Recherche appliquée

Scarifiées à la queue pour des prélèvements répétés de gouttes de sang, 1 344 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent des mutations reproduisant un diabète ou des tumeurs du pancréas et reçoivent des injections activant la mutation, des gavages, un régime gras et des tests de glycémie répétés. Certains fœtus sont traités à travers la mère gestante. Le porteur qualifie ces souris de "modèles uniques au monde" et affirme que la mesure de la glycémie ne peut se faire qu'in vivo.

Objectifs

Récemment, une nouvelle mutation d’une protéine pancréatique a été décrite dans plusieurs familles de patients. Cette mutation cause un diabète chez les hommes, et des tumeurs du pancréas chez les femmes. Pour le moment, son mode d’action n’est pas connu. Les hommes touchés développent un diabète particulier différent du diabète de type 1 auto-immun et du diabète de type 2 lié à l’obésité. Les femmes présentent quant à elles des tumeurs particulières du pancréas issues des cellules productrices d’insuline, entrainant une sécrétion excessive et incontrôlée d’insuline qui provoque des hypoglycémies répétées (baisse anormale du sucre dans le sang). L’objectif de ce projet est donc de rechercher les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de ces troubles du pancréas. A plus long terme, ces recherches devraient permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et ainsi de proposer de nouveaux traitements.

Bénéfices attendus

Cette étude présente un grand intérêt pour le traitement à la fois du diabète et du cancer du pancréas puisque les mutations de notre protéine d’intérêt ont été décrites dans ces deux pathologies. Sur le plan clinique, nous prévoyons des retombées potentielles à moyen et à plus long terme. En effet, le diabète est une maladie métabolique complexe qui implique souvent plusieurs gènes. Cette hétérogénéité rend difficile son étude. Il existe aussi certaines autres formes de diabète qui n’impliquent qu’un seul gène. Elles sont présentes soit chez des nouveau-nés, soit chez de jeunes adultes. Dans ce contexte, il est plus facile de comprendre les mécanismes à l’origine de la maladie et ainsi de progresser vers des voies thérapeutiques. C’est le cas du facteur que nous étudions au laboratoire, qui est produit dans le pancréas. Une seule mutation du gène codant pour ce facteur suffit à déclencher un diabète. Nous pensons donc que notre étude chez la souris pourra permettre non seulement de décrire une nouvelle forme de diabète monogénique, mais aussi d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques permettant d’élaborer de nouveaux traitements. Le facteur que nous étudions est également associé à l’apparition de tumeurs pancréatiques chez des patients. Son rôle biologique reste toutefois encore mal compris à ce jour. Notre projet permettra d’élucider son implication dans le cancer pancréatique qui représente une cause de mortalité importante.

Procédures

Dans ce projet, nous utiliserons des souris qui portent des mutations représentatives de celles portées par des patients qui présentent soit un diabète, soit des tumeurs du pancréas. Ces souris seront examinées à différents stades de la vie, allant de la vie fœtale à des stades âgés. Certains des animaux utilisés nécessitent l’injection d’un composé pour activer la mutation étudiée. Les animaux adultes vigiles (éveillés) porteurs de cette mutation inductible, recevront une ou cinq administrations de la substance par injection soit une (ou trois) administrations par voie orale, soit une administration par application d’une solution sur la peau (1 ou 3 fois) (durée de chaque geste inf à 30sec). Des fœtus seront également traités en administrant le composé chez la mère gestante : soit par gavage (1 à 2 doses), soit par injection (1 ou 2 fois) soit dans l’alimentation pendant une semaine (durée de chaque geste inf à 30 sec). Ces mêmes animaux seront ensuite étudiés grâce à des expériences de mesure de la régulation de la glycémie. Pour cela, ils auront un prélèvement, puis ils seront placés à jeun pendant 16 heures, et auront un second prélèvement (durée de chaque prélèvement inf à 10sec). Ils recevront une injection (10 sec) suivie de 5 prélèvements d’une goutte de sang durant les 2h suivantes. Trois jours plus tard, ces gestes seront répétés sur ces mêmes souris. Dans le cadre d’une étude longtudinale, ce lot de souris pourra être soumis à ce type d’injection puis prélèvement au maximum 3 fois lors de ces 2 tests (durée de chaque prélèvement inf à 10sec). Enfin, certaines souris seront exposées à un régime riche en graisse pendant des durées allant de 14 jours à 3 mois. Ces mêmes animaux seront ensuite étudiés grâce à des expériences de mesure de la glycémie, impliquants une injection et 7 prélèvements d’une goutte de sang, Trois jours plus tard, ces gestes seront répétés sur ces mêmes souris (durée de chaque prélèvement inf à 10sec).

Impact sur les animaux

Les modèles générés pour l’étude n’ont pas de phénotype dommageable. Les nuisances attendues sont celles liées aux différentes injections. Ces nuisances correspondent à l’introduction d’une aiguille et donc à des douleurs associées à une injection classique. Celles-ci sont de courte durée, et ces différentes injections ne provoquent aucun autre effet secondaire à l’exception de la nuisance de l’injection. Les souris exposées à régime particulier (riche en graisse) peuvent présenter une prise de poids sans conséquence sur le bien-être des animaux. Après injection, nous nous attendons à observer une légère hyperglycémie (élévation de la glycémie) à la fois chez les mâles et les femelles lorsque des tests métaboliques seront effectués. Sur la base de nos premiers résultats, l’hyperglycémie devrait être moindre chez les femelles. Néanmoins, cette hyperglycémie modérée ne sera probablement que passagère, et une glycémie normale sera rétablie après quelques heures. Pour les mesures de glycémie, le premier prélèvement étant réalisé après une légère scarification de la queue et les suivants après le retrait de la croûte, ce geste entraînera une douleur légère et de courte durée. Cela prend 10 à 20 secondes maximum répétées 5 fois sur 120 minutes, les temps de l’expérience.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Les souris que nous utilisons sont des modèles uniques au monde. Les paramètres physiologiques, c’est à dire les mesures de glycémie et d’insulinémie ne peuvent être effectuées que in vivo. De plus, il existe un dialogue entre les différents organes de la souris. Cette interaction entre les différents organes impliqués dans le métabolisme glucidique de la souris -le foie, le muscle et le tissu adipeux- ne peut être analysée que dans un organisme entier vivant. Néanmoins, pour limiter les investigations in vivo, un maximum d’informations proviendra d’analyses sur des tissus fixés et d’analyses bio-informatiques in silico à partir de prélèvement post-mortem. Nous effectuerons également des expériences in vitro quand cela est possible pour limiter les expériences in vivo. Par exemple, la culture d’îlots de Langerhans prélevés sur des souris post-mortem, un animal pouvant générer environ 100 îlots qui sont ensuite stimulés in vitro..

Réduction

Nos modèles représentent des modèles uniques au monde pour étudier les pathologies trouvées chez l’homme. En effet, ce sont le seul moyen d’étudier les effets d’une mutation, qui chez l’homme, déclenche un diabète ou un insulinome. Les stratégies d’accouplement ont été optimisées afin de réduire le nombre d’animaux.. D’après la littérature, nous avons défini la taille de nos groupes pour permettre des résultats concluants et faire des analyses statistiques. Pour réduire le nombre de souris utilisées, une étude pilote sera réalisée pour certains modèles de souris avant de définir les conditions optimales. Une approche Go/No Go sera ensuite appliquée afin de déterminer si les inductions pour activer la mutation étudiée se feront au stade fœtal ou adulte. Cela signifie que nous ferons un choix de la méthodologie utilisée selon les résultats préliminaires obtenus. Si nous constatons que l’activation de la mutation est satisfaisante pendant le développement foetal, nous choisirons plutôt cette méthode et nous n’activerons pas la mutation au stade adulte.

Raffinement

En accord avec les recommandations internationales dans le domaine du diabète et de la cancérologie, les animaux seront suivis régulièrement afin d'assurer leur bien-être et les expérimentations seront arrêtées avant la souffrance des animaux. Une grille de score sera également mise en place. Dans le cadre des procédures, toutes les manipulations seront réalisés pour garantir le meilleur confort à l’animal. En particulier, lors des expériences impliquant des injections, les animaux seront observés de façon quotidienne, de manière à surveiller l'état général de la souris. Pour rappel, nous n’attendons pas de nuisance particulière, hormis une légère hyperglycémie chez les mâles après injection. De plus, les animaux aux stades fœtal et nouveau-né seront utilisés uniquement pour des prélèvements d’organes après injection. Aux stades plus tardifs, les tests réalisés ne nécessitent pas d’utiliser des analgésiques pour ces tests.

Choix des espèces

Nos modèles murins sont uniques et la souris est le seul organisme existant qui puisse permettre d’étudier l’effet de mutations de notre protéine d’intérêt. Etant donné son cycle de reproduction et sa parenté biologique avec l’homme, la souris constitue un modèle de choix pour mener nos expériences. De plus, il est accepté et validé par la communauté internationale que la souris est pleinement appropriée pour les études du métabolisme que nous proposons. Les stades de développement étudiés sont les suivants : fœtus (E18,5), 1 mois, adultes de 3 mois, 6 mois, 12 mois, 18 mois, et 24 mois. En effet, on sait que notre protéine d’intérêt peut jouer un rôle dans la différenciation des cellules pancréatiques pendant la vie fœtale, mais aussi sur leur prolifération pendant la période postnatale jusqu’à un mois.. Nous souhaitons donc déterminer si la mutation étudiée affecte ces cellules à ces stades. Plus tard, cette mutation pourrait déclencher un diabète ou une tumeur pancréatique, selon le stade de la vie de la souris. En effet, on sait que ce type de phénotype est très dépendant du métabolisme et de l’âge de la souris). C’est pour cette raison qu’il est impératif d’étudier le phénotype des souris à ces différents stades de la vie adulte.

Pour constituer une collection d'échantillons de référence, 320 volailles, des poules, des dindes et des canards, vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque oiseau est infecté par de l'influenza aviaire ou un paramyxovirus déposé dans les yeux et les narines, puis subit jusqu'à dix-huit écouvillons et trois prises de sang sur vingt jours. Le porteur indique que l'effectif suit la norme réglementaire, sans analyse statistique. Les animaux sont mis à mort pour récolter un volume maximal de sérum, l'un des objectifs du projet, et pour éviter la dissémination des virus.

Objectifs

L'influenza aviaire et la maladie de Newcastle sont des maladies à virus des oiseaux dont l'impact sanitaire et économique est majeur dans les élevages de volailles. La surveillance et la lutte contre ces maladies reposent sur l'utilisation de méthodes de diagnostic de laboratoire, dont les performances doivent être préalablement déterminées et contrôlées. L'objectif de ce projet est de constituer une collection d'échantillons biologiques, d'origine et de caractéristiques connues, qui serviront à ces contrôles. Le recours aux animaux est la seule façon d'obtenir des échantillons représentatifs des prélèvements qui sont faits en pratique quand la présence de la maladie est suspectée en élevage. Les échantillons collectés pendant le projet sont des écouvillons et des sérums prélevés chez quatre espèces de volailles (poule, dinde, canard de Barbarie et canard mulard) après inoculation contrôlée avec un virus de l'influenza aviaire ou un paramyxovirus aviaire.

Bénéfices attendus

L’utilisation de méthodes d’analyses de laboratoire est obligatoire pour confirmer officiellement un cas d’influenza aviaire ou de maladie de Newcastle. Les échantillons (écouvillons et sérums) récoltés à différents stades de l'infection chez les volailles seront utilisés pour les contrôles préalables de conformité des méthodes de diagnostic de l'influenza aviaire et de la maladie de Newcastle. Ils pourront également être utilisés en routine afin d'harmoniser, au niveau national, la mise en oeuvre de ces mêmes méthodes.

Procédures

Les animaux sont soumis aux prélèvements suivants sur animaux vigiles. Au maximum, 9 écouvillons oropharyngés, 9 écouvillons cloacaux et 3 prises de sang seront réalisés par animal, sur un pas de temps de 20 jours au maximum. L'infection des animaux est effectuée par application d'une goutte de suspension de virus dans chaque oeil et chaque narine, en début de procédure. Au cours de chaque intervention, les prélèvements (3 types au maximum pour une date donnée) sont réalisés séquentiellement sur l'animal : la durée de chacun des actes ne dépasse pas une minute pour une durée totale d'immobilisation et de contention d'environ 3 à 5 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Suite à l’inoculation des virus, les signes cliniques suivants pourront être observés le plus souvent isolés (et éventuellement associés dans les cas les plus prononcés) : symptômes respiratoires, digestifs et symptômes généraux pouvant exceptionnellement amener l’animal à arrêter de s’alimenter ou à rester prostré. Toutefois, les virus sélectionnés ne provoquent généralement que des signes de gêne respiratoire modérée. Par ailleurs, chez les canards, l’infection est fréquemment inapparente. Les manipulations et la contention des animaux nécessaires à la réalisation des prélèvements, ainsi que ces derniers, peuvent également avoir un impact négatif sur le bien-être des animaux. Toutefois, ces nuisances sont de faible intensité et très limitées dans le temps. Le risque d’hématome suite aux prises de sang est réduit : le personnel est formé à cet acte et applique systématiquement un point de compression pour éviter la formation de l’hématome.

Devenir

La mise à mort de l'ensemble des oiseaux utilisés au cours d'une procédure, qui ont donc été infectés et auront produit des anticorps, est nécessaire pour procéder (au moment de cette mise à mort) à la récolte d'un volume maximal de sang permettant d'obtenir un volume final de sérum, dont la collecte est l'un des objectifs du projet, lui aussi maximal. Par ailleurs, cette mise à mort est également nécessaire pour prévenir tout risque de dissémination des virus inoculés.

Remplacement

Le modèle d’infection des oiseaux par voie naturelle permet l’obtention d’échantillons dans lesquels le virus recherché ou les anticorps produits par l'animal infecté sont naturellement associés de manière représentative à la matrice du prélèvement lui-même. Ces prélèvements, d’origine contrôlée et de caractéristiques a priori connues, sont ceux qui se rapprochent le mieux des prélèvements collectés en élevage pour le diagnostic ou la surveillance des maladies des volailles, ce qui les rend pertinents pour le contrôle des méthodes d'analyse.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés correspond à l’effectif standard (fixé par la réglementation) prélevé sur le terrain, pour le diagnostic de l‘influenza aviaire ou de la maladie de Newcastle, et il est adapté pour optimiser le volume total de sérum collecté en fin de procédure. Par ailleurs, ce projet ne nécessite pas d'analyse statistique.

Raffinement

Les souches de virus utilisés seront de préférence sélectionnées parmi des souches qui n’étaient pas associées, lors de leur détection, à des formes sévères de maladie : ceci permet de limiter l’intensité prévisible des signes cliniques que pourraient manifester les animaux inoculés lors de la procédure. De plus, un examen clinique au moins quotidien permet de suivre l’évolution des signes cliniques éventuels : il est prévu, dès la première détection éventuelle de signes cliniques prononcés, d’augmenter la fréquence des observations à deux fois par jour afin de détecter précocemment toute aggravation. Des points limites stricts et spécifiques de la procédure expérimentale associée à ce projet seront également appliqués. Les animaux sont logés dans des parcs ou des volières, en respectant les normes d'élevage adaptées (superficie et densité d'animaux, points d'alimentation et d'abreuvement), par groupes d'animaux de même espèce, bénéficiant ainsi d'un enrichissement social. Ils sont nourris et abreuvés à volonté.

Choix des espèces

Les espèces d'oiseaux choisies (poule, dinde, canard de Barbarie et canard mulard) correspondent à quatre espèces de volailles parmi les plus couramment élevées en France, et à ce titre les plus fréquemment prélevées dans le cadre des plans de lutte et de surveillance pour l'influenza aviaire et la maladie de Newcastle. Les animaux seront inoculés entre 4,5 et 6,5 semaines d'âge. Cette classe d'âge correspond à la période médiane ou finale de l'élevage de production pour les différentes filières concernées. Par ailleurs, le choix de cette tranche d'âge représente un compromis entre une bonne réceptivité à l'infection (celle-ci étant généralement plus importante, plus l'animal est jeune) et une moindre sensibilité à la maladie.

Retenus parce que leur cœur ressemble à celui de l'humain, 100 chiens, 500 porcs et 500 moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie, parfois la création d'une lésion cardiaque, pour tester des dispositifs implantables comme des pacemakers ou des défibrillateurs, avec une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Les animaux sont ensuite mis à mort pour l'examen des tissus et l'usure des implants. Le porteur affirme que l'essai sur "organisme entier" est "incontournable" et relève d'une obligation réglementaire.

Objectifs

Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. La rythmologie étudie les troubles du rythme cardiaque, d'importants progrès ont été réalisés en matière d'explorations électrophysiologiques ou d'électrophysiologie interventionnelle. Le défibrillateur automatique implantable (DAI), ainsi que le stimulateur multisite, sont devenus des outils thérapeutiques incontournables avec un élargissement progressif des indications. La fibrillation atriale (FA) est une autre entité pathologique, son incidence augmente dans la population générale, indépendamment de l'âge. L'ablation est décrite comme un traitement de la FA, c'est une technique médicochirurgicale visant à détruire les zones du myocarde et tissus arythmogènes, à l’aide d’un cathéter d’ablation. La pose de pacemakers est aujourd’hui un acte parfaitement maîtrisé et codifié, qui nécessite toujours recherche et développement pour améliorer les performances électriques, augmenter l’espérance de vie des pacemakers, diminuer les risques de délogements, de fractures de sondes, d’infection, etc... La stimulation biventriculaire, est une autre application en rythmologie qui vise à corriger les contractions non coordonnées des ventricules, souvent observées chez les patients avec une insuffisance cardiaque sévère. L'évaluation et le developpement de nouvelles méthodes et dispositifs en rythmologie par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasive demandent une phase de recherche/développement préalable. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées au modèle animal en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour les valider selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).

Bénéfices attendus

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.

Procédures

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim, lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés avec ajout d'anesthésiques locaux pour certains actes chirurgicaux, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).

Devenir

Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge multimodale de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme pertinenets et appropriés à cette fin. - L'anatomie et la physiologie cardiaque des ovins, porcins et canins reproduisent fidèlement celles de l'Homme, - Le processus de cicatrisation chez les ovins, porcins et canins est similaire à celui observé chez l'Homme, - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards tels qu'utilisés chez l'Homme, - Le modèle canin est le à présenter un auricule gauche avec ostium comme chez l’Homme. La fibrillation et la défibrillation sont plus faciles à entreprendre sur le chien et il existe un large corpus de publications pour les troubles de la conduction et la pose de pacemaker ou de défibrillateurs implantables chez cette espèce. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

Saignés et mis à mort dès l'éclosion pour une partie, opérés à 24 jours pour l'implantation de deux capteurs de température pour d'autres, 260 poulets de chair vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La pose des capteurs se fait sous anesthésie, l'un dans l'abdomen, l'autre sous la peau. Tous sont ensuite exposés à des vagues de chaleur artificielles, jusqu'à 32°C six heures par jour pendant cinq jours, pour mesurer une résistance à la chaleur transmise par la mère. Les carcasses seront valorisées commercialement, sauf celles des dix animaux ayant porté les capteurs.

Objectifs

Le projet vise à évaluer, l’impact de la « programmation thermique embryonnaire » appliquée sur des œufs embryonnés de futures reproductrices, sur leur descendance, des poulets de chair produits terminaux, exposés à des vagues de chaleur. Cette étude sera conduite sur une race à croissance lente adaptée aux conditions d'élevage en plein air, qui devrait être plus sensible aux vagues de chaleur potentielles. La capacité de la progéniture de ces femelles reproductrices soumises ou non à un traitement thermique à résister aux défis de la chaleur sera évaluée à l'aide d'indicateurs physiologiques et comportementaux qui ont été validés comme mesures de la robustesse ou de la résilience dans des environnements fluctuants et sous-optimaux. LE PROJET SE DEROULERA DANS L'EU 1, SAUF LA POSE DES CAPTEURS DE TEMPERATURE PAR VOIE CHIRURGICALE QUI SE DEROULERA DANS L'EU 2.

Bénéfices attendus

L’objectif général du projet est de proposer des stratégies de programmation thermique afin de renforcer la robustesse des animaux et leur capacité d’adaptation à des vagues de chaleur. L’intérêt scientifique de ce projet réside en premier lieu dans l’approche expérimentale réalisée sur les œufs de futures reproductrices qui est relativement peu étudiée. La connaissance de l’impact d’une programmation thermique d’œufs de futures reproductrices et la transmission potentielle à sa descendance d’une meilleure capacité à s’adapter à des vagues de chaleur n’a jamais été étudié, à notre connaissance, sous l’angle complémentaire des performances zootechniques et des biomarqueurs en lien avec la robustesse, la santé et le bien-être de la progéniture.

Procédures

Une prise de sang sera réalisée à l’éclosion sur 30 femelles futures reproductrices et 32 descendants. Ces animaux sont ensuite mis à mort pour des prélèvements de tissus. Une prise de sang sera également réalisées sur les femelles avant leur entrée en ponte (1 seule prise de sang) et sur les descendants avant, pendant et après le coup de chaleur (3 prises de sang sur les mêmes individus pour suivre leur réponse aux vagues de chaleur et leur capacité d’adaptation / récupération). La pose de capteurs internes de suivi de température sera réalisée par voie chirurgicale sur des poulets à l’âge de 24 jours (2 capteurs/poulet, l’un en intrapéritonéale et l’autre en sous cutané). Les animaux seront sous anesthésie générale dont de délai prévisionnel est de 30 min, le délai de chirurgie est estimé entre 15 et 20 min par poulet. L’application de vagues de chaleur sur tous les descendants débutera 10 jours avant la mise à mort pour une durée de 5 jours. Les fluctuations oscilleront entre 32°C pendant 6h en journée et 25°C durant 6h la nuit. Ces deux plages de température sont séparées de 6h durant lesquelles la température augmente ou diminue graduellement. DANS L'EU1 SERONT EFFECTUEES TOUTES LES EXPERIMENTATIONS SAUF L'ANESTHESIE GENERALE ET LA POSE DES CAPTEURS DE TEMPERATURE QUI SERONT REALISES DANS L'EU2. LES ANIMAUX SERONT TRANSPORTES DEUX FOIS ENTRE LES DEUX EU (5 MIN PAR TRAJET).

Impact sur les animaux

La chirurgie peut provoquer de la douleur et de l’inconfort en cas d’insuffisance d’action de l’anesthésie. Cette dernière peut provoquer une dépression respiratoire, même si le risque est limité avec une anesthésie gazeuse. Dans nos conditions, l’apparition de complications post-opératoires est peu probable mais reste possible (risques d’infection, de rejet du capteur, ou de réponse inflammatoire excessive). La contention lors des prises de sang engendre du stress pour l’animal, une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome. L’exposition aux vagues de chaleur peut engendrer des conséquences physiologiques potentielles (augmentation de la température corporelle, déséquilibre hydro-électrolytique, réduction de l’appétit, etc.) ainsi que des conséquences comportementales (agitation, apathie, ou comportements visant à éviter la chaleur comme regroupement en zones fraîches ou tentatives d’échappement). L’élevage des animaux au sol en groupe peut entraîner des comportements agressifs, voire de picage, qui peuvent être exacerbés lors d’épisodes de chaleur. LE TRANSPORT ENTRE LES DEUX EU PEUT ENGENDRER UN LEGER STRESS.

Devenir

Suite aux prélèvements de sang à l’éclosion, les animaux seront mis à mort pour des prélèvements de tissus d’intérêt métabolique. A la fin de la procédure de chirurgie, les animaux seront replacés dans leur parquet d'origine avec leurs congénères jusqu'à la fin de l'élevage du lot. Tous les autres animaux inclus dans le protocole seront mis à mort en fin d’élevage de la bande. Les carcasses de ces animaux pourront être valorisées commercialement à l’exception de celles des 10 animaux qui auront porté les capteurs de température.

Remplacement

Aucun modèle cellulaire ou in vitro n'est capable de reproduire l'effet de la programmation thermique chez l'espère cible, le poulet de chair, et son impact durant toute la durée de vie de l'animal (physiologie, comportement, performances, etc..).

Réduction

Au niveau du volet des reproductrices, 15 femelles par traitement (N=30) seront prélevés (sang + tissus) à l’éclosion pour évaluer l’impact de la programmation thermique sur la physiologie de l’animal à l’état initial. De nouveaux prélèvements de sang seront réalisés avant l’entrée en ponte des femelles (N=15 par groupe) pour évaluer le statut physiologique et métabolique des femelles. Le nombre d’animaux expérimentaux choisi est nécessaire et suffisant pour pouvoir tirer des conclusions significatives en tenant compte de nos expériences précédentes en intégrant la variabilité interindividuelle attendue en termes de poids, composition corporelle, statut métabolique et robustesse. Nous avons volontairement choisi une puissance statistique, car en absence de challenge type conditions d'élevage dégradées ou coup de chaleur plus tard dans la vie, nous nous attendons à avoir des effets de faible amplitude mais variés. Sur la base des travaux antérieurs réalisés, les marqueurs sanguins de stress oxydatifs sont les plus variables. L’unité statistique pour les dosages de biomarqueurs sera l’animal.

Raffinement

Dès l’éclosion, les descendants seront élevés au sol sur copeaux, avec accès à l’eau et à l’aliment ad libitum, dans un bâtiment à environnement contrôlé (température, ventilation, lumière). Ce mode d’élevage favorise les interactions sociales. Les animaux seront visités au moins deux fois par jour (week-ends et jours fériés inclus). En cas de signes de détresse ou de maladie (cf grille d’atteinte des points limites), un isolement en infirmerie ou une euthanasie pourra être envisagé. L’environnement sera enrichi avec des rubans colorés à picorer et un perchoir. Lors du coup de chaleur, les pipettes seront vidangées trois fois par jour pour garantir une eau fraîche. En période de forte chaleur, une attention particulière sera portée à la baisse effective des températures pour assurer des phases de récupération. Raffinement des prises de sang : elles seront réalisées par deux opérateurs expérimentés, avec une contention calme et précise. Une garde sur l’aiguille limitera les risques de pénétration excessive et de lésions cérébrales. Raffinement de la chirurgie : une prémédication sera administrée 15 min avant l’anesthésie gazeuse (bréchet). Chaque animal sera endormi individuellement. Une antibioprophylaxie débutera la veille de l’intervention et se poursuivra pendant 3 jours post-opératoires. En cas de signes de douleur (prostration, anorexie…), une dose d'antalgique pourra être donnée. Les animaux seront isolés durant 5 jours post-opératoires en infirmerie, avec suivi individuel selon une grille dédiée à l’évaluation post-chirurgicale. Cette procédure a été testée avec succès dans un essai précédent chez des poulets à croissance lente : aucune mortalité, réintégration au parquet d’origine après traitement, et croissance équivalente aux témoins. LE TRANSPORT DES ANIMAUX DE L'EU 1 VERS L'EU 2 AVANT L'OPERATION ET LEUR RETOUR DE L'EU 2 VERS L'EU 1 SERA REALISE PAR UN TECHNICIEN FORME DANS UN VEHICULE AGREE POUR LE TRANSPORT D'ANIMAUX VIVANTS. LE TRAJET EST TRES COURT (MOINS DE 5 MIN).

Choix des espèces

Le poulet de chair a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. Les œufs embryonnés seront mis en incubation au couvoir de l’établissement expérimentateur. Après éclosion, les animaux seront mis en place dans le bâtiment d’élevage et élevés jusqu’à 30 semaines pour la partie « reproducteurs », et jusqu’à environ 75 jours pour la descendance. L’évaluation de l’intérêt d’une programmation thermique embryonnaire lors de l’incubation se fera tout au long de la durée d’élevage des animaux sur les 2 générations (reproductrices et descendants). La mise en place de capteurs de température interne sera faite sur les descendants. L’opération se fera sur des animaux de 24 jours afin qu’il puisse supporter l’acte de chirurgie et permettre de suivre les paramètres du capteur tout au long de la vie de l’animal. Par ailleurs, l’épisode artificiel de forte chaleur sera appliqué en fin d’élevage, 10 jours avant mise à mort, âge où les animaux sont les plus sensibles aux variations/pics température. Il convient donc de suivre les critères zootechniques, comportementaux et sanitaires pendant toute la durée de l’élevage. Les poulets seront élevés de leur jour d’éclosion jusqu’à l’âge classique de mise à mort pour un élevage d’animaux labels (75 jours max).

Une injection sous-cutanée puis douze prélèvements sanguins par animal, la contention au lasso étant reconnue comme douloureuse : 60 porcs mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'essai teste une molécule qui freine le développement testiculaire et l'odeur de verrat, présentée comme une alternative à la castration chirurgicale. Le porteur indique que la filière et les salaisonniers attendent une solution administrable en une seule fois. Faute d'autorisation de mise sur le marché, la viande de ces porcs ne peut être consommée et les animaux sont mis à mort.

Objectifs

Depuis 2022, la castration chirurgicale des porcs doit être réalisée exclusivement avec anesthésie locale en France. Les éleveurs doivent être formés. La castration chirurgicale est pratiquée aujourd'hui dans 48 % des élevages porcins français et des alternatives sont nécessaires. La production de mâles entiers est une solution, mais elle requiert la mise en place d'un cahier des charges à l'élevage et la détection fiable de l'odeur de verrat sur les carcasses en abattoir. Actuellement, cette détection repose sur l'odorat humain, seule technique disponible à ce jour en abattoir. Un obstacle majeur à l'utilisation de la viande issue de mâles entiers par les clients des abattoirs persiste, notamment en raison des difficultés de détection en abattoir, mais aussi pour les viandes aux caractéristiques technologiques moins avantageuses (porcs mâles entiers plus maigres). À ce jour, une technique immunologique existe, mais son utilisation par les éleveurs est jugée restrictive (elle nécessite deux injections dont la seconde sur des animaux lourds cinq semaines avant l'abattage). Une administration unique de la molécule à tester représente une alternative nouvelle et intéressante en production porcine, en alternative à la castration chirurgicale. Une étude pilote menée avec cette molécule a démontré une grande efficacité pour réduire le développement testiculaire et, par conséquent, la teneur en composés odorants responsables du développement des odeurs de verrat dans le gras. Ces résultats ont également mis en évidence un impact positif sur les performances des animaux traités. Les mesures de qualité de la viande n'ont révélé aucune anomalie. La formulation de la molécule doit être améliorée et la durée du traitement ajustée via une étude complémentaire.

Bénéfices attendus

La filière porcine est en attente de solution pour supprimer à terme la castration physique. Si la production de mâles entiers s'est développée et atteint 51 % de la production française elle progresse difficilement en lien avec la difficulté de la détection des odeurs de mâle entier sur chaîne d'abattage, de viandes très maigres ou de comportements déviant des mâles entiers (agressions et comportement de monte). D'autres alternatives comme l'immuno-castration sont possibles mais ne se développent pas à ce jour en lien avec la nécessité de faire 2 à 3 injections. L'administration d'une molécule en une seule pose constitue une piste intéressante pour les éleveurs et la filière. Cette étude permettra de préciser le protocole. Les éleveurs distributeurs et salaisonniers sont en attente de nouvelles solutions.

Procédures

Chaque animal sera soumis à une injection sous cutanée et 12 prélèvements sanguins. Les durées de prélèvements sanguins seront limitées à maximum 30 secondes par animal.

Impact sur les animaux

L'administration du traitement sous ses différents formats par injection sous cutanée et les prises de sang avec contention au lasso sont douloureux et sont des effets indésirables sur les animaux. Concernant l'administration du traitement, la prise au lasso est nécessaire pour un bon positionnement pour l'injection du produit à tester. Elle est également nécessaire pour la bonne réalisation des prises de sang. Cette douleur de la prise au lasso suivie de la pose du traitement sera très rapide et réalisée par des vétérinaires la pratiquant avec du matériel dédié à cet effet. Le personnel d'élevage assurera la contention au lasso. Toutes les interventions seront limitées à une durée de moins de 30 secondes. Le faible nombre de porc par case (5 porcs) facilitera les manipulations.

Devenir

Les différents formats de la molécule testés dans cette étude ne disposent pas d'AMM pour l'espèce porcine, aussi les porcs ne peuvent être destinés à la consommation humaine et doivent être mis à mort.

Remplacement

L'expérimentation est indispensable pour définir le meilleur format de la molécule à administrer dans le futur par les éleveurs et ainsi que l'âge idéal d'injection avec le suivi rapproché sur la testostérone qui est un très bon indicateur de la fonction testiculaire. La vérification de l'effet sur le poids des testicules ainsi que la quantité de molécules odorantes de verrat dans le gras justifie un tel essai pour prouver l'efficacité de la forme testée et rassurer toute la filière jusqu'au consommateur. Le suivi zootechnique (Indice de consommation, Gain Moyen Quotidien) suivi en parallèle permettra de mesurer les effets induits par ces traitements sur les performances des animaux.

Réduction

Le nombre d'animaux mis en œuvre pour l'étude est réduit au minimum à 10 animaux par lot. Une étude préalable a été réalisée: la différence attendue pour le poids des testicules à l'abattage entre un groupe traité et le groupe témoin est de 1 kg. La taille d'échantillon requise pour atteindre une puissance de 80 % est de 10 sujets par groupe (efficacité, innocuité, pharmacocinetique et pharmacodynamique).

Raffinement

Les animaux sont élevés dans des conditions conventionnelles d'élevage de production. Les prises de sang sur les porcs à l'engraissement sont effectuées en veillant à ce que la durée de contention soient limitées au maximum (moins de 30 secondes par animal prélevé). Les personnes en charge des prises de sang sont en outre des personnes habituées à ce type de prélèvement et encadrés par un vétérinaire en charge de cette partie délicate du protocole. Les porcs seront euthanasiés après tranquillisation à la fin de l'essai sur place à l'élevage sans phase de chargement en camion, sans transport et attente à l'abattoir.

Choix des espèces

Les traitements étudiés visent à réduire le développement de la fonction testiculaire et en conséquence le risque d’apparition d’odeurs dans les carcasses de porcs. Ceci s’applique donc à des porcs mâles en phase de croissance à partir de 70 jours d’âge, pour des effets persistants jusqu’à leur abattage, vers 160 jours d’âge.

Infectées par le virus de la fièvre jaune dans un modèle décrit comme "à forte morbidité", 400 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Ces souris génétiquement modifiées ont des défenses immunitaires désactivées pour devenir sensibles au virus et développer la maladie. La liste des signes attendus comprend perte de poids, prostration, difficultés respiratoires, tremblements et convulsions, encadrés par des points limites. Le classement en souffrance seulement "modérée" contraste avec un tableau clinique aussi lourd et une visée assumée de forte morbidité.

Objectifs

Le virus de la fièvre jaune est responsable d’une maladie grave qui reste une menace dans certaines régions du monde, malgré l’existence d’un vaccin. Il n’existe actuellement aucun traitement spécifique permettant de réduire la quantité de virus ou d’améliorer l’état des personnes infectées. Le développement de nouveaux traitements est donc un enjeu important. Ce projet a pour objectif de mettre en place et de caractériser des modèles d’infection murin au virus de la fièvre jaune dans le but, de tester secondairement l’efficacité de candidats antiviraux contre le virus de la fièvre jaune dans ces modèles. L’objectif est d’identifier les molécules les plus prometteuses afin de préparer, à terme, leur évaluation chez l’être humain.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements antiviraux contre l’infection par le virus de la fièvre jaune. À terme, le bénéfice attendu est de contribuer au développement de futurs médicaments qui pourraient être mis sur le marché pour améliorer la prise en charge de cette maladie.

Procédures

Les animaux seront infectés en dose unique. Les animaux traités recevront le traitement à tester soit en une seule dose, soit en plusieurs doses, tout en respectant les volumes d’injection recommandés. En cas d’administration répétée, un maximum de 6 injections par animal pourra être réalisé. Chez les animaux non anesthésiés, une injection dure seulement quelques secondes (moins d’une minute). Sous anesthésie, la procédure dure environ 5 minutes. Des prélèvements sanguins pourront être effectués sous anesthésie, au maximum deux fois par semaine (jusqu’à 8 prélèvements au total). Chaque prélèvement dure en moyenne 1 à 2 minutes.

Impact sur les animaux

Les animaux seront manipulés régulièrement pour différentes procédures, avec ou sans anesthésie (infection, pesées, suivi clinique, administration du traitement, prélèvements sanguins…). Ces manipulations peuvent entraîner un certain stress. En lien avec l’objectif du projet — qui comprend d’une part la mise en place d’un modèle d’infection à forte morbidité par le virus de la fièvre jaune et, d’autre part, l’évaluation de nouveaux traitements — les animaux peuvent présenter différents signes liés à la maladie : perte de poids, variations de température, baisse d’activité, prostration, déshydratation, difficultés respiratoires, tremblements, convulsions, diarrhée ou modifications des paramètres sanguins (comme une baisse de la proportion de certaines cellules). Des points limites précoces et adaptés seront définis afin d’assurer une prise en charge rapide et appropriée des animaux présentant des signes cliniques. L’intensité et la durée de ces signes pourront varier selon les groupes, en fonction du modèle utilisé et de l’efficacité des traitements testés.

Devenir

Le projet ayant pour but, dans un premier temps, la caractérisation de nouveaux modèles murins d’infection au virus de la fièvre jaune puis dans un second temps l’utilisation de ces modèles pour l’évaluation de l’efficacité de traitements curatifs ou prophylaxiques, l’euthanasie des animaux est nécessaire pour récupérer des organes en vue de la réalisation de différentes analyses (dosage de la charge virale, évaluation de l’état inflammatoire, etc).

Remplacement

Actuellement, il n’existe pas de méthode alternative capable de reproduire la complexité d’un organisme vivant. Pour évaluer l’efficacité d’un traitement contre le virus de la fièvre jaune, il est nécessaire d’observer l’infection dans son ensemble : la façon dont le virus se multiplie, comment l’organisme réagit, et comment le traitement agit sur les fonctions essentielles du corps. À ce jour, seul un modèle animal permet de reproduire l’infection complète et les signes cliniques caractéristiques de la fièvre jaune. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour comprendre l’effet du traitement dans un organisme vivant et vérifier son efficacité globale.

Réduction

Pour obtenir des résultats fiables et interprétables, il est nécessaire d’inclure au minimum six animaux par groupe. Dans le cadre de l’étude d’efficacité, un groupe infecté et non traité sera systématiquement inclus afin de servir de référence pour évaluer l’effet du traitement. Par ailleurs, chaque animal servira de contrôle pour lui même grâce aux mesures réalisées avant l’infection, ce qui évite de recourir à un groupe contrôle non infecté supplémentaire et permet ainsi de réduire le nombre total d’animaux nécessaires.

Raffinement

Une période d’acclimatation d’au moins 5 jours sera respectée avant le début du projet, portée à 7 jours en cas de transport aérien. Les animaux seront hébergés ensemble en cages tout au long de l’étude, avec un enrichissement adapté pour favoriser leur bien être. Ils feront l’objet d’une observation quotidienne afin de détecter rapidement tout signe anormal et mettre en place les mesures nécessaires : soins de soutien (désinfection de plaies, isolement, réchauffement…), ou, si leur état l’exige, une euthanasie. Après l’infection, le poids des animaux sera suivi au minimum une fois par jour. Un scoring clinique sera également réalisé à partir d’une grille d’évaluation simple. Celui ci prendra en compte l’état général (activité, aspect du pelage, écoulements nasales et/ou oculaires…) ainsi que d’éventuels signes plus spécifiques (difficultés respiratoires, troubles neurologiques…). L’ensemble permettra d’obtenir un score global reflétant leur état de santé et d’orienter les décisions de prise en charge. Des examens cliniques plus approfondis pourront être réalisés si nécessaire, et toute anomalie sera signalée au vétérinaire responsable. Lors des anesthésies, des mesures seront prises pour éviter toute hypothermie, notamment l’utilisation d’un tapis chauffant ou d’une lampe chauffante pendant toute la procédure.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle préclinique de référence pour l’étude du virus de la fièvre jaune, car elles permettent d’observer la maladie dans un organisme vivant et de tester de nouveaux traitements. Ce modèle est bien établi, largement utilisé et reconnu par la communauté scientifique. Cependant, les souris classiques ne développent que très peu de symptômes lorsqu’elles sont exposées au virus. Pour pouvoir étudier réellement la maladie, des souris génétiquement modifiées dont certaines défenses immunitaires ont été désactivées sont donc utilisées. Ces animaux deviennent alors sensibles au virus et présentent des signes de la maladie similaires à ceux observés chez l’être humain, ce qui permet d’évaluer plus efficacement les mécanismes de l’infection et les traitements potentiels. Grâce à leur âge, leur sexe et leur état sanitaire standardisés, les souris offrent des conditions très homogènes. Cela permet d’obtenir des résultats fiables et comparables entre les animaux, notamment pour suivre l’évolution de l’infection, la réponse du système immunitaire et l’effet du traitement testé. Ce modèle permet également de mesurer de manière précise différents paramètres importants, comme la quantité de virus, les signes cliniques, l’état général ou la survie, tout en maintenant un bon équilibre entre les aspects scientifiques, éthiques et pratiques. Leur taille et leurs caractéristiques biologiques sont adaptées aux volumes de traitement et aux prélèvements nécessaires pour ce type d’étude. Dans ce projet, des souris âgées d’au moins 6 semaines (stade jeune adulte/adulte) seront utilisées afin d’éviter la phase de forte croissance et de travailler avec des animaux d’environ 20 g, ce qui assure une meilleure stabilité des mesures.

Immunodéprimées pour accepter des cellules pulmonaires humaines, 169 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Un emphysème est d'abord provoqué par instillation d'élastase dans la trachée, avant la greffe de cellules alvéolaires humaines par inhalation sous anesthésie. L'atteinte pulmonaire peut entraîner des difficultés respiratoires et une perte de poids. Les poumons sont prélevés après la mise à mort pour évaluer si les cellules greffées réparent les alvéoles détruites, une preuve de concept en vue d'une éventuelle thérapie cellulaire humaine.

Objectifs

L’emphysème pulmonaire est une maladie fréquente et potentiellement grave pouvant évoluer vers une insuffisance respiratoire. Il est principalement lié à l’exposition à la fumée de cigarette et se caractérise par la destruction progressive des alvéoles pulmonaires. Cette altération résulte d’un défaut de régénération alvéolaire dont les mécanismes restent encore mal connus. À ce jour, aucun traitement ne permet de former de nouvelles alvéoles ni d’améliorer durablement la fonction alvéolaire chez les patients atteints de formes sévères. Des avancées récentes suggèrent que les cellules épithéliales alvéolaires (CEA) peuvent se greffer dans le poumon de souris endommagées par une autre pathologie, la fibrose pulmonaire, et contribuer à une amélioration de leur état de santé. Il a également été montré que le vieillissement cellulaire, appelé sénescence, peut limiter l’efficacité de ces greffes. L’hypothèse de ce projet est que la transplantation de CEA, en particulier de cellules non sénescentes, dans un modèle murin d’emphysème induit par instillation d’élastase, permettrait de réparer les alvéoles lésées. Il sera également étudié si l’association avec des fibroblastes peut renforcer l’efficacité de la greffe. Le premier objectif de ce projet est de mettre en place un modèle d’emphysème chez des souris immunodéprimées en déterminant la concentration d’élastase nécessaire pour induire l’atteinte pulmonaire. Le second objectif va consister à greffer des CEA humaines obtenues à partir de poumons humains transplantés dans les poumons emphysémateux murins (xénogreffe) afin d’évaluer leur capacité de réparation. Les CEA humaines seront greffées seules, avec ou sans élimination des cellules sénescentes et avec ou sans des cellules de support (fibroblastes) et les fibroblastes primaires humains obtenus de poumons de patients emphysémateux et non emphysémateux ayant subi une chirurgie thoracique carcinologique ou une transplantation. Les cellules sénescentes et non sénescentes seront isolées grâce à des sondes fluorescentes puis transplantées dans le modèle murin. Le recours au modèle animal est justifié par sa pertinence pour l’étude des thérapies cellulaires, contrairement aux cultures in vitro.

Bénéfices attendus

Si les résultats sont positifs, ils constitueront une première preuve de concept concernant : 1) la capacité des CEA à s’implanter avec succès dans le poumon emphysémateux avec l’aide ou non des fibroblastes. Cela permettrait d’envisager la transplantation de cellules dans cette maladie chez l’homme. 2) la sélection de cellules non sénescentes comme outil important pour augmenter la capacité des CEA à s’implanter dans le poumon emphysémateux et d’augmenter leur capacité de réparation Dans l’ensemble, ces résultats ouvriraient un nouvel axe de recherche pour l’équipe, fondé sur l’optimisation de la thérapie cellulaire à base de cellules CEA dans l’emphysème.

Procédures

Injection dans l'abdomen sur animal vigile. Durée de la procédure : 30 sec Instillation dans la trachée. Durée de la procédure : 5 min Xénogreffe par inhalation sous anesthésie générale. Durée de la procédure : 1 à 2 min Prélèvement des poumons sous anesthésie générale profonde. Durée de la procédure : 3 à 4 min. L’instillation d’élastase est une instillation unique, de même que l’instillation des cellules épithéliales alvéolaires humaines (à différents temps en fonction des groupes).

Impact sur les animaux

L’instillation endotrachéale peut générer une douleur légère au moment de l’anesthésie. Elles peuvent potentiellement générer du stress chez l'animal, notamment lors de la manipulation au cours des pesées, de la préhension de l'animal, ou encore lors des déplacements de cage. De plus, ces différentes manipulations sont effectuées durant la journée, moment au cours duquel les souris sont en phase de sommeil. Le développement de l’emphysème dû à l’instillation de l’élastase conduit à des dommages du poumon qui peuvent entraîner des difficultés respiratoires (dyspnée) et potentiellement une perte de poids.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à l’issue de leurs procédures respectives afin de prélever et d’étudier leurs poumons.

Remplacement

Les modèles de culture cellulaire, qu’ils soient en 2D ou en 3D, ne permettent pas de reproduire l’emphysème. Ils ne permettent pas non plus d’appréhender la faisabilité et les effets d’une greffe de CEA dans le poumon ou d’évaluer l’efficacité de traitements visant à atténuer cette pathologie. À l’inverse, le modèle murin d’emphysème induit par l’élastase est un modèle largement utilisé et validé pour l’étude de l’emphysème. Il permet d’évaluer l’effet thérapeutique de la greffe de CEA dans un contexte physiologique de lésion pulmonaire. De plus, si ce modèle permet de réparer le poumon lésé chez la souris grâce aux cellules implantées, cela suggérera que ces cellules d’intérêt jouent un rôle clé dans la régénération pulmonaire. L’identification et la caractérisation des cellules greffées capables de restaurer la fonction pulmonaire permettront ainsi de les définir comme des cibles thérapeutiques potentielles.

Réduction

Le nombre d’animaux prévu pour ce projet est limité à 169. Cela correspond au minimum pour obtenir des résultats pour une expérience pilote. Des expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=8 d’animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour les analyses histologiques, moléculaires et fonctionnelles compte tenu de la variabilité biologique inter-individuelle dans nos modèles d’emphysème.

Raffinement

Les animaux importés de fournisseurs agréés pour les besoins expérimentaux sont laissés en acclimatation une semaine avant toute manipulation. L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel compétent présent à l’animalerie ainsi que par les porteurs de ce projet. Une surveillance accrue de notre part sera faite durant les 24h suivant l’instillation d’élastase. Les souris seront hébergées en groupe de 5 par cage dans des portoirs ventilés avec un environnement enrichi par des maisons ou tube en carton, du papier craft et du coton. Les zootechniciens et les porteurs du projet seront en communication concernant le bien-être, la santé des animaux et le respect des points limites. Le poids des animaux sera mesuré chaque semaine. Si nous sommes amenés à avoir un mâle isolé, nous réduirons au maximum l’impact de cet isolement par une augmentation de l’enrichissement de son environnement et par le maintien de stimulations sociales indirectes (contacts visuels à travers la cage, contacts olfactifs en ajoutant de la litière provenant de la cage d’où il provient).

Choix des espèces

La souris est un animal très utilisé dans la recherche translationnelle et son développement pulmonaire et cérébral est proche de celui de l'homme. Les possibilités d’analyse avec des anticorps sont importantes et la mise au point de modèles génétiquement modifiés est bien développée. Également, le modèle d’emphysème induit par l’élastase permet par une unique instillation d’obtenir un emphysème important chez la souris et ce modèle est très utilisé dans la littérature. Les animaux ne seront pas utilisés avant l’âge de 2 mois, pour attendre la fin du développement total de l’appareil respiratoire chez la souris. Les souris seront utilisées quand elles pèseront au moins 25 g.

540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Un accident vasculaire cérébral est provoqué par un caillot bouchant une artère du cerveau, suivi d'une chirurgie sous anesthésie, d'observations au microscope jusqu'à deux heures et de tests moteurs, l'AVC pouvant laisser douleurs et déficits de mouvement. L'étude teste des nanoparticules censées mieux dégrader les caillots résistants sans provoquer de saignement, un bénéfice pour de futurs patients formulé au conditionnel. Le résumé insiste à plusieurs reprises sur le "confort", le "bien-être" et la douleur prise en charge, autour d'un protocole qui déclenche délibérément un AVC.

Objectifs

Les accidents vasculaires cérébraux, ou AVC, sont un problème de santé majeur dans le monde. Chaque année, ils touchent plus de 13 millions de personnes. Ils sont l’une des principales causes de décès et la première cause de handicap chez l’adulte. Un AVC se produit lorsque le cerveau ne reçoit plus suffisamment de sang. Dans la majorité des cas, cela arrive lorsqu’un vaisseau sanguin cérébral est bouché par un caillot de sang : on parle alors d’AVC ischémique. Pour traiter ces AVC, les médecins disposent d’un médicament visant à dissoudre ce caillot pour rétablir la circulation du sang. Cependant ce traitement n’est pas toujours efficace et il peut parfois provoquer des saignements dans le cerveau. Des recherches récentes ont montré que les caillots résistants au traitement contiennent des structures ressemblants à des filets et produits par des cellules sanguines. L’objectif de ce projet est de faciliter la dégradation des caillots résistants, tout en réduisant les risques de saignements liés au traitement actuel. Pour cela, nous proposons d’utiliser une enzyme capable de détruire les filets et fixée sur de très petites particules ayant elles-mêmes un effet protecteur sur les vaisseaux sanguins. Des études sur l’animal sont nécessaires pour comprendre comment ces caillots se forment dans le cerveau puis tester l’efficacité et la sécurité de ce nouveau traitement. Nous étudierons notamment son effet sur la circulation du sang et sur les handicaps après l’AVC. Ce projet pourrait, à terme, permettre de développer un traitement plus efficace et plus sûr pour les personnes souffrant d’un AVC. Tout au long de ces recherches, le bien-être animal est une priorité. L’utilisation d’animaux est strictement nécessaire, leur nombre est limité au minimum, et toutes les procédures sont réalisées par du personnel formé, avec une prise en charge de la douleur adaptée.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de déterminer si l’utilisation de petites particules protectrices des vaisseaux modifiées avec une enzyme capable de dégrader les structures responsables de la résistance des caillots permet d’améliorer la circulation du sang et donc l’état des patients après un AVC.

Procédures

Les animaux participeront à différentes étapes au cours de l’étude, toutes réalisées avec une attention particulière portée à leur confort et à leur bien-être. Pour soulager la douleur, les animaux recevront deux à quatre administrations de médicaments antidouleur, selon les besoins de chaque procédure. Ces produits seront injectés, sur des animaux éveillés, et chaque injection durera environ une trentaine de secondes. Une injection de glucose pourra être réalisée si les résultats de la première procédure de l’étude le rendent nécessaire. Cette injection sera effectuée sur des animaux éveillés et durera une dizaine de secondes. Une intervention chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale, après l’administration de médicaments contre la douleur. L’ensemble de l’anesthésie et de la chirurgie durera environ une heure. Pour certaines observations, une nouvelle anesthésie générale sera nécessaire. Elle permettra d’observer la circulation du sang en temps réel à l’aide d’un microscope spécifique. Cette phase pourra durer jusqu’à deux heures. Avant ces observations, un produit fluorescent sera injecté sous anesthésie générale afin de mieux visualiser les vaisseaux sanguins. Quatre heures après le début de l’AVC, deux traitements seront administrés à des animaux anesthésiés. Le premier, contenant nos petites particules modifiées (ou une solution de contrôle), sera injecté en environ une minute. Le second traitement, utilisé pour dissoudre les caillots, sera administré lentement sur une durée totale d’environ trente minutes afin de garantir la sécurité des animaux. À la fin de l’étude, les animaux seront placés sous anesthésie générale profonde, après prise en charge de la douleur, afin de permettre le prélèvement des tissus sans souffrance. Après certaines interventions, une ou deux injections de solution hydratante, réchauffée à la température du corps, seront administrées pour favoriser une bonne récupération. Chaque injection durera environ trente secondes.

Impact sur les animaux

Le modèle d’accident vasculaire cérébral utilisé dans cette étude peut entraîner une douleur au réveil de l’anesthésie ainsi que des difficultés de mouvement ou de sensibilité. Ces effets sont considérés comme modérés. Après l’intervention, certains animaux peuvent également présenter une perte de poids ou une déshydratation, en particulier lorsqu’ils sont suivis pendant 24 heures. Là encore, ces effets sont modérés. Un stress lié à l’anesthésie ainsi qu’un inconfort temporaire dû aux injections peuvent survenir lors des différentes manipulations. Ces désagréments sont légers et de courte durée. Enfin, les tests de comportement réalisés dans le cadre de l’étude peuvent provoquer un léger stress ou une anxiété passagère chez les animaux, sans effet durable.

Devenir

La mise à mort est nécessaire pour récupérer du sang, le caillot et les tissus.

Remplacement

Des expériences réalisées en laboratoire, sur des cellules, ont permis de concevoir et de vérifier le fonctionnement des petites particules protectrices utilisées dans cette étude. Ces tests sont indispensables, mais ils ne suffisent pas à reproduire ce qui se passe réellement dans le cerveau lors d’un AVC, un phénomène complexe qui fait intervenir de nombreux mécanismes différents. L’utilisation de souris est donc nécessaire pour étudier l’efficacité de ces petites particules dans des conditions proches de la réalité. Le modèle expérimental utilisé consiste à provoquer la formation d’un caillot qui bouche une artère du cerveau. Il permet de reproduire les situations dans lesquelles le traitement utilisé par les médecins est moins efficace et/ou entraîne des effets indésirables lors de la dissolution du caillot. Il permet de mieux comprendre ses limites et de tester des solutions pour le rendre plus sûr et plus efficace.

Réduction

Afin d’utiliser le moins d’animaux possible tout en obtenant des résultats fiables, les groupes d’étude ont été préparés avec beaucoup de soin. Le nombre d’animaux nécessaires a été calculé à l’aide d’un outil informatique spécialisé, qui permet de déterminer précisément le minimum requis pour que les résultats soient interprétables. Cette organisation permet de limiter strictement le nombre de souris utilisées, tout en garantissant que l’étude puisse répondre correctement aux questions scientifiques posées.

Raffinement

Le bien-être des animaux est une priorité tout au long de cette étude. Avant et pendant les expériences, les animaux vivent en groupe, dans des cages adaptées et enrichies, afin de favoriser leur confort et leurs comportements naturels. Pour éviter toute douleur, des médicaments contre la douleur sont systématiquement administrés avant et après les interventions. Avant la chirurgie, une anesthésie locale est appliquée sur la zone concernée afin de limiter toute sensation désagréable. L’intervention elle-même est réalisée sous une anesthésie générale adaptée, permettant aux animaux de ne rien ressentir pendant l’opération. Après la chirurgie, les animaux sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil complet. Un suivi régulier de leur état de santé est ensuite assuré à l’aide de critères précis permettant de détecter rapidement toute gêne ou souffrance. Si un animal présente des signes de douleur ou de mal-être, des mesures immédiates sont mises en place pour le soulager. Lorsque cela s’avère nécessaire, et afin d’éviter toute souffrance prolongée, l’animal peut être mise à mort conformément à la réglementation en vigueur.

Choix des espèces

Des recherches précédentes ont montré que les études menées chez la souris sont adaptées pour mieux comprendre les maladies qui touchent les vaisseaux du cerveau. Le modèle utilisé dans ce projet consiste à provoquer la formation d’un caillot qui bouche une artère du cerveau. Il reproduit de façon proche ce qui se passe chez l’être humain lors d’un accident vasculaire cérébral (AVC). Ce modèle permet également d’étudier l’effet du traitement actuellement utilisé pour dissoudre les caillots et d’en évaluer les limites. L’utilisation de ce modèle chez l’animal est indispensable pour tester l’efficacité des petites particules protectrices, utilisées seules ou en association avec le traitement de référence. Elle permet d’observer leur impact sur la reprise de la circulation du sang dans le cerveau ainsi que sur les troubles neurologiques liés à l’AVC. L’AVC est un phénomène complexe qui fait intervenir de nombreux mécanismes agissant en même temps. Ces interactions ne peuvent pas être entièrement reproduites en laboratoire sur des cellules seules, ce qui rend l’expérimentation animale nécessaire pour répondre aux objectifs de cette étude.

Une partie des macaques provient d'autres projets, réintégrés avant leur fin de prise en charge. Ces macaques à longue queue et rhésus subissent des chirurgies lourdes, pose d'implants crâniens, de chambres et de matrices d'électrodes jusqu'à huit heures, injections intracorticales, sous un niveau de souffrance modéré. Le travail sur animal éveillé s'accompagne d'un contrôle de l'accès à l'eau pour maintenir leur motivation aux tâches visuelles. Le dossier compte 16 des 44 individus comme réutilisés et 28 comme tués, quand la justification du devenir affirme les euthanasier tous pour prélever le cerveau.

Objectifs

Certaines maladies de la rétine, comme la rétinite pigmentaire, entraînent une perte progressive de la vue, car elles détruisent peu à peu les cellules sensibles à la lumière. Pour les patients souffrant de cécité, les traitements actuels, comme les prothèses rétiniennes, ne permettent qu’une récupération partielle de la vision. Ce projet explore des méthodes innovantes qui utilisent des protéines capables de réagir à la lumière ou aux ultrasons pour « rallumer » les neurones encore présents dans la rétine ou dans le cerveau. Ces approches, appelées optogénétique et sonogénétique, pourraient offrir une nouvelle façon de restaurer la perception visuelle, même lorsque la connexion naturelle entre l’œil et le cerveau est endommagée. Les chercheurs se posent plusieurs questions importantes : est-il possible de stimuler les neurones restants de manière ciblée pour produire des signaux visuels que le cerveau puisse transformer en perception visuelle ? Les mêmes techniques peuvent-elles fonctionner si l’on agit non plus sur la rétine, mais directement sur certaines zones du cerveau qui traitent l’information visuelle? Comprendre comment ces neurones réagissent à ces stimulations pourrait ouvrir la voie à des stratégies pour restaurer la vision même dans des cas où la rétine est très endommagée. En répondant à ces questions, le projet vise non seulement à tester la faisabilité de ces nouvelles approches, mais aussi à mieux comprendre comment les différentes parties de la voie visuelle collaborent pour produire la perception de la lumière et des formes, ce qui est essentiel pour concevoir des traitements réellement efficaces pour les patients souffrant de cécité dégénérative.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à développer de nouvelles solutions pour aider des personnes ayant perdu la vision à retrouver une perception visuelle, en transmettant directement des informations au cerveau. Aujourd’hui, environ 39 millions de personnes dans le monde souffrent de troubles visuels importants, et ce nombre devrait fortement augmenter dans les prochaines décennies en raison du vieillissement de la population. Ces déficits visuels ont un impact majeur sur l’autonomie et la qualité de vie des patients. Certaines méthodes permettent déjà d’améliorer la vision lorsque l’œil est partiellement fonctionnel. En revanche, pour les personnes dont la connexion entre l’œil et le cerveau est endommagée, comme dans le cas du glaucome, il n’existe actuellement pas de solution thérapeutique efficace. Des recherches récentes ont montré qu’il est possible d’activer des neurones du cerveau à l’aide d’ultrasons ou de lumière après une intervention de thérapie génique. Ce projet a pour but de développer et de mieux comprendre ces approches innovantes. À court terme, il permettra de démontrer que des zones du cerveau liées à la vision peuvent être activées de façon ciblée et que cette activation peut entraîner des réponses comportementales chez l’animal. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de dispositifs médicaux implantables, capables de stimuler directement les zones visuelles du cerveau, dans l’objectif d’offrir de nouvelles perspectives de restauration de la vision chez des patients atteints de cécité sévère.

Procédures

Tous les animaux feront l’objet de prélèvements sanguins destinés aux analyses ainsi qu’au suivi biologique (2 fois par an durant une courte anesthésie ; ~1h), incluant des examens d’hématologie, de biochimie sanguine et des analyses urinaires. La majorité des animaux seront également concernés par des interventions chirurgicales : - pour la pose d’un implant de fixation (n=28, durée ~3h) ou de la base (n=4, durée ~ 4 h) - pour la pose d’une chambre (n=14, ~4h) ou de matrices d’électrodes (n=9, durée ~8h) - pour des injections intra-corticales (n=8 pour procédure #1 et n=25 pour procédure #2 ; durée~8h) - pour la pose du crane translucide (n=5, durée ~4h) Les animaux pourront être soumis à des séances d’imagerie de fond d’œil (n=13), et d’imagerie de type IRM (n=44). Les animaux après chaque chirurgie seront hébergés dans des cages individuelles puis remis avec leurs congénères après un total rétablissement soit après 48-72 heures. Pour les acquisitions de données physiologiques sur animal anesthésié (n=12 , lots 1 à 4 de la procédure 2), une seule séance par semaine sera programmée dans une limite de 20 séances. Les tests comportementaux et les acquisitions de données physiologiques sur animal éveillé se feront 5 fois par semaine chaque animal pour une durée maximale de 6h. Lors des phases expérimentales réalisées sur des animaux éveillés (n=16), un contrôle de l’apport hydrique sera mis en place afin de maintenir leur motivation à réaliser certaines tâches. Toutefois, nous privilégierons un apprentissage par renforcement positif. Les animaux seront sortis de tout contrôle hydrique pendant au moins 5 semaines par an.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront exposés à plusieurs situations pouvant entraîner des désagréments physiques ou un stress, dont la nature et la durée peuvent varier selon les étapes de l’étude. Certaines procédures nécessitent des interventions chirurgicales réalisées sous anesthésie générale, notamment pour la pose de dispositifs sur la tête ou pour des injections ciblées dans le cerveau. Ces interventions entraîneront un inconfort et une douleur après l’opération, principalement au niveau des zones opérées, pendant une période allant de quelques jours à une semaine. L’anesthésie générale peut également provoquer une baisse temporaire de la température corporelle, ainsi qu’un ralentissement des fonctions respiratoires et cardiaques, qui nécessitent une surveillance rapprochée. Avant l’anesthésie, les animaux peuvent ressentir un stress lié à leur immobilisation et à la manipulation. Les injections nécessaires au déroulement du projet peuvent provoquer une douleur brève au point d’injection, ainsi qu’une gêne locale transitoire. La pose d’implants au niveau de la tête peut générer une gêne fonctionnelle et un inconfort durant les premiers jours suivant l’implantation, le temps que l’animal s’y adapte. Comme pour tout dispositif externe, il existe également un risque d’infection ou de détérioration de l’implant, nécessitant un suivi régulier. Lors des phases expérimentales réalisées sur des animaux éveillés, un contrôle de l’apport hydrique sera mis en place afin de maintenir leur motivation à réaliser certaines tâches. Les prélèvements sanguins réalisés dans le cadre du suivi des animaux peuvent provoquer une gêne locale de courte durée, une douleur ponctuelle au moment du prélèvement, ainsi que l’apparition occasionnelle d’un hématome au site concerné. L’ensemble de ces effets est pris en compte tout au long du projet, et leur évolution sera étroitement surveillée afin d’adapter la prise en charge des animaux et de limiter autant que possible leur inconfort.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever leur cerveau au terme du projet pour voir où les injections et/ou enregistrements unitaires ont été effectués. Les tissus et organes seront proposés à d’autres équipes de recherche si besoin.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer les animaux dans cette étude, car l’activité du cerveau ne peut pas être mesurée de manière fiable en dehors d’un organisme vivant, ni reproduite par des modèles informatiques ou des cultures de tissus isolés. Le projet porte sur le fonctionnement complet du système visuel, depuis l’œil jusqu’aux zones du cerveau qui traitent l’information visuelle. Ce fonctionnement global ne peut pas être étudié à l’aide de tissus isolés ou de simulations. Des essais préliminaires ont néanmoins déjà été réalisés sur des tissus prélevés, comme des rétines ou des échantillons de cerveaux de primates. Ces tests permettent de sélectionner les outils biologiques les plus adaptés et de limiter autant que possible les essais chez l’animal. Toutefois, des études sur l’animal vivant restent indispensables pour confirmer que cette approche pourrait fonctionner comme stratégie thérapeutique. Dans un premier temps, les chercheurs vérifieront que les zones du cerveau impliquées dans la vision réagissent correctement grâce à des enregistrements de l’activité cérébrale. Dans un second temps, les animaux apprendront à répondre à des signaux visuels simples, par exemple par des mouvements des yeux ou l’utilisation d’un joystick. Ces signaux seront ensuite remplacés par des stimulations ciblées du cerveau afin d’observer comment les animaux réagissent.

Réduction

Pour ce projet, un nombre maximal de 44 animaux est prévu, correspondant au minimum nécessaire pour obtenir des résultats scientifiques fiables. Ce nombre a été déterminé à partir de l’expérience acquise dans notre laboratoire et dans d’autres équipes menant des études comparables, ainsi que des standards habituellement requis pour interpréter correctement les données. Plusieurs mesures ont été mises en place afin de réduire autant que possible le nombre d’animaux utilisés. Tout d’abord, les mêmes animaux pourront participer à plusieurs sessions d’étude, ce qui permet de répéter les observations sur un même individu plutôt que de multiplier les animaux. Cette approche réduit le nombre total d’animaux nécessaires tout en garantissant la qualité des résultats. Par ailleurs, chaque animal pourra être étudié dans différentes situations expérimentales, ce qui permet de recueillir davantage d’informations à partir d’un même individu et de limiter la taille des groupes. Le nombre d’animaux par groupe a été fixé au minimum requis pour assurer des résultats fiables, tout en conservant une marge permettant de pallier un éventuel problème individuel. Enfin, lorsque cela sera possible, certains animaux initialement destinés à être retirés d’autres projets pourront être inclus dans cette étude avant leur fin de prise en charge. Cette démarche permet d’optimiser l’utilisation des animaux déjà engagés en recherche et contribue à limiter le recours à de nouveaux animaux. L’ensemble de ces choix s’inscrit dans une volonté claire de réduire le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la solidité scientifique du projet.

Raffinement

Les animaux seront accueillis dans un établissement agréé, respectant strictement la réglementation en vigueur pour leur espèce. À leur arrivée, ils bénéficieront d’une période d’adaptation de deux semaines et seront observés chaque jour afin de s’assurer de leur bonne santé. Leur environnement sera enrichi par des aménagements adaptés et une alimentation variée, et l’hébergement en groupe sera privilégié pour favoriser leur bien-être. Avant toute expérimentation, les animaux seront progressivement habitués aux personnes qui s’en occupent. L’apprentissage des tâches se fera en priorité par des méthodes positives, basées sur la récompense. Un contrôle de l’accès à l’eau ne sera mis en place qu’en cas de nécessité scientifique, conformément aux recommandations officielles, et sera régulièrement interrompu par des périodes où l’eau est librement accessible. Les animaux concernés feront l’objet d’un suivi attentif afin de s’assurer que cela n’a aucun impact sur leur santé. Les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale, dans des conditions strictes d’hygiène, avec une prise en charge de la douleur adaptée. Après chaque intervention, les animaux seront surveillés étroitement et recevront un soutien nutritionnel si nécessaire. Pendant l’anesthésie, leurs fonctions vitales seront contrôlées en continu afin d’assurer leur sécurité. Des critères précis d’arrêt ont été définis pour éviter toute souffrance. Les prélèvements sanguins seront réalisés en volumes strictement limités, conformément aux recommandations en vigueur pour l’espèce.

Choix des espèces

Cette étude cherche à mieux comprendre le fonctionnement de la vision afin de développer de nouvelles solutions pour aider les personnes ayant perdu la vue. Les résultats obtenus jusqu’à présent chez de petits animaux, comme le rat, ne peuvent pas être directement appliqués à l’être humain. Il est donc nécessaire de passer par une étape intermédiaire en étudiant une espèce dont le fonctionnement du système visuel est proche de celui de l’être humain. Le système visuel des primates présente de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain, aussi bien au niveau des yeux que du cerveau. De plus, les primates peuvent apprendre à réaliser des tâches visuelles élaborées, ce qui permet d’évaluer précisément leur perception visuelle. Leur cerveau est également accessible à des techniques d’imagerie non invasives, offrant des mesures fiables de l’activité cérébrale. Des primates adultes ou jeunes adultes seront utilisés afin de s’assurer que leur système nerveux est pleinement développé et comparable à celui de l’être humain.

Étude commandée par un "client" pour préparer un dossier réglementaire avant essais chez l'humain, elle utilise 46 souris rendues obèses par un régime gras, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit vingt et une administrations par gavage, subit dix prélèvements sanguins et une prise de température rectale, et vit isolé jusqu'à trente-cinq jours alors que l'espèce est sociale. Le but est de mesurer comment deux candidats médicaments contre l'obésité circulent et s'éliminent dans l'organisme. Le porteur présente l'étude in vivo comme une "étape réglementaire incontournable" pour passer aux études cliniques.

Objectifs

L’obésité est une maladie fréquente qui représente un problème majeur de santé publique dans le monde. Malgré l’existence de traitements efficaces, certains peuvent entraîner des effets indésirables, comme une perte de masse musculaire, qui peut aggraver l’état de santé des personnes obèses. Ce projet de recherche vise à étudier deux nouvelles substances en cours de développement comme candidats médicaments contre l’obésité. L’objectif principal est de comprendre comment ces substances se comportent dans l’organisme après leur administration, notamment leur passage dans le sang et leur élimination. Ces informations sont nécessaires pour déterminer des doses et des modes d’administration adaptés avant de réaliser des études visant à évaluer leur efficacité. Les études seront réalisées chez des souris présentant une obésité induite par l’alimentation, placées dans des conditions environnementales proches de celles rencontrées chez l’Homme. Ce modèle est utilisé car il permet de reproduire de manière fiable certains mécanismes biologiques de l’obésité humaine. Les résultats de ce projet permettront de mieux orienter le développement de nouvelles approches thérapeutiques contre l’obésité, tout en limitant l’utilisation des animaux au strict nécessaire et en respectant les principes de bien-être animal.

Bénéfices attendus

L’obésité constitue aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique, associé à une augmentation importante de la morbidité et de la mortalité, notamment en raison de complications métaboliques, cardiovasculaires et musculo squelettiques. Malgré la disponibilité de nouvelles thérapeutiques, les options actuelles présentent des limites, notamment des effets indésirables ou une perte de poids accompagnée d’une diminution de la masse musculaire, ce qui représente un risque supplémentaire chez les personnes obèses. Le présent projet vise à évaluer un nouveau composé anti-obésité en phase précoce de développement. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule anti-obésité.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (8 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration des traitements (21 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Analyse non invasive de composition corporelle (1 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 4) Prélèvements sanguins par souris (10 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes); 7) Hébergement individuel (maximum 35 jours); 8) Prise de la température par sonde réctale (2 mesures; durée de la mesure: 1 minute).

Impact sur les animaux

Les mesures de poids corporel, de composition corporelle ainsi que le placement en boite de contention lors des prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations par gavage orale occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les prélèvements sanguins seront source de douleurs légères. La prise de température par sonde rectale pourra provoquer un inconfort bref, limité dans le temps, sans effet durable attendu. De par leur caractère social, l'hébergement en cage individuelle constituera une nuisance d’isolement sur les animaux. Aucune nuisance n'est attendue pour les composés testés aux doses employées (démontré par études de toxicité préliminaires). Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure. En effet, un prélèvement d'un large volume de sang et de tissus doit être réalisé pour analyse ultérieures.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici, car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, la prise alimentaire et les autres paramètres altérés dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que les composés testés aient fait l’objet de plusieurs études réalisées in vitro lors des premières phases de leur développement, l’étude in vivo reste une étape réglementaire incontournable pour la constitution d’un dossier de demande de premières études chez l’Homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés a été calculé et rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Les données seront analysées par à l'aide de tests statistiques appropriés. Les animaux seront randomisés pour l'attribution de leur groupe. Par ailleurs, compte tenu du fait que l’étude se positionne à un stade précoce du développement du candidat médicament, cette dernière sera limitée au mâle. La grande hétérogénéité du paramètre étudiés (notamment le poids corporel et la prise alimentaire ) entre mâle et femelle imposerait en effet de doubler les effectifs de chaque groupe pour étudier l’impact du composé sur les deux sexes. Dans la suite du développement du candidat médicament, et uniquement dans le cas où une efficacité aura été observée chez le mâle, une seconde étude sera menée chez la souris femelle afin de s'assurer de son efficacité sur les deux sexes.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. L'administration des traitements sera réalisée par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Avant la mesure de la composition corporelle, les animaux seront habitués à être installés dans le tube de couleur rouge permettant de réduire le stress des animaux au cours de la mesure. Les animaux seront habitués par deux fois aux systèmes de contention pour les prélèvements sanguins avant de pratiquer ces procédures. Les prélèvements sanguins seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue 30 minutes appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.

Choix des espèces

Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (avec 60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 18 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.

540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de mélanome sous la peau, puis des injections d'immunothérapie et un gavage quotidien cinq jours par semaine pendant quatre semaines, avant que la tumeur ne soit prélevée à huit semaines. Le projet cherche à savoir si un récepteur de surface prédit la résistance aux traitements, un bénéfice renvoyé au conditionnel pour de futurs patients. Après des essais sur cellules en culture, le porteur affirme qu'il est "impossible" de poursuivre la validation sans un "modèle animal entier vivant".

Objectifs

Le mélanome est un cancer de la peau ayant un mauvais pronostic et une incidence croissante, ce qui en fait un problème majeur de santé publique. De nouvelles thérapies ont permis d’améliorer la prise en charge du mélanome lorsque celui-ci s’est propagé dans d’autres organes, cependant l’échappement thérapeutique et la toxicité sont des phénomènes très fréquents qui limitent grandement leur bénéfice clinique. Ainsi, l’identification de nouveaux marqueurs de la résistance à ces thérapies reste un enjeu considérable. Il a déjà été démontré qu’un récepteur présent à la surface des cellules de la peau, est impliqué dans la progression du mélanome et que son expression est associée à un mauvais pronostic avec une diminution de la survie des patients. Nous souhaitons donc évaluer si ce récepteur est impliqué dans la résistance aux traitements dans le cancer de la peau et pourrait être utilisé comme molécule permettant d’anticiper la non réponses aux traitements des patients.

Bénéfices attendus

Ce projet va nous permettre de démontrer le rôle du récepteur dans la réponse aux traitements et ainsi confirmer son rôle de cible thérapeutique dans le mélanome. A terme, ce récepteur pourrait être un marqueur prédictif de réponse à ces thérapies chez les patients atteints de mélanome.

Procédures

La mise en place du modèle d’étude consiste dans un premier temps à injecter une seule fois sous la peau des souris (au niveau du flanc) des cellules de cancer de la peau où la protéine d’intérêt est exprimée ou non. Cette injection se fait sous anesthésie et dure environ 1 minute. Lorsque la tumeur sera détectable (taille d’un petit pois), les souris recevront le traitement (3 injections, sur souris éveillée, dans l’abdomen espacées de 3 jours ; durée de l’injection : 15s). Des prélèvements sanguins au niveau de la veine de la joue (sans anesthésie ; durée : 1 min) seront réalisées avant le début du traitement, puis 1 fois par semaine (4 prélèvements maximum). Pour les groupes de souris où il y a la combinaison des molécules inhibitrices de la protéine d’interêt, en plus des 3 injections d’immunothérapies espacées de 3 jours, s’ajouteront une administration par voie orale (gavage, 1 fois par jour, 5 fois par semaine pendant 4 semaines maximum) (durée : 1 min) ou par injection dans l'abdomen (durée 15s) selon le produit inhibant la protéine d'intérêt utilisé sur souris éveillée. Les tumeurs seront mesurées deux fois par semaine (durée 30s). Au bout de 8 semaines maximum, les souris sont euthanasiées afin de prélever les tumeurs.

Impact sur les animaux

Suite à la croissance des tumeurs et/ou au développement de métastases, une perte de poids peut être observée. Un développement trop important de la tumeur peut également induire une ulcération, un changement de la respiration ou encore une agressivité. Le point d’injection des cellules tumorales étant sur le flanc, les souris peuvent présenter une mobilité réduite si la tumeur atteint une taille trop importante. Enfin, l’immunothérapie peut se révéler légèrement toxique, ce qui se manifestera par une perte de poids principalement ou un gonflement de l’abdomen. Le gavage répété du traitement peut entrainer une ulcération/irritation du tube digestif

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures expérimentales afin de collecter la tumeur et le sang, qui seront analysés et conservés afin de caractériser au niveau cellulaire l’effet de la thérapie en présence ou non de la protéine d’intérêt.

Remplacement

Nous avons réalisé des expériences en utilisant des cellules en culture (in vitro, sans utilisation d’animaux) qui ont montré que le récepteur avait un impact sur la réponse aux traitements anti-cancéreux. Cependant, pour obtenir des résultats plus proches de ce qui se passe dans le corps humain, nous devons passer à des tests dans des modèles animaux vivants (in vivo). Ces modèles intègrent des caractéristiques importantes des tumeurs humaines, telles que l’hétérogénéité des cellules tumorales, la présence de tissus sains et des barrières qui peuvent limiter l’efficacité des traitements. Il est donc impossible de poursuivre la validation de nos résultats in vitro sans utiliser un modèle animal entier vivant.

Réduction

Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique. Pour cela nous nous sommes basés sur des tests statistiques.

Raffinement

Afin de réduire au minimum la douleur et la souffrance qui pourraient être ressenties par les souris, nous prévoyons la mise en place de différentes procédures. Tout d'abord, les souris sont hébergées dans une animalerie avec un statut sanitaire contrôlé, un enrichissement sera mis en place (papier kraft pour la fabrication de nid, buchette en bois à ronger). Un suivi visuel quotidien (par les animaliers et/ou les expérimentateurs) des animaux est réalisé. Nous veillerons, par ailleurs, à réduire au minimum l’intensité et la durée des souffrances ressenties par les animaux, en utilisant une fois par semaine une grille d'évaluation prenant en compte la taille de la tumeur, l'apparence physique, le poids et le comportement des animaux. En effet, tout signe de souffrance et/ou douleur caractérisés par une réduction de l’alimentation avec une perte de poids ou une réduction de la mobilité donneront lieu à une mise à disposition de croquettes humidifiées dans les cages avec une surveillance quotidienne. En cas d'irritation du tube digestion avec saignement, la souris sera euthanasiée. Si ces signes sont observés d’une manière prononcée la surveillance de l’animal sera bi-quotidienne avec une mise à disposition de croquettes humidifiées dans la cage et la mise en place d’une analgésie injectée une fois par jour afin de soulager la potentielle douleur. Si deux de ces signes sont observés de manière prononcée simultanément, l’animal sera euthanasié selon une méthode réglementaire. En cas de signe de douleur (expression faciale, posture voutée) et de tumeur d’une taille importante (définie dans la grille de score) avec ou sans ulcération, la souris sera immédiatement euthanasiée selon une méthode réglementaire.

Choix des espèces

Le modèle de greffe de cellules cancéreuses est bien décrit dans la littérature scientifique et est pertinent pour l’étude de l’effet de thérapies sur la croissance des cellules cancéreuse. Pour mener à bien ce projet, nous utiliserons des souris adultes, afin qu’elles disposent d’un système immunitaire complétement développé. Cela nous permet d’être dans des conditions comparables à ce qui est observé chez l’Homme, le cancer de la peau étant un cancer observé chez l’adulte. Le mélanome étant un cancer qui se développe chez l’adulte, ainsi des souris mâles adultes âgées de 7-8 semaines seront utilisées lors de l’expérimentation, ce qui permettra également un suivi durant une période suffisamment longue.