 180 jours. Le porteur décrit une "offre de prestations" commerciale de modèles précliniques pour des clients cherchant des traitements. Il affirme qu'aucune méthode substitutive validée ne mesure l'activité auditive.
Objectifs
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, les déficiences auditives (perte auditive et acouphènes) toucheraient aujourd’hui 15% de la population mondiale. L'impact sociétal est majeur, et peut entraîner chez les malades, isolement social et dépression. Ce projet permet de vérifier l’efficacité de candidats médicaments grâce aux modèles précliniques de perte d’audition et d’acouphènes. Les acouphènes sont des sensations auditives (sifflement, grésillement, bourdonnement) qui ne sont pas causées par un bruit extérieur. Elles apparaissent à la suite de l’exposition à un bruit de forte intensité (ou comme effet secondaire de certains médicaments) et peuvent être permanentes. A ce jour, il n’y a pas de médicament dans le traitement de la perte d’audition. Ceci justifie le besoin important de développer la recherche dans ce domaine. C’est dans ce contexte que s’inscrit notre projet qui consiste à générer chez le rongeur (rat, souris) et le cobaye une perte d’audition et/ou des acouphènes pour vérifier l’efficacité des principes actifs. Les pertes auditives et les acouphènes seront induits chez les animaux via les mêmes mécanismes que ceux retrouvés chez l’homme. Les mécanismes sont les effets secondaires de certains médicaments, les traumatismes sonores (bruit intense pendant une longue durée) et le vieillissement. Nous proposons un panel de modèles afin de tester l’efficacité de nouveaux traitements pour soigner les troubles de l’audition. Les cellules de l’oreille interne permettant de percevoir les sons n’ont pas la capacité de se régénérer et certains phénomènes conduisent à leur destruction ou à d’autres atteintes du système auditif. Les troubles auditifs vont être crées chez l’animal de trois façons différentes : administration de molécules, exposition à un bruit puissant et utilisation de modèles de souris présentant des pertes auditives précoces liées au vieillissement. Sur ces animaux des traitements seront testés pour évaluer les potentiels protecteurs et/ou régénérateurs. En particulier des mesures de l’audition seront réalisées sur des animaux anesthésiés à l’aide de techniques similaires à celles utilisées chez l’Homme. Nous espérons grâce à ce projet permettre la poursuite du développement des traitements ayant démontré une efficacité sur les animaux présentant des troubles auditifs. Toutes les procédures sont réalisées par du personnel formé et compétent et conformément aux recommandations internes.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de permettre la poursuite d’un programme de développement pour les candidats médicaments qui auront démontrés une efficacité dans un des modèles précliniques proposé par notre société. Et donc potentiellement des solutions thérapeutiques innovantes et efficace pour les patients souffrant de perte d’audition ou d’acouphènes.
Procédures
Administration de composés à tester ou de produit de référence : administrations de composés sur animaux vigiles en suivant les bonnes pratiques vétérinaires qui pourront être quotidiennes pendant 90 jours au maximum. Une administration unique par perfusion vigile ou sous anesthésie générale. Jusqu’à 10 administrations de composés par voie transtympanique sous anesthésie générale sur une période de 180 jours maximum. Une chirurgie unique sous anesthésie générale pour l’administration de composé directement dans l’oreille interne. Prélèvements sanguins sur des animaux vigiles ou anesthésiés dans la limite de 7,5% du volume de sang total suivi d’une période de récupération d’une semaine Mesures d’audition : tests d’audition réalisés sous anesthésie générale 3 fois par semaine pendant 180 jours au maximum. Tests comportementaux chez des animaux vigiles pour détecter la présence d’acouphènes 3 fois par semaine pendant 180 jours au maximum.
Impact sur les animaux
Dans nos différents modèles les effets indésirables prévus peuvent être : Stress : l‘isolement des animaux en hébergement individuel pour les animaux implantés avec un cathéter vasculaire pour lequel il y aurait un risque d’arrachement par des congénères. Peur/douleur : l’administration de composés par voie systémique suivant les recommandations des bonnes pratiques vétérinaires, l’administration de composé à travers le tympan sous anesthésie générale. Douleurs post-opératoires : pour les techniques d’administrations nécessitant un abord chirurgical qui sont réalisées sous anesthésie avec traitement antalgique pré et post opératoire. Maladie : des pertes d’audition et/ou des acouphènes, une toxicité systémique pour les modèles d’exposition au Cisplatine et aux aminoglycosides.
Devenir
Pour l’ensemble des procédures les animaux sont euthanasiés en fin de procédure car les tissus et fluides de l’oreille interne sont prélevés afin de réaliser des analyses. Le prélèvement des tissus et fluides de l’oreille interne requiert l’euthanasie des animaux.Les animaux n’ayant pas satisfaits aux critères d’inclusion sont réutilisés dans les études de pharmacocinétique .
Remplacement
Le recours à l’animal de laboratoire est nécessaire car il n’existe pas de méthodes alternatives validées pour mesurer l’activité auditive et pour développer des modèles pathologiques de trauma acoustique, d’acouphènes et de vieillissement de l’appareil auditif. Les atteintes des cellules ne peuvent pas être étudiées via la culture cellulaire ou les modèles informatiques car nous ne pouvons pas reproduire la complexité des mécanismes conduisant aux troubles de l’audition. Néanmoins nous réalisons une veille bibliographique active afin de suivre les modèles de remplacement qui sont susceptibles d’être développés à l’avenir.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire a été calculé, selon des méthodes de biostatistique, en tenant compte de la variabilité des modèles et des méthodes d’induction des troubles auditifs. Ce nombre d’animaux nous permettra d’avoir des résultats fiables sans utiliser plus d’animaux que nécessaire. La réutilisation d’animaux (pour la formation et le maintien des compétences) s’effectue dans le cadre de nos procédures internes et après approbation par un vétérinaire.
Raffinement
Le contenu de ces études intègre les impératifs éthiques tels que les modalités d’administration et de prélèvement, l’hébergement et l’enrichissement du milieu spécifique pour chaque espèce étudiée. Mais aussi la prévention de toute douleur, détresse ou inconfort chez l’animal.
Choix des espèces
En amont une évaluation est faite avec chaque client sur le choix des modèles les plus pertinents. Le rat est l’espèce couramment utilisée en expérimentation animale et plus particulièrement dans l’étude des acouphènes. Le cobaye est également utilisé dans le cadre de nos études de perte d’audition liées à un trauma acoustique et pour les études de pharmacocinétique. D’une part, cette espèce permet le prélèvement d’un volume de périlymphe plus important pour analyser le passage des principes actifs dans l’oreille interne. D’autre part, la structure de l’oreille du cobaye permet d’administrer plus facilement les produits localement. La souris est aussi utilisée car elle peut être génétiquement modifiée ou mutante, permettant d'accéder à un vieillissement accéléré associé à une perte d'audition. Les animaux utilisés sont des adultes avec une oreille interne complétement formée et fonctionnelle à l’exception d'une procédure qui implique l’utilisation d’animaux âgés de 4 semaines (modèle de prévention dans lequel l’administration du principe actif doit s’effectuer avant l’apparition des signes de dégénérescence de l’appareil auditif).
Développement d’un nouveau cathéter pour le traitement de l’insuffisance cardiaque chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
8 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, dans une procédure unique pouvant durer jusqu'à sept heures. Un cathéter destiné à traiter l'insuffisance cardiaque est manipulé dans leur cœur, avec un risque d'arythmie sévère et de fibrillation ventriculaire, avant une mise à mort pour analyses. Le porteur met au point ce dispositif médical avant son passage chez des patients. Il affirme que les modèles ex vivo ne reproduisent pas la complexité physiologique et retient le porc pour sa similitude cardiaque avec l'humain.
Objectifs
Plus de 26 millions de personnes dans le monde souffrent d'insuffisance cardiaque, maladie potentiellement mortelle avec un taux de survie inférieur à certains cancers. Les cas graves d’insuffisance cardiaque pourraient être traités par transplantation cardiaque, néanmoins, la rareté des donneurs rend cette option impossible dans la plupart des cas. Récemment, des approches de médecine régénérative ont montré des résultats prometteurs dans l'amélioration des fonctions cardiaques suite à la transplantation de sphères cardiaques dérivées de cellules souches. Cependant, cette approche nécessite une chirurgie à cœur ouvert, ce qui n'est pas idéal pour la pratique clinique. Afin de rendre la procédure de transplantation de cellules cardiaques moins invasive, un nouveau dispositif de délivrance a été développé en utilisant un cathéter spécifique, qui délivrera ces cellules directement dans la paroi du cœur du patient pour permettre une régénérescence des cellules cardiaques et donc de traiter la maladie. Ce projet a pour objectif d'optimiser la procédure clinique d’utilisation du nouveau cathéter cardiovasculaire, visant à traiter l’insuffisance cardiaque. Les tests permettront de valider la manipulation du cathéter, d’optimiser les procédures d'imagerie pour la cartographie et le guidage du cathéter à travers le corps et jusqu'à la cible et enfin de maîtriser et d’atténuer tous les risques potentiels liés à la réalisation de cette opération.
Bénéfices attendus
Le test de ce cathéter sur les animaux est fondamental pour confirmer que ce nouveau dispositif médical atteint bien les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus pour sa future application chez le patient. Ce projet permettra de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, pour à terme être proposé comme solution de traitement de l’insuffisance cardiaque.
Procédures
Les animaux subiront une unique procédure, sans réveil, au cours de laquelle le cathéter d’intérêt sera testé. Lors de cette procédure les animaux seront sous anesthésie générale. Cette procédure durera 7 heures maximum, avec un examen d’imagerie non invasif de 15 minutes avec le Scanner ou une heure avec l’IRM.
Impact sur les animaux
Il s'agit d'une procédure sans réveil ; l'animal sera maintenu sous anesthésie générale et ne devrait pas ressentir de douleur (analgésie adaptée). Des complications telles que des arythmies sévères et une fibrillation ventriculaire peuvent provoquer une asystolie. Un protocole de réanimation, limité à la manipulation externe, sera utilisé pour récupérer la fonction cardiaque.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo.
Remplacement
Les caractéristiques du dispositif ont été testées préalablement dans des études ex vivo. Mais les modèles ex-vivo n’offrent pas la complexité physiologique de l’organisme ni les mouvements des organes, il est donc primordial de tester in vivo le cathéter sur un modèle de grand mammifère, le porc a été choisi de par une similitude anatomique cardiaque très importante avec le cœur humain. Il n’est à ce jour pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables humains avant leur utilisation chez le patient.
Réduction
Les différents prototypes du dispositif médical (cathéter) seront mis au point dans un simulateur et testés dans ce simulateur avant la phase d’expérimentation animale afin d’en optimiser la sécurité et l’efficacité du dispositif en amont pour de réduire le nombre d’animaux utilisés. Ce simulateur permet d’importer le modèle d’imagerie du cœur imprimé en trois dimansions et de localiser l’extrémité du cathéter d’injection dans le cœur, comme cela sera le cas chez les patients. La stratégie pour réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet reposera également sur la maximisation du nombre de sites d’injection. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, de nombreuses évaluations du dispositif seront réalisées sur un même animal. La phase d’expérimentation reste cependant nécessaire chez l’animal car certains aspects importants ne sont pas pris en compte dans le simulateur : la contraction cardiaque, les mouvements de la respiration ou les phénomènes de coagulation.
Raffinement
Pendant l’hébergement préopératoire, les animaux sont hébergés dans des locaux adaptés avec les méthodes de raffinement appropriées à l’espèce, notamment, en groupe social, avec des jeux, accès à la nourriture et l’eau. Les porcs sont suivis quotidiennement par le personnel formé de l’animalerie, pouvant contacter rapidement le vétérinaire ou le chef de projet si nécessaire. Le jour de l’expérimentation, les animaux sont prémédiqués, puis transportés dans la salle, où ils seront pris en charge par l’équipe qui réalisera la procédure. Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une ventilation mécanique, leurs paramètres vitaux sont surveillés continuellement (fréquence cardiaque, pression sanguine, saturation en oxygène, température). Un protocole analgésique adapté est mis en place. Une voie veineuse permet d’apporter l’hydratation nécessaire et de fournir des anti-arythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible dans la salle. La configuration de l’opération est identique à celle qui sera réalisée chez l’Homme.
Choix des espèces
Les porcs sont largement utilisés comme modèles animaux pour les tests précliniques de produits cardiovasculaires humains en raison des similitudes de l'anatomie cardiaque et les propriétés hémodynamiques et électrophysiologiques. Par conséquent, le cathéter (conçu et dimensionné pour l'homme) pourra être testé dans sa configuration sans modification. Des porcs jeunes d'environ 70 kg seront inclus dans le projet, à ce stade, le cœur est similaire à celui d’un homme adulte.
Evaluation du potentiel anxiolytique/anxiogénique de candidats-médicaments avec le test du labyrinthe en croix surélevé chez le rat et la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 4500
6 300 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la moitié tués à l'issue pour prélever des tissus, l'autre réutilisée dans d'autres études. Pour accentuer l'anxiété avant le test du labyrinthe en croix surélevé, chaque animal peut être isolé jusqu'à quinze jours et privé d'enrichissement, puis reçoit un composé et des prélèvements sanguins. Le porteur teste l'effet anxiolytique ou anxiogène de candidats médicaments, des retombées thérapeutiques renvoyées au long terme et au passage chez l'humain. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne suffit et que le rat et la souris restent "un passage obligatoire".
Objectifs
Ce projet a pour but d’évaluer un potentiel effet anxiolytique (diminution de l’anxiété) ou anxiogénique (augmentation de l’anxiété) d’un candidat-médicament chez le rat ou la souris avec le test du labyrinthe en croix surélevé. Les rongeurs ont une tendance naturelle à éviter les environnements lumineux et ouverts et à rechercher la sécurité des endroits exigus et sombres. Le test du labyrinthe en croix surélevé consiste à placer les rongeurs dans un labyrinthe surélevé par rapport au sol d’environ 60 cm et constitué de 4 bras en forme de croix (2 bras fermés avec des parois hautes et opaques et 2 bras ouverts sans parois) pendant 5 minutes. Les rongeurs vont avoir tendance à se réfugier dans les bras fermés (plus sombres et exigus, donc plus sécurisants) et à passer peu de temps dans les bras ouverts, dans lesquels leur curiosité naturelle les pousse à explorer. Le niveau d’anxiété des animaux est évalué par le temps passé et le nombre d’entrées effectuées dans les bras ouverts pendant les 5 minutes du test.
Bénéfices attendus
A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter différentes pathologies telles que les troubles anxieux ou le stress post-traumatique. Du fait de la cible thérapeutique, ce composé pourrait avoir aussi une application en médecine vétérinaire. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (rat et souris) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendu. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée et d’évaluer ses éventuels effets secondaires sur le stress avant son passage en phase I chez l’humain. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de la pathologie ciblée ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques.
Procédures
Au maximum, l’animal pourra être isolé socialement jusqu’à 15 jours avant l’expérience afin d’augmenter son état d’anxiété. Un composé pourra lui être administré une ou plusieurs fois avant le test (~2 minutes par administration). Il pourra subir des prélèvements de sang vigile ou anesthésié selon les recommandations éthiques en vigueur (~2 minutes par prélèvement). Le test de comportement dure au maximum 5 minutes.
Impact sur les animaux
Au maximum, l’animal pourra être isolé socialement jusqu’à 15 jours avant l’expérience afin d’augmenter son état d’anxiété et permettre une meilleure évaluation d’un composé anxiolytique. Dans ce cadre, il pourrait être privé d’enrichissement afin de maintenir un état d’anxiété suffisant pour les tests. L’administration et les prélèvements de sang seront effectués par un personnel entraîné et la douleur associée sera réduite à son minimum et sera l’équivalent d’une piqûre.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont gardés en vie et peuvent être réutilisés dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire. Sinon, les animaux sont euthanasiés afin de réaliser des prélèvements de tissus (organes, sang, etc…).
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet pratiqué sur l’animal ne peut être remplacé par d’autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution n’existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez les rongeurs car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur l’état de type anxieux. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat et la souris sont les espèces les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par la mise au point de procédures rigoureuses, la formation du personnel, un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, le recours à des procédures les moins invasives possibles, le suivi d’éventuels signes cliniques, la détermination des points limites et le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire. Les effets potentiellement indésirables des candidats-médicaments qui seront testés dans ce modèle feront l’objet d’échange avec les inventeurs du médicament et les responsables du bien-être animal afin d’adapter les outils d’observations des animaux pour permettre la mise en place de traitements des potentiels signes cliniques. L’administration et les prélèvements de sang seront effectués par un personnel entraîné et la douleur associée sera réduite à son minimum et sera l’équivalent d’une piqûre.
Choix des espèces
Le rat et la souris sont les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets d’un produit sur l’état de type anxieux. Dans ce projet, seuls les animaux adultes seront utilisés car il n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Réduction de la pollution des perturbateurs endocriniens à la source : mise à disposition d’outils innovants
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles endocriniens
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
690 seiches vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont exposées jusqu'à sept jours à des perturbateurs endocriniens par balnéation, ce qui peut altérer leur locomotion et leur camouflage, avant des tests comportementaux puis une mise à mort pour prélever leurs organes dont le cerveau. Le porteur présente le projet comme conforme aux 3R parce qu'il cherche des critères sublétaux chez un invertébré plutôt que la mort de 42 à 60 poissons du test réglementaire. Il n'en tue pas moins 690 seiches au niveau de gravité le plus élevé.
Objectifs
Ce projet vise à développer des biotests innovants répondant à la nécessité d’évaluer systématiquement les risques associés aux substances exogènes retrouvées en milieu naturel afin de réglementer leur utilisation. Une évaluation des dangers environnementaux et sanitaires associés en particulier aux perturbateurs endocriniens est décisive et considérée comme un axe de recherche de premier plan tant au niveau national qu’européen. A ce jour, le biotest le plus largement appliqué en environnement aquatique est un test de toxicité aigüe mené sur 42 à 60 poissons exposés à la substance d’essai avec la mort comme critère d’effet toxicologique (ligne directrice 203 de l’OCDE). Le projet RedPol priorise donc la recherche de critères toxicologiques subléthaux chez des invertébrés marins et le développement d’approches ex vivo/in vitro, une stratégie conforme au principe des 3R.
Bénéfices attendus
Une évaluation des dangers environnementaux et sanitaires associés en particulier aux perturbateurs endocriniens est décisive et considérée comme un axe de recherche de premier plan tant au niveau national qu’européen. Plusieurs centaines de substances exogènes sont à ce jour présumées ou suspectées de causer des perturbations endocriniennes et classées parmi les substances à évaluer selon l’UE. Les substances étudiées dans le cadre de ce projet ont été sélectionnées sur la base des critères suivants : la disponibilité de données scientifiques préliminaires, leur effet suspecté sur la faune marine et la possibilité d’aboutir à une régulation de l’utilisation de ces substances. A ce jour, le biotest le plus largement appliqué en environnement aquatique est un test de toxicité aigüe mené sur 42 à 60 poissons exposés à la substance d’essai avec la mort comme critère d’effet toxicologique (ligne directrice 203 de l’OCDE). Le projet RedPol priorise quant à lui la recherche de critères toxicologiques subléthaux chez des invertébrés marins et le développement d’approches ex vivo/in vitro, une stratégie conforme au principe des 3R.
Procédures
Les interventions de ce projet sont des expositions à des perturbateurs endocriniens et leurs conséquences. Ces expositions dureront un maximum de 7 jours, au terme desquels des texts comportementaux non-invasifs seront appliqués une fois.
Impact sur les animaux
Les effets attendus de l'exposition par balnéation aux perturbateurs endocriniens potentiels sont des altérations légères à modérées des capacités de locomotion et de camouflage des seiches.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans la procédure N°1 seront mis à mort à la fin des tests comportementaux, sans délai. Cela permettra de prélever leurs organes (notamment le cerveau) afin de quantifier d’une part le taux de contamination des animaux par les différents polluants, et d’autre part les divers neurotransmetteurs et hormones impliqués dans le contrôle des chromatophores.
Remplacement
Les perturbateurs endocriniens, de par leurs modes d’action divers et diffus, ont le potentiel d’impacter les grandes fonctions physiologiques d’un organisme dans son ensemble. Il est donc fondamental de travailler sur des animaux vivants. Toutefois, dans le cadre du développement de biotests ciblant des critères toxicologiques précis, les approches in vitro peuvent être pertinentes et doivent être encouragées. Dans le cas présent, l’analyse de l’activité des chromatophores sur échantillons de peau est une approche en cours de développement qui permettrait de tester plusieurs traitements (substances ou concentrations) sur des échantillons issus d’un même individu.
Réduction
Le choix des substances à tester représente un compromis entre la possibilité de mener une évaluation comparative et un criblage relativement large des effets toxicologiques, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. (1) Trois concentrations seulement de chaque substance seront utilisées lors des expositions afin de limiter le nombre de lots et donc d’animaux. (2) Chaque animal sera utilisé pour un maximum d’analyses dans la mesure où cela ne génère pas d’interférence. (3) Les analyses statistiques seront réalisées à l’aide de tests non paramétriques conçus pour des échantillons de faible effectif ou de modèles mixtes permettant l’utilisation de mêmes animaux pour des tests successifs.
Raffinement
Ce type de projet incluant une exposition par balnéation à des molécules limite les conditions de stabulation. Toutefois, (1) le maximum sera fait pour s’approcher le plus possible des conditions naturelles, notamment via l’utilisation de proies naturelles et locales (crevettes grises (Crangon crangon) ou crabes verts (Carcinus maenas) de taille adaptée aux animaux, récoltés aux abords de la station marine de Luc-sur-mer (CREC)), la régulation de la température de l’eau et de l’éclairage proche des variations naturelles ainsi que des manipulations limitées au minimum. (2) Les tests comportementaux sont non invasifs (basées sur la prise d’images et de vidéos) (3) Les animaux seront obtenus par prélèvement de pontes par des techniques faiblement invasives (relevé de casiers ou d'orins). L’impact de ce prélèvement sur les populations de seiches est minime puisqu’en milieu naturel, une faible fraction des jeunes arrive à maturité. (4) Les animaux seront suivis quotidiennement afin de prévenir un état de douleur, de souffrance ou d’angoisse avec comme points limites : une réduction ou un arrêt de la prise alimentaire, une altération du contrôle de la flottaison, l’apparition de lésions cutanées liées ou non à des réactions de stress (mouvements désordonnés de rétropropulsion, jet d’encre excessif). Le cas échant, et conformément aux “Guidelines for the care and welfare of cephalopods in research” (Fiorito et al. 2015), l'animal sera placée en quarantaine et, s'il n'y a pas d'amélioration (guérison des lésions cutanées et diminution du stress) ou de rétablissement complet après 48h (prise alimentaire et flottaison), euthanasié.
Choix des espèces
Les mollusques sont reconnus comme des espèces modèles de choix dans l’études des PE car ils sont particulièrement sensibles aux polluants organiques. Dans le cadre de la recherche de critères d’effets toxicologiques subléthaux, les céphalopodes offrent l’avantage supplémentaire de manifester des signes facilement analysables de leur État physiologique et de leurs chances de survie à long terme tels que leurs comportements de survie (locomotion, prédation, efficacité de leur camouflage). La seiche commune (Sepia officinalis) est une espèce modèle bien étudiée d’un point de vue neuroéthologique et physiologique. On dispose par conséquent d’une large gamme d’outils analytiques de son comportement et de son camouflage. Par ailleurs, l'établissement qui acceuillera ce projet est un des rares établissements en Europe possédant les infrastructures habilitées et les compétences reconnues pour héberger cette espèce. Premiers mois post-éclosion de l’animal, période couvrant les étapes clés du développement cérébral, comportemental et cognitif de la seiche
Etude par imagerie fonctionnelle Ultrasonore de l’effet du PLX5622 sur l’altération de la fonctionnalité des réseaux cérébraux dans un modèle murin de douleur neuropathique cornéenne.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance pouvant aller jusqu'à sévère. Elles subissent l'ablation chirurgicale d'une glande lacrymale pour induire une sécheresse oculaire, l'application de filaments rigides sur la cornée vigile pour mesurer l'hypersensibilité, puis des séances de neuro-imagerie par ultrasons de trois à cinq heures sous anesthésie. Le porteur écrit que, voulant étudier les mécanismes de la douleur cornéenne persistante, il ne pourra pas soulager cette douleur. Il décrit les approches sur l'animal entier comme "incontournables" et affirme qu'aucune méthode substitutive n'existe.
Objectifs
La douleur neuropathique cornéenne (DNC) est une douleur chronique qui s’accompagne d’une hypersensibilité sensorielle (air, lumière, contact) et qui affecte de façon dramatique la qualité de vie des patients. Par ailleurs, un ensemble grandissant d’études montre que l’initiation et le maintien de la DNC pourrait être lié à un dysfonctionnement d’un type particulier de cellules gliales cérébrales appelées ‘les cellules microgliales’. Cependant à l’heure actuelle, les traitements de la DNC restent insatisfaisants et les circuits neuronaux impliqués n’ont été que très partiellement caractérisés, du fait de difficultés techniques notamment en recherche préclinique où l’étude des réseaux neuronaux chez le petit animal reste complexe. Dans cette étude, nous proposons d’étudier les changements fonctionnels et structurels des différentes régions cérébrales impliquées dans la DNC et en particulier le rôle des cellules microgliales grâce à l’utilisation d’une technique innovante de neuroimagerie.
Bénéfices attendus
Nos travaux visent à définir 1) les circuits fonctionnels neuronaux impliqués et leurs modifications dans la douleur cornéenne normale et pathologique (chronique) et 2) le rôle spécifique de la microglie dans le développement de la douleur chronique et comment elle peut finement moduler les réseaux de la douleur cornéenne en condition normale et pathologique. A cette fin nous disposons d’un modèle murin de douleur oculaire chronique liée à la sécheresse oculaire développé au sein de l’équipe de nos collaborateurs. Le modèle de douleur cornéenne persistante est un excellent modèle translationnel et pré-clinique qui permet de développer nos connaissances des réseaux neuronaux de la douleur cornéenne et de leurs altérations en cas de douleur chronique. Cette plasticité inadaptée se développe à différents niveaux des systèmes nerveux périphérique et central et a été observée dans de multiples syndromes douloureux chroniques. L’étude de cette plasticité, de l’impact de l’inactivation des cellules microgliales, ainsi que l’existence (ou non) d’un dimorphisme sexuel dans ces mécanismes aideront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à cette douleur persistante cornéenne, est un point critique pour l’établissement de liens entre observations cliniques et mécanismes endogènes, afin de développer des traitements réellement efficaces.
Procédures
- Réduction du nombre de cellules microgliales des animaux par ingestion de PLX5622 (molécule détruisant la microglie) présent dans leur nourriture. Durée : 3 semaines. Nombre d’animaux impactés : 80. Nombre de répétitions par animal : 1. - Chirurgie de mise en place du modèle de sécheresse oculaire consistant en l’ablation des glandes lacrymales de l’œil droit. Pour la moitié des animaux, ces glandes ne sont pas retirées mais le reste de la chirurgie est inchangée (incision, suture, anesthésie, soin, ...). Réalisée sous anesthésie générale et avec un suivis et une gestion de la douleurs après l’opération. Durée de la chirurgie : 15 à 20 minutes. Nombre d’animaux impactés : 200. Nombre de répétions par animal : 1. - Imagerie de l’œil pour déterminer l’apparition de lésion lors du développement du modèle. Deux types d’imageries sont réalisées sous anesthésie générale pour permettre l’immobilité des animaux. Durée du test : 8 minutes. Nombre d’animaux impactés : 200. Nombre de répétitions par animal : 3. - Mesure des seuils de sensibilité mécanique par application de filaments de plus en plus rigides (jusqu’à ce que l’animal réagisse) sur la cornée d’animaux vigile. Cela permet de mesurer si les animaux développent une hypersensibilité après la mise en place du modèle. Durée du test : 60 à 75 minutes par groupe mais l’application des filaments ne dure que 3 secondes et cette application n’est répétée qu’entre 5 et 8 fois par animal. Nombre d’animaux impactés : 200. Nombre de répétitions par animal : 6. - Neuro-imagerie par ultrason permettant de mesurer de manière non invasive l’activité cérébrale des animaux et leurs réponses à une stimulation des yeux. Réalisée sous anesthésie générale pour permettre l’immobilité des animaux. Durée d’une session : 3 à 5 heures. Nombre d’animaux impactés : 250. Nombre de répétitions par animal : 1.
Impact sur les animaux
Suite aux chirurgies et malgré l’utilisation d’antalgiques pendant et après ces procédures chirurgicales, les animaux peuvent présenter une activité réduire et ressentir une douleur légère à modérée au niveau de la zone opérée en fonction de la réponse aux traitements antalgiques administrés. Comme nous voulons étudier les mécanismes cérébraux associés à la douleur cornéenne persistante, nous ne pourrons pas soulager cette douleur. Notons que nos analyses en imagerie se feront sur animal anesthésié, limitant ainsi la perception douloureuse de l’animal. Néanmoins, l’anesthésie prolongée des animaux pour les séances d’imagerie pourrait induire des effets indésirables notamment sur les constantes vitales de l’animal. Celles-ci seront monitorées grâce au suivi des fréquences cardiaques et respiratoires. Tout dépassement d’un point limite conduira à une réponse adaptée de l’expérimentateur (i.e. correction du taux d’anesthésique gazeux pour maintenir le niveau adéquat d’anesthésie, modification de la procédure ou mise à mort de l’animal).
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés pour la mise au point des protocoles d’anesthésies et pour l’identification du réseau cérébrale impliqué dans la perception de la douleur cornéenne seront mis à mort en fin d’expériences de neuroimagerie, sans qu’ils ne reprennent conscience, pour qu’ils ne soient pas impactés par les stimulations de l’œil réalisées. Le reste des animaux de ce projet seront mis à mort en fin d’expérience de neuroimagerie, toujours sous anesthésie, afin de permettre le prélèvement de leurs cerveaux. Ces cerveaux seront ensuite analysés pour révéler les niveaux de présences de marqueurs biochimiques permettant d’aider à l’interprétation des résultats obtenus dans l’étude.
Remplacement
Notre projet porte sur la plasticité des aires cérébrales dans le contexte de la douleur cornéenne. Dans ce contexte, les approches intégratives sur l’animal entier restent incontournables. A l’heure actuelle, il n'existe pas de méthodes substitutives in vitro, ex vivo ou in silico pour obtenir des données sur des processus cognitifs complexes et pour l’étude et l’analyse des mécanismes de la douleur.
Réduction
Pour ce projet et afin de respecter la règle de réduction, nous utiliserons un nombre limité de souris et de groupes tout en gardant la significativité des résultats via une analyse statistique adaptée (analyse de variance suivi d'un test post-hoc paramétrique si la distribution est normale ou un test non paramétrique dans le cas contraire). Ce nombre sera gardé le plus petit possible et a été estimé grâce aux outils disponibles de calcul de puissance statistique.
Raffinement
Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. Un suivi quotidien sera assuré contrôlant leur comportement général, leur apparence et la présence d’eau et de nourriture. Les animaux seront hébergés de deux à six par cage dans le respect des surfaces réglementaires avec enrichissement (tunnel, bois à ronger). Nous avons déterminé des points limites anticipés, liés à l’état général de santé et de bien-être et liés au modèle expérimental et aux procédures. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous suivrons l’échelle décisionnelle que nous avons défini, en fonction des observations quotidiennes. L’application de cette échelle permettra de modifier la procédure en cours avec l’administration d’un traitement antalgique, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou, enfin, de mettre à mort l’animal en dernier recours. Les chirurgies seront réalisées en conditions aseptiques. Pour réduire la douleur pendant la chirurgie, elle sera effectuée sous anesthésie avec un antalgique. De plus, des antalgiques seront injectés à la fin et le lendemain de la chirurgie.
Choix des espèces
Dans la littérature, les modèles de douleur oculaire ont majoritairement été développés chez des souris mâles et femelles adultes. Le développement de modèles précliniques chez la souris est hautement reconnu et utilisé en routine pour la recherche portant sur la douleur oculaire. La souris de laboratoire est l'animal de choix car (1) elle possède les structures cérébrales adéquates, (2) nous avons accès à tous les outils génétiques requis (ce n'est pas le cas du rat). Ce projet de recherche portant sur la douleur oculaire nécessite d’utiliser des animaux adultes, âgés de plus de 6 semaines.
Effet du régime alimentaire sur le microbiote intestinal, sa capacité à dégrader les fibres et les marqueurs de l’intégrité de la muqueuse intestinale chez le cheval senior
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
9 chevaux âgés vont être utilisés, réutilisés sans être tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent six prélèvements de fèces et de sang sur quatre mois, sur animal vigile, dans le refuge qui les héberge. Le porteur étudie l'effet du régime alimentaire sur le microbiote intestinal du cheval âgé, des recommandations nutritionnelles renvoyées au long terme. Il affirme qu'aucun modèle ne reproduit ces interactions digestives et conclut qu'il n'est "pas possible" de remplacer l'animal vivant.
Objectifs
La population mondiale d’équidés âgés de plus de 20 ans augmente de plus en plus, or le bien-vieillir de cette population est une thématique récente pour laquelle peu de données sont disponibles. Ces dernières années, une baisse de diversité et une modification de la composition au sein du microbiote intestinale chez les équidés de plus de 20 ans ont été mises en évidence. De plus, l’environnement dans lequel vit ce microbiote est aussi modifié avec l’âge. Or, le cheval étant un herbivore, il obtient la majorité de son énergie grâce à la dégradation des fibres par ce microbiote intestinal. Si le microbiote et son environnement sont modifiés, il est possible que l’hôte ne puisse plus tirer bénéfice de la symbiose et perde de l’état. En partant de ce constat, il était important de voir si et dans quelles mesures, la fonction fibrolytique des chevaux seniors était affectée par rapport à celle des chevaux adultes. Les premiers résultats des études menées en 2022 dans le cadre de la thèse « bien-vieillir des équidés seniors » montrent que cette population dégrade aussi bien voire mieux les composés pariétaux complexes que les chevaux adultes. En revanche, il semblerait que la barrière intestinale des chevaux seniors ne soit plus intègre puisque certains acides gras volatiles sont moins bien absorbés (donc moins disponibles pour l’hôte) et certains composés bactériens (possiblement responsable d’inflammation) sont retrouvés dans le sang. L’alimentation étant un levier essentiel pour maintenir l’équilibre dans le gros intestin, l’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de différents régimes alimentaires sur le microbiote intestinal, sa capacité à dégrader les fibres et les paramètres de l’intégrité de la muqueuse intestinale. A long terme, cela pourra contribuer à la mise en place de recommandations nutritionnelles pour le cheval sénior.
Bénéfices attendus
La population d’équidés de plus de 20 ans étant grandissante depuis les années 2000, ce projet permettra de mieux comprendre les modifications liées à l’âge afin d’adapter les pratiques alimentaires pour promouvoir un vieillissement en bonne santé et pour favoriser l’état de bien-être des équidés séniors. A terme, il contribuera à la mise en place de recommandations nutritionnelles pour le cheval sénior.
Procédures
Au cours du projet, les chevaux seront soumis à six prélèvements de fèces et de sang répartis sur une durée de quatre mois et séparés chacun de 21 jours. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Un léger inconfort passager pourra être ressenti par les chevaux au moment des prélèvements, mais aucune douleur n'est attendue dans ce projet. Du gel est utilisé pour faciliter les prélèvements de fèces.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet, ils pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif. Les chevaux sénior appartiennent au refuge qui continuera de les héberger pendant le projet, ils y resteront à l'issu de celui-ci.
Remplacement
Il n’existe actuellement pas de modèle permettant de reproduire la complexité des interactions entre composition et activité de l’écosystème digestif, paramètres digestifs, et paramètres sanguins et/ou fécaux de l’inflammation, ni de modèle permettant de mimer les phénomènes d’immunosénescence chez le cheval. Il n’est donc pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux vivants dans cette étude.
Réduction
Les chevaux seront conduits de façon uniforme afin de minimiser les variations liées à l’environnement. Trois groupes de trois chevaux seront inclus dans cet essai mené selon un schéma en carré latin. Ce type de schéma permet de diminuer le nombre d'animaux utilisé au total, car chaque animal passe par les trois régimes alimentaire et est donc son propre témoin. Une étude statistique a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux a inclure dans chaque groupe tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.
Raffinement
Les prélèvements de fèces et de sang ont lieu dans un travail adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure. De plus, du gel est appliqué pour les fouilles rectales afin de faciliter le passage. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils sont sortis tous les jours au paddock en groupe. Ceci permet de respecter leur bien-être. De plus, au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque cheval matin et soir au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les chevaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai. Enfin, les chevaux seniors étant très sensibles aux changements (localisation, climat, etc.), pour préserver leur santé et leur bien-être, l’essai sera conduit dans leur refuge. Dans ces conditions, il est possible de s’affranchir du transport qui représente une source de stress et un risque non négligeable pour cette population.
Choix des espèces
L’essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s’agit de l’espèce cible de l'étude. Les chevaux inclus dans l'étude auront plus de 20 ans. Ils sont alors considérés comme sénior, ce qui est la population cible de l'étude. De plus, ces dernières années, une baisse de diversité et une modification de la composition au sein du microbiote intestinale chez les équidés de plus de 20 ans ont été mises en évidence.
Etude d’efficacité et de tolérabilité en modèles rongeurs de candidats médicaments ciblés à la tumeur pour le traitement du cancer chez l’homme
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 120
3 460 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils reçoivent une greffe de cellules tumorales, des injections répétées d'anticorps conjugués à un médicament, un suivi tumoral trois fois par semaine et des prélèvements sanguins sous anesthésie, avant une mise à mort pour prélever organes et tumeurs. Le porteur teste des candidats médicaments contre le mélanome, des retombées pour les patients renvoyées au conditionnel et au stade préclinique. Il affirme que les études de stabilité et de toxicité ne peuvent se faire que sur l'animal vivant et conclut au recours aux modèles murins.
Objectifs
Plusieurs traitements reposant sur la chimiothérapie, des thérapies ciblées ou des immunothérapies sont disponibles pour le traitement de nombreux cancers. Cependant, les réponses à ceux-ci peuvent être variables, en fonction non seulement des patients mais aussi des indications, conduisant dans la majorité des cas à des rechutes. C’est pourquoi le développement de nouvelles alternatives thérapeutiques est primordial. Les ADC pour « anticorps conjugués à un médicament » constituent une de ces alternatives. Un ADC permet de délivrer un agent de chimiothérapie de manière spécifique et ciblée au niveau de la tumeur grâce à un anticorps qui reconnait une cible exprimée à la surface des cellules tumorales. Nous avons montré qu’un ADC prototype, combinant un anticorps dirigé contre une cible exprimée préférentiellement sur des cellules de mélanome, à un agent de chimiothérapie, pouvait avoir une efficacité in vitro par l’induction de la mort de cellules cancéreuses, et in vivo par la réduction et l’inhibition de la croissance tumorale dans des modèles de mélanome chez la souris. Ce projet engage plusieurs objectifs : 1) sélectionner l’ADC candidat en évaluant différentes technologies d’ADC que ce soit via la molécule de chimiothérapie fixée sur l’anticorps ou via le lien chimique permettant de l’y fixer et de la délivrer de façon optimale au niveau de la tumeur. Cette évaluation permettra i) de mesurer l’efficacité de l’ADC seul, c’est-à-dire sa capacité à induire la diminution ou l’inhibition de la croissance tumorale, ii) d’étudier la toxicité de l’ADC dans les modèles murins (souris ou rat) et enfin iii) de mesurer la stabilité de l’ADC dans le plasma en étudiant la libération non contrôlée de la chimiothérapie. 2) mesurer la synergie relevant de la combinaison de l’ADC avec les traitements standard du mélanome, les ICI (Inhibiteurs de point de contrôle immunitaire). En effet, il a été constaté dans la littérature que certaines chimiothérapies délivrées par les ADC pouvaient induire une réponse immunitaire capable d’optimiser la réponse anti-tumorale. Cette réponse immunitaire pourrait contribuer à la réussite du traitement de l’ADC en monothérapie mais aussi améliorer et optimiser les résultats des traitements par les ICIs. C’est pourquoi les différentes technologies évaluées pourront être testées seules ou combinées avec les standards actuels de traitement du mélanome, afin d’améliorer le bénéfice thérapeutique pour les patients en rechute.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait apporter des bénéfices sur plusieurs plans. Sur le plan scientifique, il devrait confirmer la puissance du rationnel de la cible identifiée dans le traitement du mélanome, qui amène la preuve de concept préclinique d’un candidat ADC ayant un fort potentiel de stratégie de développement et devrait permettre par ailleurs, d’ouvrir la voie pour d’autres indications d’intérêt pour lesquelles cette cible est aussi présente. Sur le plan technologique, ce projet crée un axe de développement d’ADC de construction à haut DAR (Ratio de chimiothérapie par anticorps), une grande première dans le mélanome, permis par les avancées technologiques que ce soit au niveau des chimiothérapies ou des liens chimiques actuellement développés. Sur le plan clinique, ce projet devrait permettre d’une part de montrer qu’une chimiothérapie peut fonctionner dans le mélanome si elle est vectorisée par une bonne cible, le mélanome étant connu jusqu’à présent pour être une tumeur difficilement traitable par chimiothérapie. D’autre part, ce projet devrait contribuer à confirmer que les meilleures combinaisons avec les ICI demeurent la chimiothérapie surtout si ces derniers représentent traitement standard du mélanome et si une synergie d’action entre ADC et ICI est démontrée.
Procédures
Lors des différentes procédures, les animaux pourront être soumis aux interventions suivantes : •L’injection de cellules tumorales afin de permettre le développement de la tumeur pour évaluer l’efficacité antitumorale des ADC ou de la combinaison des ADC avec les ICI actuellement utilisées comme standard de thérapie en oncologie. Cette intervention ne durera que quelques minutes à partir du moment où les animaux auront été anesthésiés. •La deuxième intervention concerne l’injection des ADC et/ou des ICI entrant dans le processus de traitement des tumeurs, afin d’évaluer leur efficacité. Chaque ICI sera injectée 4 fois à 3 jours d’intervalle sur la durée de l’étude. Chaque ADC sera injecté jusqu’à 3 fois avec un maximum de 7 à 10 jours d’intervalle. Chaque injection prendra au maximum 5 minutes et sera réalisée après l’anesthésie et l’analgésie des animaux. •La troisième intervention concerne la mesure du volume tumoral ainsi que le suivi du poids des animaux qui auront lieu 3 fois par semaine. Le temps d’intervention sera limité à un maximum de 5 minutes par mesure afin de limiter l’anxiété des animaux. •La quatrième intervention concerne les prélèvements sanguins, qui auront lieu notamment pour les études de stabilité des différentes technologies ADC ou encore pour suivre la toxicité des ceux-ci lors de leur injection. Les prélèvements auront lieux au moins deux fois sur chaque animal. L’espèce utilisée sera adaptée aux analyses qui seront réalisées. Les prélèvements sanguins se feront sous anesthésie gazeuse et n’excèderont pas 5 minutes après endormissement de l’animal.
Impact sur les animaux
La réception des animaux peut engendrer un stress qui pourrait compromettre le bon déroulement des différentes procédures réalisées. C’est pourquoi après réception une période d’acclimatation est prévue afin de réduire ce stress. Les différentes procédures qui seront réalisées sur les animaux après cette période d’acclimatation pourront générer différents types d’effets indésirables : •Lors de l’injection des cellules, un stress des animaux pourrait être observé ainsi que des douleurs au site d’injection. De plus, le développement des tumeurs pourrait conduire à une perte de poids ainsi que des douleurs qui pourraient être délétères pour l’animal. •Lors des injections des ADC de l’anxiété ou des douleurs pourront être observées. •Pour certaines études, des prélèvements sanguins pourront être réalisés, engendrant un stress lors de la manipulation. Les effets indésirables majeurs de ces études seront donc un stress lié à la manipulation fréquente des animaux, des douleurs ainsi qu’une éventuelle cachexie liée au développement tumoral pouvant conduire à une perte de poids.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés au cours des différentes procédures. Lors de l’euthanasie des animaux, les organes ou les tumeurs pourront être prélevés afin de réaliser des études histologiques dans le but de valider l’expression de la cible ou pour rechercher des signes de toxicités.
Remplacement
Les études préliminaires réalisées avec un ADC prototype ont permis de démontrer in vitro, que celui-ci est capable de se lier à des cellules tumorales de mélanome ou d’autres cancers exprimant la cible à leur surface. Il est aussi capable d’induire la mort cellulaire de ces mêmes cellules. In vivo l’efficacité anti-tumorale de celui-ci a pu être démontrée dans des modèles de mélanome induits chez la souris, via l’inhibition et la régression de la croissance tumorale. Les modèles utilisés pour valider l’efficacité de l’ADC prototype sont des modèles imparfaits. En effet, les modèles in vitro, ne permettent pas de prendre en compte la stabilité du composé tandis que les modèles in vivo reposent sur l’utilisation de modèles murins dont le système immunitaire est déficient. Ainsi, les études de stabilité des différents ADC testés ne peuvent être réalisées que in vivo afin d’évaluer l’impact de leur circulation dans l’organisme. Il en est de même pour les études de tolérabilité du composé, à savoir si celui-ci induit des toxicités. En effet, seule l’administration dans des modèles animaux peut montrer une modification de comportement, une libération d’enzymes hépatiques ou une perte de poids liée à une toxicité du composé. Concernant l’étude du traitement des ADC seuls ou en combinaison avec les ICI, l’utilisation d’animaux ayant un système immunitaire compétent permettra d’étudier les mécanismes d’action permettant d’obtenir une réponse anti-tumorale durable.
Réduction
Des premiers tests avec un ADC prototype ont permis de démontrer in vitro une activité cytotoxique et in vivo une activité anti-tumorale avec une inhibition et une régression de la croissance tumorale sur des modèles de mélanome chez la souris. Avant toute étude in vivo et pour chaque technologie évaluée, une étude préliminaire in vitro sera conduite afin de confirmer la liaison de l’ADC à sa cible exprimée sur les cellules tumorales et de confirmer son activité cytotoxique sur ces mêmes cellules. Ainsi, seules les technologies démontrant une efficacité anti-tumorale in vitro seront testées in vivo. De plus, pour chaque lignée cellulaire utilisée in vivo une étude de tumorigénicité sera réalisée sur un nombre de 10 animaux afin de confirmer la prise tumorale ainsi que l’hétérogénéité de la croissance tumorale. Les études réalisées avec l’ADC prototype ont permis d’établir que 10 souris au maximum seraient nécessaires par groupe afin de générer une courbe de croissance tumorale, une courbe de survie mais aussi des données statistiques pour comparer les différentes technologies ADC ou les différentes combinaisons de traitement. Le nombre d’animaux par groupe pourra ainsi être réduit en fonction de la variabilité intra et inter-groupe observée dans les études de tumorigénicité et dans les études préliminaires.
Raffinement
Les différentes procédures entraînent plusieurs nuisances sur les animaux comme du stress, des douleurs et des pertes de poids. Tous ces paramètres ont été pris en compte afin de les réduire. Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation est prévue avant le démarrage des études. Un enrichissement adapté à l’espèce utilisée (souris ou rat) est aussi ajouté dans chaque cage. Toutes procédures induisant des douleurs et du stress seront réalisées sous anesthésie gazeuse et analgésie locale. Le suivie de la croissance tumorale et du poids des animaux sera monitoré 3 fois par semaine afin de procéder à une supplémentation en nourriture ou à l’euthanasie des animaux en cas de pertes de poids non contrôlées même sous supplémentation ou de croissance tumorale trop importante ou gênant les déplacements de l’animal. De plus, en fonction du comportement des animaux pouvant traduire des signes de douleurs, tels que la prostration de l’animal ou des gémissements, les animaux seront euthanasiés. Une grille de score a été mise en place afin de suivre les animaux sur différents critères, regroupant leur comportement, les effets liés au développement tumoral et aux traitements, afin de pouvoir adapter leur suivi et définir quand il est nécessaire de les euthanasier.
Choix des espèces
Au cours des différentes études menées pour la sélection de l’ADC candidat et de la définition des conditions de traitements à utiliser, plusieurs espèces seront utilisées : • La comparaison des différentes technologies ADC pour la sélection du candidat thérapeutique sera réalisée dans des souris immunodéficientes. Ces souris ont été choisies car elles sont classiquement utilisées dans les études d’efficacité des médicaments expérimentaux évalués en oncologie. Les lignées cellulaires utilisées pour la génération des tumeurs sont des lignées humaines, par conséquent leur système immunitaire déficient n’entraîne pas de rejet de ces cellules tumorales implantées et n’interfère donc pas avec les résultats d’efficacité liée à l’activité cytotoxique anti tumorale de l’ADC. • Pour les études de stabilité et de tolérabilité des ADC, le choix de l’espèce murine utilisée sera dicté par les études in vitro réalisées à la suite de l’injection des ADC. Des souris immunocompétentes seront utilisées, car ce sont des modèles classiquement utilisés pour ces études et qui permettront de faire le lien avec les études d’efficacité réalisées en souris. Les rats pourraient être préférés aux souris afin de diminuer le nombre d’animaux utilisés dans les études du fait de la disponibilité de plus grande quantité de sang pour les analyses. Les rats sont aussi couramment utilisés pour les études de stabilités des composés. • Les études de combithérapie associant les ADC avec des ICI seront quant à elles réalisées dans des souris immunocompétentes afin d’étudier les mécanismes immunitaires mis en jeu lors de la réponse anti-tumorale de l’ADC, seul ou en combinaison. Pour toutes les études, les souris ou les rats utilisés seront des femelles âgées de 6 à 8 semaines, âge considéré comme l’âge adulte, puisque les traitements étudiés ont pour but de traiter des tumeurs chez l’adulte ayant un système immunitaire mature. De plus, nous n’attendons pas de différence de résultat entre des souris mâles ou femelles. C’est pourquoi des souris femelles seront utilisées pour faciliter l’organisation des cages et limiter les bagarres entre individus pouvant générer du stress risquant de nuire à l’interprétation de l’étude.
Exploration du rôle du système nerveux périphérique sensitif dans des modèles murins de pathologies inflammatoires
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Une partie des souris est génétiquement modifiée pour que les neurones de la perception de la douleur puissent être supprimés, et d'autres subissent cette suppression par un traitement dès l'âge de trois ou quatre semaines. 1 808 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement des pattes, de la moelle épinière et des ganglions rachidiens. Elles développent une arthrite ou une forme de sclérose en plaques provoquée par l'équipe, sans que le résumé décrive comment, et reçoivent jusqu'à 21 injections quotidiennes de TAFA4. La sclérose induite paralyse leurs membres arrière. Le porteur écrit qu'"aucun analgésique ne peut être utilisé" sans compromettre ses résultats, et promet dans le même texte un "soin particulier" pour éviter la souffrance.
Objectifs
De nombreuses études suggèrent que les neurones impliqués dans la perception de la douleur jouent un rôle important dans le développement des maladies inflammatoires. Notre projet a pour objectif de déterminer le rôle de ces neurones sur l’évolution de deux maladies inflammatoires : la polyarthrite rhumatoïde, causant une inflammation des articulations et la sclérose en plaque, causant une inflammation de la moelle épinière. Un objectif secondaire de ce projet sera également d’étudier le potentiel thérapeutique d’une molécule aux propriétés anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
A ce jour, peu d’études décrivent comment les neurones impliqués dans la perception de la douleur influencent l’apparition et l’évolution des maladies inflammatoires. Notre projet permettra donc à la fois de mieux comprendre comment ces neurones influencent ces maladies inflammatoires et permettra également d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques dans ces maladies chroniques, très invalidantes et nécessitantes de nouvelles thérapies.
Procédures
Outre l’induction de l’arthrite et du modèle de sclérose en plaque qui sont l’objet de notre étude, les animaux vont subir des injections quotidiennes de traitement. La durée de l'intervention (contention + injection intra péritonéale) est de moins d'environ 45 secondes par animal. Les injections de TAFA4 pourront durer jusqu'à 21 jours (une injection par jour soit 21 injections).
Impact sur les animaux
Nos expériences sont susceptibles de déclencher des douleurs chez les animaux. Compte tenu de la nature même du projet qui propose d’explorer l’effet des neurones impliqués dans la perception de la douleur, aucun analgésique ne peut être utilisé sans compromettre les résultats expérimentaux. Notre modèle de sclérose en plaque induit une paralysie des membres inférieurs entrainant une difficulté à accéder aux croquettes. Une nourriture gélifiée sera ajoutée systématiquement lors pour prévenir la dénutrition des souris.
Devenir
mise à mort des animaux à la fin des procédure. En effet, pour cette étude nous avons besoin de prélèver différents organes (pattes, moelle épinière, ganglions rachidiens) pour analyser leur composition immunitaire, le score histologique etc.. afin de comprendre les mécanismes de ces pathologies. Les prélèvements nécessitent une euthansie de l'animal.
Remplacement
Nous proposons que les neurones responsables du ressenti de la douleur joue un rôle dans le développement des maladies inflammatoires telles que la polyarthrite rhumatoïde et sclérose en plaque. Seuls les modèles animaux mimant la complexité du système nerveux périphérique ainsi que de la réponse inflammatoire permettront de vérifier cette hypothèse. Ces interactions ne peuvent à ce jour pas être modélisées ni in vitro ni in silico. Cependant, pour la recherche du mécanisme de l’interaction neurone/cellule immunitaire nous veillerons à utiliser dès que possible des techniques de remplacement.
Réduction
Le plan de nos expériences sera construit de sorte à limiter le nombre de souris. Le modèle d’arthrite a été choisi et optimisé afin d’obtenir une incidence proche de 100% et une variabilité minimale, permettant ainsi de réduire au minimum le nombre de souris nécessaire. Le modèle de sclérose en plaque est quant à lui le seul modèle murin mimant la pathologie humaine. Afin de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisé nous avons modélisé les tests statistiques en amont de nos expériences pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire et suffisant pour répondre à chacune de nos hypothèses de travail.
Raffinement
Stratégie de réduction du stress : Pour réduire l’angoisse des animaux, un temps d’acclimatation d’au moins une semaine sera respecté avant toute procédure expérimentale. Les souris seront hébergées en cage standard avec toit filtrant au nombre de 5 par cage, avec de la sciure de bois utilisée comme litière, des lanières de papier kraft comme matériau de nidification et des maisons de souris en dôme de cellulose et fournies pour l'enrichissement environnemental. Les souris sont nourries et boivent ad libitum, et sont libres de leur déplacement. Stratégie de réduction du la souffrance : Une surveillance quotidienne est réalisée par des spécialistes animaliers permettant de subvenir aux besoins nécessaires au bien-être des animaux. Un soin particulier sera apporté pour éviter la souffrance des animaux par la surveillance de signes extérieurs de souffrance. L’atteinte d’un point limite entrainera la décision d’euthanasie de l’animal concerné. De la nourriture en gel sera déposée dans la cage des animaux souffrant de sclérose en plaque pour assurer une alimentation suffisante.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle idéal pour notre étude dû au haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme, l’état des connaissances actuelles, les outils et structures disponibles pour sa manipulation et un temps de reproduction court. En particulier, la génération de souris génétiquement modifiées bien maitrisée dans notre laboratoire dans lesquelles les neurones sujets de notre étude peuvent être déplétés font de la souris un modèle non remplaçable. Des souris d’âge minimum de 6 semaines seront utilisées afin d’avoir un système immunitaire et sensitif mature. Pour les expériences utilisant une déplétion pharmacoloqique de ces neurones, nous utiliserons des souris âgées de 3-4 semaines. En effet, l’injection doit être effectuée le plus précocement possible lors du développement du système nerveux afin d’obtenir une déplétion optimale. La sclérose en plaque et l’arthrite seront ensuite induites à partir de 6 et 8 semaines, respectivement.
Evaluation et développement pré-clinique des cathéters pour cartographie, cautérisation ou électroporation irreversible des arythmies cardiaques dans des modèles porcins et ovins
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 125
Les cathéters testés sont des prototypes destinés à des partenaires industriels, qui doivent obtenir une certification réglementaire avant leur mise sur le marché. 125 jeunes cochons et 125 brebis adultes, soit 250 animaux non-humains, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Sous anesthésie générale, chacun passe deux à quatre heures d'IRM ou de scanner, puis une opération de quatre à six heures où le cathéter crée entre cinq et vingt lésions dans le cœur, avec des risques de paralysie du nerf phrénique, de fibrillation ventriculaire et de saignement. Une partie est soumise à nouveau, un à trois mois plus tard, à quatre à six heures d'imagerie et de cartographie, et certains peuvent porter une maladie cardiaque provoquée auparavant, sans que le résumé dise comment. Le porteur écrit que ces dispositifs ont "un marché mondial en pleine croissance".
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité et la sécurité de prototype de cathéters de diagnostic ou de traitement par ablation pour les troubles du rythme cardiaque. Pour cela l’évaluation préclinique est obligatoire, via l’utilisation de modèles animaux, sains ou malades, en conditions proches de la clinique, avant leur utilisation chez l’homme. Les cathéters sont des dispositifs médicaux manœuvrables à l’intérieur des gros vaisseaux et du cœur et permettent aux cardiologues soit de diagnostiquer une maladie cardiaque soit de la traiter. Les cathéters d’ablation sont des dispositifs médicaux utilisés pour le traitement de maladies cardiaques. Ils permettent grâce à une électrode positionnée à leur extrémité, de causer une cautérisation ou une lésion contrôlée dans le cœur. Cette lésion interrompt les circuits favorisants l’activation désynchronisée du muscle cardiaque. Les cathéters de diagnostic eux, utilisent plusieurs électrodes positionnées en différentes configurations géométriques pour capturer les signaux du cœur et aider à trouver les sources anormales d’activation cardiaque. Le projet permettra de valider les paramètres suivants de prototypes de cathéter avant de pouvoir être utilisés chez le patient : les aspects ergonomiques (robustesse et préservation de l’intégrité mécanique, manœuvrabilité d’un cathéter, capacité à atteindre les cibles cardiaques), l’efficacité (capacité à cibler les points de contrôle lors du diagnostic, capacité à induire des lésions durables sur toute l’épaisseur du myocarde) et enfin la sécurité (risques de créer des caillots de sang pouvant être responsables d’AVC, risque d'endommager les organes adjacents…). Lors de procédure médicale réalisée chez le patient (identique à celle réalisée dans le projet), les patients sont conscients (sédation légère), avec une gestion de la douleur par voie médicamenteuse ajustée par pallier en fonction de la réponse du patient au traitement. Les tests réalisés chez les modèles animaux se déroulent en anesthésie générale. L’objectif de ce projet est de travailler sur des prototypes des cathéters qui devraient permettre une manœuvrabilité optimale, montrer une absence ou minimisation des risques collatéraux pendant la procédure, et provoquer des lésions du tissu cardiaque ayants des effets durables sur les propriétés électriques du cœur traité, afin de pouvoir les proposer à terme dans la prise en charge de maladies cardiaques.
Bénéfices attendus
Les tests des cathéters sur les animaux pour les thérapies du trouble du rythme cardiaque sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus. L’évolution permanente des dispositifs médicaux dans la prise en charge des patients met en évidence l’intérêt des cathéters pour le diagnostic et le traitement par ablation thermique et non-thermique de certaines maladies cardiaques, ces dispositifs ont donc un marché mondial en pleine croissance. Les tests précis et éthiques ouvriront aux partenaires industriels et aux collaborateurs la possibilité de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, ce qui leur permettra d'obtenir la certification réglementaire pour mettre leurs dispositifs sur le marché.
Procédures
Toutes les procédures et les étapes décrites dans ce projet se déroulent sous anesthésie générale. Nous allons utiliser des cochons jeunes ou des brebis adultes, selon la disponibilité et la nécessite d’effectuer un protocole chronique ou aigü. Nous prévoyons d’utiliser maximum 250 animaux en 5 ans. Les animaux pourront être sains ou être des modèles de maladies cardiaques précédemment créés. Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM et/ou scanner CT (durée 2-4 heures), une opération (identique à celle réalisée chez le patient) pour le test des cathéters sous imagerie par rayons X (durée 4-6 heures). En fonction dudispositif médical à tester, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’un à trois mois après l’ablation, de l’imagerie et cartographie diagnostique afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures)
Impact sur les animaux
Les niveaux de stress et les effets cardiaques dus aux thérapies de diagnostic et d'ablation sont identiques à ceux que connaissent les patients en milieu clinique. Les effets secondaires peuvent être une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, un déclenchement de tachycardies ventriculaire débordantes en fibrillations ou un saignement aux sites d’introduction des cathéters.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, les organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.
Remplacement
A ce jour, pour les objectifs envisagés dans ce projet, nous n’avons pas à disposition d’autres options pour le test de cathéter d’ablation et diagnostic que d’utiliser des modèles animaux. Nous pouvons obtenir des modèles cellulaires en laboratoire pour des analyses préliminaires, mais ces modèles qui se basent sur les cellules cardiaques n'offrent que des résultats extrêmement simplifiés par rapport au cœur entier. Les modèles tissulaires ex vivo ne peuvent pas nous permettre d’observer les effets du remodelage à long terme qui certifie la validation des cathéters pour leur utilisation en clinique.
Réduction
Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux utilisés repose sur la maximisation du nombre de sites que nous pouvons traiter par ablation. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous prévoyons d’effectuer certaines évaluations en parallèle (ex : évaluer un cathéter diagnostic et un cathéter d’ablation), si leur coévaluation n’affecte pas les résultats attendus. Si un cathéter montre des limitations importantes en termes de sécurité et/ ou de fiabilité, l’évaluation sera arrêtée ou suspendue en l’attente d’une amélioration du dispositif par le constructeur. De même, si l’évaluation statistique atteint une puissance suffisante, aucun autre animal ne sera inclus dans l'évaluation du cathéter d'intérêt. Chez un jeune porc ou un jeune mouton, nous pouvons effectuer entre 5 et 20 lésions en considérant à la fois les ventricules et les oreillettes. Cela nous donne suffisamment de répliques techniques pour rendre les résultats plus robustes et réduire l’erreur apportée par la variabilité biologique et anatomique individuelle. Cette confiance nous permet d’utiliser la quantité minimale de 5 animaux par conditions afin d’avoir une puissance statistique acceptable. En outre, dans le cas où le paramétrage des thérapies doit être testé en amont du test sur le tissu cardiaque, nous pouvons tester différentes conditions sur les muscles de la cuisse.
Raffinement
Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constantes de leurs paramétres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, tempérautre...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel formé, qui peut intervenir rapidement 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.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, cochon, chèvre, chien), le cochon et le mouton ont été retenus car ces modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent une référence dans la communauté scientifique. De plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. Stades de développement des animaux inclus : - Porc : jeune de 50-70kg environ (environ de 4-5 mois) - Ovins : adultes à partir de 12 mois Au stade défini, et pour les deux espèces, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des dispositifs médicaux.
Oncologie : modèles d’études précliniques d’analyse des métastases
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 1245
6195 rongeurs, souris et rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit une injection de cellules tumorales déclenchant des métastases, puis des administrations de substances jusqu'à quatre fois par jour, avec perte de poids, hypothermie et difficultés respiratoires déclarées. Le porteur développe ces modèles pour tester des anticancéreux pour "des clients du secteur industriel privé" comme pour la recherche publique. Il affirme que les métastases ne peuvent être reproduites in vitro.
Objectifs
Le cancer est un problème de santé publique majeur et représente la deuxième cause de décès dans le monde. Les métastases correspondent à un processus de migration des cellules tumorales de la tumeur primaire vers des organes distants. Les métastases sont la principale cause de décès par cancer. Il reste ainsi nécessaire de disposer de modèles complexes et prédictifs pour évaluer la complexité du microenvironnement tumoral. Dans ce projet, des cellules issues de tumeurs seront injectées à des rongeurs selon différentes voies d’administration afin de permettre d’examiner de larges cohortes de tumeurs dont la croissance et la réponse aux médicaments pourront être évaluées. Les modèles de métastases chez l’animal sont complexes mais récapitulent l’effet de molécules sur le microenvironnement « normal » des métastases et reste prédictif de la réponse aux traitements en recherche. Dès lors l’utilisation d’animaux vivants est donc nécessaire afin de tester de nouvelles substances pharmacologiques. Les procédures décrites dans ce projet correspondent à la création de différents modèles de métastases chez le rongeur (souris ou rat). L’objectif est de mesurer différents critères (taille de la métastases, survie...) afin d’évaluer l'efficacité ou la toxicité de molécules aux propriétés anticancéreuses décrites ou potentielles.
Bénéfices attendus
Le projet consistera à développer des modèles de métastases chez le rongeur pour les différentes indications en oncologie, qui permettra de tester l'efficacité d'anticancéreux pour des clients du secteur industriel privé ou des laboratoires de recherche publique ou dans un contexte de recherche interne. De plus, il permettra aussi d'évaluer l'expression de certains biomarqueurs en amont d'une étude de pharmacologie ou de générer des modèles animaux pour des procédures de test dans un autre laboratoire dans le cas de collaboration.
Procédures
Les animaux subiront une anesthésie d’environ 5 à 30 minutes pour les phases de chirurgie ou d’injection. Toujours sous anesthésie, les animaux subiront une injection rapide (
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables inhérents au développement tumoral pourront apparaître pendant une étude : - Une perte de poids corporel - Un comportement amorphe marqué pendant les périodes de vigilance - Une hypothermie persistante - Une distension anormale de l’abdomen pouvant être le signe d’un épanchement - Des problèmes de respiration pour l’animal - Une incapacité de se nourrir ou boire L’ensemble de ces symptômes sera monitoré pendant l’étude afin d’appliquer des mesures pouvant amener à l'euthanasie de l’animal avant la fin de l’étude pour raison éthique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d’étude car les animaux présentent des tumeurs et cela ne permet pas un maintien des animaux en vie dans de bonnes conditions de santé.
Remplacement
Ce modèle ne peut pas être remplacé par des méthodes alternatives car l'induction de métastases s'accompagne de modifications physiopathologiques et micro-environnementales spécifiques ne pouvant actuellement pas être reproduites in-vitro, ces modifications étant nécessaires pour l'étude d'efficacité d'anticancéreux. De plus, les traitements utilisés subissent toutes les différentes phases incluant administration, distribution, métabolisme et élimination, étapes ne pouvant être reproduites in-vitro.
Réduction
Des analyses in-vitro pourront être réalisées en amont de l'étude permettent de sélectionner des lignées/types de cellules présentant une sensibilité à la substance d'essai afin de limiter le nombre d'animaux. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose-effet, la comparaison par rapport à une substance de référence, et un effectif suffisant de façon à obtenir une puissance statistique suffisante pour interpréter les résultats de façon correcte, évitant ainsi une répétition des tests. Dans cet objectif, une analyse sera réalisée afin d’estimer le nombre d’animaux nécessaire pour observer une diminution du volume tumoral mesuré d'au moins 50%.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales afin de réduire au maximum la souffrance animale est mis en œuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids, …), permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse. Le programme d’anesthésie, d’analgésie et de chirurgie (incluant oxygène à concentration ajustable et des tapis chauffants) est défini en accord avec un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères... En cas de doute, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu’à normalisation ou jusqu’à atteinte des points limites. Tous les points limites et leur cotation sont décrits dans un formulaire interne. Cette observation inclut une surveillance de l'aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal sous stimulation, la respiration l’appétit, l’état d’hydratation, les tremblements ou convulsions… Une évaluation interne incluant la cellule de bien-être animal pourra permettre de réévaluer et d’adapter à posteriori la catégorie si nécessaire.
Choix des espèces
Les rongeurs rats et souris demeurent essentiel à étudier les tumeurs in vivo et à comprendre les mécanismes moléculaires de la pathogenèse du cancer. En effet, les métastases présentent une accumulation de multiples aberrations génétiques qui transforment les cellules, entraînant une croissance anormale et une forte prolifération des cellules. Il n’est pas possible de reproduire ces éléments in vitro et nécessite une système complexe comme les modèles animaux. Les deux genres mâle et femelle seront utilisées car le cancer affecte aussi bien les hommes que les femmes. De plus, la nécessité d'utiliser les 2 genres est aussi due au type de cancer (exemple : femelle pour le cancer des ovaires, mâle pour le cancer de la prostate). Tous les animaux seront utilisés à partir de 5 semaines de développement que ce soit des rats ou des souris. Dans certains cadres, les animaux pourront être utilisés avant sevrage dans des modèles génétiques ou de tumeurs pédiatriques.