Recherche appliquée

Autour d'un projet de production de foie gras, 140 oies et canes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées en abattoir. La seule intervention déclarée est un unique prélèvement de sang au sinus occipital, le protocole reposant surtout sur l'exposition à la lumière et la maturité sexuelle pour induire un engraissement spontané du foie. L'étude cherche une alternative au gavage conventionnel, qu'elle relie à une demande sociétale croissante. À l'abattage, le sang, le foie, les magrets et l'appareil reproducteur sont prélevés.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer si une exposition à une photopériode de type jours courts et/ou le niveau de maturité sexuelle des palmipèdes, peuvent induire une hyperphagie chez les canards Barbarie et les oies grises des Landes, conduisant à un engraissement spontané du foie. Cette démarche pourrait permettre d’établir un protocole alternatif et physiologique au gavage conventionnel. Ce projet explore plus particulièrement la capacité des femelles à l'engraissement spontané, ce qui n'a jamais été étudié auparavant.

Bénéfices attendus

Ce projet doit permettre d’établir si, chez les oies la maturité sexuelle et, chez les canes Barbarie souche à père Mulard, la maturité sexuelle ainsi que la durée du jour, peuvent constituer des leviers pour induire une hyperphagie conduisant à un engraissement spontané du foie. Si les expériences sont concluantes, elles pourraient amener à identifier des marqueurs centraux de la capacité à l’hyperphagie, qui pourraient en outre être utilisés dans le cadre de la sélection génétique. Par ailleurs, ces premières expériences pourraient servir de base à l'étude de nouvelles pratiques en élevage et répondre ainsi aux attentes sociétales actuelles. En effet, une part croissante de la société remet en question la pratique du gavage destinée à la production de foie gras et de canards gras, en raison des contraintes qu'elle impose aux animaux et de la perception de souffrance qui lui est associée. Les citoyens et les consommateurs expriment ainsi des attentes accrues concernant les conditions d'élevage, notamment en matière de réduction du stress, d'amélioration des conditions de logement et de renforcement du contrôle des pratiques. Par ailleurs, un nombre grandissant de citoyens encourage le développement d'alternatives au gavage ou de méthodes permettant d'obtenir du foie gras sans recours à l'alimentation forcée.

Procédures

Un seul prélèvement de sang sera réalisé par animal au niveau du sinus occipital. Il se fera avant la période d’engraissement sur animal vigile par des soigneurs très expérimentés et possédant la maitrise des gestes techniques sur les espèces aviaires (canes et oies). Le geste maitrisé ne dure qu’une minute environ.

Impact sur les animaux

Tout stress majeur sera évité, en particulier lors de la prise de sang qui sera réalisée avant la période d’engraissement. Celle-ci sera réalisée au niveau du sinus occipital par des soigneurs experts, avec une connaisance approfondie de ces espèces aviaires et maitrisant parfaitement les gestes de prélèvement. De plus, ce prélèvement de sang au sinus occipital évite l'apparition d'hématome.

Devenir

A la fin du protocole, les animaux seront mis à mort en respectant la règlementation en vigueur (abattage dans un abattoir agréé). Le sang sera prélevé suite à l’exsanguination, des tissus et des organes seront collectés : le foie, les magrets, l’appareil reproducteur, le tissu adipeux sous-cutané et abdominal et le cerveau pour étudier les marqueurs liés au contrôle central de la prise alimentaire.

Remplacement

L’objectif de ce projet étant de définir des leviers capables d’induire une hyperphagie conduisant à une stéatose spontanée chez les palmipèdes à foie gras, aucune alternative in vitro ou in silico n’est envisageable.

Réduction

En tenant compte de la variabilité individuelle et de la perte possible de quelques individus, le minimum d'animaux recommandé pour que l'étude soit interprétable et exploitable est de 35 individus par groupe.

Raffinement

Les animaux seront élevés dans un environnement adapté et propice à leur croissance (sur litière de copeaux de bois puis sur caillebotis). Toute situation stressante sera réduite au minimum (un seul prélèvement de sang pour chaque animal). Les animaux seront élevés en groupes sociaux stables, ce qui est permis par l’utilisation des seules femelles. Ils seront regroupés par lot de 35 individus dans des loges de 32.44m² (soit 1.08 m² par animal). L’environnement sera enrichi par la présence de chainettes métalliques de jeu, de tas de copeaux de bois, afin de stimuler leur curiosité et le jeu. Au fur et à mesure de l'élevage, d'autres enrichissements seront rajoutés, tels que plusieurs points d'eau, un bac à grit et différents objets suspendus : jouets en plastiques durs et résistants. Par ailleurs, une surveillance quotidienne sera assurée pour détecter toute détérioration éventuelle et retirer immédiatement les éléments concernés, afin d'éviter tout risque d'ingestion. Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Une grille d'évaluation du bien-être (indicateurs physiologiques, comportementaux et d'état corporel) sera mise en place afin d'assurer un suivi quotidien et de détecter précocement toute altération du bien-être des animaux.

Choix des espèces

L’oie grise des Landes possède une forte capacité d’ingestion et une prédisposition marquée à la stéatose. C’est l’une des espèces domestiques la mieux adaptée à la stéatose spontanée en raison de sa proximité génétique avec son ancêtre, l’oie cendrée sauvage migratrice. Pour cette espèce, un protocole d’induction d’une hyperphagie a déjà été validé. Ce protocole consiste à appliquer un régime alimentaire contrôlé à la fin de la période de croissance suivi d’une distribution à volonté de maïs pendant plusieurs semaines de façon concomitante avec une réduction de la durée du jour en bâtiment obscur (de 10 à 7 h/j d’éclairement). Le canard de Barbarie souche père à Mulard, est l’un des deux fonds génétiques de canards adaptés à la production du foie gras. De plus, ce fond génétique est resté photosensible puisqu’une exposition à des jours longs est capable d’accélérer sa maturation sexuelle. Tous les animaux seront accueillis sur le site d’hébergement dès l’âge de 1 jour.

Pour tester des dispositifs destinés à la chirurgie gynécologique et obstétricale, 200 porcs et brebis vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit des prélèvements sanguins hebdomadaires, l'induction chirurgicale de lésions et des interventions pouvant durer plusieurs heures, avec douleur postopératoire de plusieurs jours. Le porteur indique que le nombre d'animaux n'a fait l'objet d'aucun calcul statistique. Le porc est retenu pour ses mamelles et la brebis pour son anatomie urogénitale proche de celle de la femme, avant l'autopsie qui clôt chaque suivi.

Objectifs

La Santé de la Femme regroupe l’ensemble des spécialités de la médecine s’intéressant à diagnostiquer et/ou soigner les pathologies et les affections gynécologiques, sénologiques, les troubles obstétricaux, les dysendocrinies, l’infertilité et les pathologies de la glande mammaire et du sein comme le cancer et ses conséquences, ce domaine de la santé s'interesse aussi au suivi des cycles hormonaux physiologiques, au diagnostic et au suivi du bon déroulé de la grossesse par exemple. Le développement des techniques et méthodes d’imagerie et de chirurgie interventionnelles, l’essor de la thérapie génique et cellulaire ou la découverte et l’amélioration des connaissances vis-à-vis de nouvelles entités pathologiques comme par exemple l’endométriose dont la lutte est une stratégie nationale depuis 2021, permettent d’envisager le développement de nouvelles techniques chirurgicales et dispositifs médicaux implantables pour améliorer la santé des patientes, et parfois aussi celle du fœtus ou du nourrisson. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs, méthodes et techniques, pour le diagnostic et/ou le traitement des pathologies gynécologiques, obstétricales et sénologiques par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase pré-clinique de recherche et de développement. La réponse tissulaire et les modifications anatomophysiologiques au cours des cycles ne peuvent être simulés à l’heure actuelle par des méthodes de remplacement. Durant ce projet le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patientes est indispensable. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans sa phase initiale, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques 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 patientes, 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 patientes, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patientes, 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 patientes avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.

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'anesthésique locaux pour certaines 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 et 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 prise en charge mult imodale 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. Le porc est par son nombre de mammelles le modèle de choix pour l'évaluation de dispositifs interessant la glande mammaire, le modèle brebis possède une anatomie de la sphère urogénitale et de son appareil suspenseur plus proche de ceux de la Femme. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. 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 la Femme.

4 000 rongeurs, 3 600 souris et 400 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur greffe des tumeurs sous la peau, puis ils reçoivent jusqu'à deux administrations par jour pendant 35 jours, avec imagerie, radiothérapie et prélèvements sanguins. L'objectif déclaré est de tester des candidats médicaments anticancéreux avant un éventuel passage chez l'humain, à raison de neuf études de souris et une de rats par an sur cinq ans. Le porteur fixe les groupes à six à dix animaux, un effectif qu'il dit valider en interne d'après la littérature.

Objectifs

Le cancer n’est pas une maladie unique mais un groupe d’affections où des altérations génétiques ont conduit des cellules initialement normales à une croissance anormale et incontrôlée. De plus, au sein d’un même type de cancer, différents sous-types existent et deux patients ayant le même diagnostic initial pourront présenter des différences significatives en termes de localisation dans l’organe, d’agressivité, d’histologie, d’altérations génétiques et de réponse aux thérapies conventionnelles. Un seul type de modèle ne peut donc représenter l’ensemble de ces pathologies. Ce projet consiste à évaluer l’activité antitumorale de différentes approches thérapeutiques dans des modèles de tumeurs obtenues par greffe de matériel biologique d’origine tumorale dans les tissus superficiels (en général souscutanés) de rongeurs (rat ou souris), la souris étant l’espèce animale la plus utilisée. Une masse tumorale se forme alors progressivement au site d’implantation. L’efficacité antitumorale d’une approche thérapeutique est déterminée par l’évolution de la croissance tumorale chez des animaux traités par rapport à des animaux non traités (ou recevant le placebo ayant servi à formulation des produits testés) ou recevant un traitement de référence. Pour ce projet d’une durée de 5 ans, il est prévu de réaliser 9 études par an pour les souris et 1 étude par an pour les rats.

Bénéfices attendus

A long termes, les bénéfices attendus du projet sont le développement et la mise sur le marché de nouvelles approches thérapeutiques telles que des candidtas médicaments et/ou des rayonnements ionisants (radiothérapie) efficaces et présentant un minimum d'effets secondaires dans le traitement des cancers. A court termes, ce projet permettra de démontrer que la candidat médicament est actif dans un modèle expérimental de tumeur et d'évaluer d'eventuels effets secondaires. Il permettra également de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux peuvent être soumis à des interventions telles que l'implantation du matériel biologique d'origine tumorale (1 fois, 10-15 min) sur l'animal vigile ou anesthésié, des contentions vigiles lors des administrations (2 min, Maximum 2 administrations/jour pendant 35 jours), des prélèvements sanguins (Maximum 5, 2 min) et des suivis réguliers des animaux et des tumeurs (5-10 min, minimum 1 fois /semaine jusqu’à 7 fois/semaine). Ils peuvent subir également des contentions lors des sessions d’imagerie vigiles ou sous anesthésie (5 à 30 min, Maximum 2 fois/semaines pendant 5 semaines), lors des sessions de radiothérapie (5 min, maximum 5 fois/semaine pendant 3 semaines).

Impact sur les animaux

Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l'initiation du projet. Ils font donc l'objet d'échange avec les responsables Bien-Être Animal pour adapter les outils d'observation des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques. Les contentions des animaux vigiles pour induire l'anesthésie (pour l’implantation des cellules tumorales ou les suivis par imageries) et administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. Ils pourront aussi subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille ou une contrainte légère lors des administrations suivant le type d’administration utilisé ainsi qu'une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de l'expérimentation ou si réalisation de prélèvements terminaux, suite à des effets indésirables provoqués par les produits testés et/ou le modèle.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, un premier tri des candidats-médicaments est réalisé in vitro sur des cellules tumorales en culture pour tester leur efficacité. Puis des tests in vivo sont réalisés avec les candidats-médicaments sélectionnés chez la souris et le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets pharmacologiques d’une nouvelle molécule sur le développement tumoral sur un organisme complet. De plus avant l’administration à l’homme, l’administration chez l’animal permet d’évaluer l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris et le rat sont les espèces qui sont les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.

Réduction

De nombreuses études publiées dans ce domaine de recherche et utilisant des modèles animaux similaires, et plus particulièrement ces modèles rongeurs, décrivent l'utilisation de 6-10 animaux par groupe. Ce nombre est suffisant pour réaliser une analyse statistique. et nous l'avons également confirmé et validé. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état de santé des animaux utilisés sera assurée. Les tumeurs seront mesurées régulièrement (au moins une fois par semaine jusqu’à 5 fois par semaine) afin de suivre leur progression et/ou l'apparition de zones de nécrose. Afin de minimiser les effets digestifs des irradiations, une supplémentation nutritive peut être réalisée pendant les jours qui suivent les irradiations. Pour les animaux immunodéficients, ils seront hébergés dans des cages spécifiques fermées avec un filtre qui permettent de protéger les animaux de l’extérieur et éviter ainsi toute infection. Pour les mêmes raisons, la manipulation de ces animaux est faite sous un poste de sécurité microbiologique (PSM). Les souris immunodéficientes sont hébergées en portoirs ventilés. Lors de l’anesthésie pour l’acquisition des données d’imagerie, la température corporelles des animaux est maintenue constante grâce à une couverture chauffante ou un bloc chauffant. Lors du transport à l’extérieur, les cages utilisées seront fermées avec un filtre permettant le maintien du statut sanitaire et éviter une contamination. Et la cage contiendra des éléments hydratants et nutritifs sous forme de gel, des croquettes ainsi que des éléments d’enrichissement. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués avec notamment une échelle de cotation pour la nécrose tumorale. Dans le cas de développement de signes cliniques, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. Des animaux transgéniques avec ou sans phénotype dommageable peuvent être utilisés. Dans le cas d’animaux avec phénotype dommageable, selon le phénotype, des enrichissements, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. La SBEA pourra être consulté pour valider les actions mises en place.

Choix des espèces

La souris et le rat sont les espèces animales les plus adaptées et les plus couramment utilisées dans les modèles animaux de tumeurs obtenues par greffe de matériel biologiques d'origine tumorale dans les tissus superficiels. Généralement, les animaux âgés de 6 à 10 semaines seront utilisés au moment de l’implantation. La prise tumorale est connue pour être moins bonne chez des individus plus âgés.

Jusqu'à quinze injections par animal, dont certaines directement dans les ventricules du cerveau sous cadre stéréotaxique : 550 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une neuro-inflammation leur est déclenchée par injection de lipopolysaccharide, avec perte de poids, léthargie, tremblements ou convulsions possibles. L'objectif déclaré est de tester des candidats médicaments contre les maladies neurodégénératives. Leur cerveau est prélevé après la mise à mort pour mesurer l'effet des traitements.

Objectifs

Les maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson, ainsi que certaines atteintes aiguës du cerveau liées à l’inflammation, représentent aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique. Leur fréquence augmente avec le vieillissement de la population et, à ce jour, il n’existe pas de traitement capable de stopper ou de guérir ces maladies. De nombreuses études montrent que l’inflammation du cerveau, appelée neuroinflammation, joue un rôle clé dans l’apparition et l’aggravation de ces pathologies. Cette réaction excessive du système immunitaire cérébral contribue à perturber le fonctionnement normal des neurones et à accélérer leur dégénérescence. Malgré les progrès de la recherche, les solutions thérapeutiques permettant de contrôler efficacement cette inflammation restent encore limitées. Dans ce contexte, ce projet a pour objectif de développer et d’étudier un modèle expérimental de neuroinflammation chez la souris, déclenchée de manière contrôlée par l’administration de lipopolysaccharide (LPS). Ce modèle permettra de mieux comprendre les mécanismes de l’inflammation cérébrale et de tester de nouveaux candidats médicaments capables de réduire l’inflammation et de protéger les neurones. À terme, l’ambition est d’identifier des molécules prometteuses ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de plusieurs candidats thérapeutiques dans un contexte de maladies neurologiques associées à une neuro inflammation induite par injection d’un composé. Ces études d’efficacité constituent une étape clé du développement préclinique, car elles permettent d’identifier les molécules les plus prometteuses, de définir des stratégies thérapeutiques pertinentes et de soutenir la justification scientifique et pharmacologique d’un futur développement clinique. Le bénéfice final attendu est la progression vers de nouvelles options thérapeutiques.

Procédures

Les animaux recevront le produit testé en dose unique ou répétée en respectant les volumes d’injections recommandés selon la voie d’administration. Lors d’injections répétées, 15 injections maximum par animal pourront être réalisées et étalées quotidiennement sur 15 jours ou 14 étalées bi-quotidiennement sur 7 jours. Sur animaux vigiles, les injections seront réalisées en quelques secondes (temps inférieur à 1 minute) et la durée sera d’environ 5 minutes sur des animaux anesthésiés, anesthésie comprise. Pour les injections réalisées en intra-cérébéllo-ventriculaire nécessitant un cadre de stéréotaxie, la durée totale de la procédure pourra aller jusqu’à 45 minutes (incluant anesthésie, positionnement et fermeture). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animaux anesthésiés au maximum 2 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude (soit au maximum 4 prélèvements de sang). Un prélèvement s’effectue en moyenne en 1 à 2 minutes.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront manipulés régulièrement pour différentes procédures (pesées, examens cliniques, administration de traitements, prélèvements sanguins), ce qui pourra entraîner un certain niveau de stress. Comme le projet consiste à induire une neuro inflammation et à tester l’efficacité de traitements préventifs ou curatifs, les animaux pourront également présenter certains effets indésirables liés à l’inflammation ou aux traitements, tels qu’une inflammation locale ou générale, un œdème, une perte de poids, une léthargie ou au contraire une agitation inhabituelle, une déshydratation, des difficultés respiratoires, des tremblements, des convulsions ou encore des troubles digestifs. Pour garantir leur bien être, des points limites clairement définis seront appliqués afin de détecter rapidement tout signe de souffrance et d’assurer une prise en charge immédiate. L’intensité et la durée des signes cliniques pourront varier selon les groupes, en fonction du niveau de neuro inflammation induit et de l’efficacité des traitements évalués.

Devenir

Le projet visant à évaluer l’efficacité de traitements curatifs ou prophylactiques contre les maladies neuro-dégénératives, l’euthanasie des animaux est indispensable afin de permettre la collecte d’organes, notamment des cerveaux, nécessaires à la réalisation des différentes analyses prévues qui permettront d’évaluer l’effet des traitements.

Remplacement

À ce jour, aucune méthode alternative ne permet de reproduire la complexité du système nerveux central, notamment les interactions entre les neurones, la microglie et les mécanismes inflammatoires impliqués dans les maladies neurodégénératives et les troubles cognitifs. Pour évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques, il est indispensable d’étudier de manière intégrée l’inflammation cérébrale, la survie des cellules nerveuses et les effets sur le comportement. Seul un modèle animal permet actuellement de reproduire ces processus de façon cohérente et pertinente, rendant l’expérimentation animale essentielle pour évaluer de manière fiable l’efficacité de futurs traitements.

Réduction

Pour pouvoir déterminer de manière fiable si le traitement testé est réellement efficace, plusieurs groupes de souris seront constitués, comprenant chacun au minimum six animaux. Un groupe non traité et non soumis à la neuro inflammation sera toujours inclus pour servir de référence. Les résultats obtenus dans les différents groupes seront ensuite comparés à l’aide de méthodes statistiques appropriées, permettant d’évaluer de façon objective et scientifiquement valide les effets du traitement.

Raffinement

Dans ce projet, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation d’au moins cinq jours (portée à sept jours après un transport aérien) afin de s’habituer à leur environnement. Ils seront hébergés en groupe dans des conditions enrichies adaptées à leurs besoins à l’exception des animaux opérés, qui pourront être hébergés individuellement pendant 24 à 48 h afin de permettre la cicatrisation de leurs points de sutures. Leur état de santé sera observé quotidiennement pour détecter rapidement tout signe anormal. En cas de besoin, des mesures de soutien (soins locaux, réchauffement, isolement si nécessaire) seront mises en place, ou une mise à mort humanitaire sera réalisée si l’état de l’animal se dégrade de manière irréversible. Après l’induction de la neuro inflammation, les animaux seront pesés régulièrement et feront l’objet d’un suivi clinique à l’aide d’une grille d’évaluation permettant de repérer tout changement, entre autres, dans leur comportement ou leur apparence. Ce suivi permettra d’identifier rapidement les signes de souffrance et de prendre les décisions appropriées pour garantir leur bien être. Si nécessaire, des examens plus approfondis seront réalisés et toute anomalie sera signalée au vétérinaire responsable. Lors des anesthésies, des précautions seront prises pour éviter l’hypothermie et protéger les yeux des animaux, notamment en utilisant un tapis chauffant et un gel oculaire.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle préclinique de référence pour l’étude des mécanismes de neuro inflammations impliqués dans le développement de pathologies neurodégénératives, car elles permettent d’observer ces processus dans un organisme vivant et d’évaluer de nouveaux traitements de manière intégrée. Ce modèle est bien établi, largement utilisé et reconnu par la communauté scientifique. Les souris développent, après induction contrôlée d’une neuro inflammation, des altérations immunitaires, comportementales et neuronales similaires à celles observées dans plusieurs maladies humaines. Cela permet d’étudier plus précisément l’évolution des processus inflammatoires cérébraux, leurs conséquences sur la survie neuronale, ainsi que l’effet de traitements curatifs ou prophylactiques. Grâce à ces modèles robustes et reproductibles, il est possible d’évaluer efficacement les mécanismes impliqués et le potentiel thérapeutique des produits testés. L’utilisation de souris présentant un âge, un sexe et un statut sanitaire standardisés garantit des conditions expérimentales homogènes. Cela permet d’obtenir des résultats fiables et comparables entre les groupes, notamment pour analyser l’inflammation du tissu cérébral, les marqueurs biologiques, les comportements associés aux déficits cognitifs et l’impact du traitement sur la progression des atteintes neurodégénératives tout en assurant un bon équilibre entre exigences scientifiques, considérations éthiques et faisabilité pratique. Par leur taille et leurs caractéristiques biologiques, les souris sont adaptées aux volumes de traitement, aux prélèvements et aux analyses nécessaires à ce type d’étude. Dans ce projet, des souris âgées d’au moins 6 semaines, correspondant au stade jeune adulte/adulte, seront utilisées afin de limiter les variations physiologiques liées à la croissance. Ce choix permet également d’obtenir des animaux d’environ 20 g, garantissant une meilleure stabilité des mesures expérimentales. Les deux sexes seront inclus afin de prendre en compte la variabilité potentiellement induite par les hormones sexuelles et d’assurer une représentativité optimale des résultats.

Anesthésiées puis injectées dans la trachée avec des bactéries, des cellules immunitaires ou une chimiothérapie, 356 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leurs organes. Un sepsis pulmonaire leur est provoqué, avec hypothermie, gêne respiratoire et perte de poids attendues. L'objectif déclaré est de comparer les sous-types de sepsis humains à ce modèle murin. Le porteur reconnaît lui-même que la souris pourrait ne représenter qu'une partie des malades, ce que le projet vise justement à vérifier.

Objectifs

Le sepsis est une infection grave qui touche 50 millions de personnes par an dans le monde. Il est responsable de >10 millions de décès par an. Les infections respiratoires sont la première cause de sepsis.Malgré sa gravité, les traitements n’ont guère évolué depuis 30 ans, en partie parce que les patients atteints de sepsis sont très différents les uns des autres. Des chercheurs ont identifié chez certains patients des « sous-types » de sepsis basés sur le niveau de certains marqueurs de l’inflammation dans le sang. Ces sous-types permettent de regrouper les patients plus uniformément et pourraient aider à mieux cibler les traitements. Comprendre comment ces sous-types fonctionnent est donc essentiel pour développer de nouvelles thérapies. Chez la souris, ces sous-types n’ont pas encore été étudiés, il est possible que la souris ne représente qu'une seule partie des malades. D'autre part , Le sepsis modifie profondément le système immunitaire, créant ce qu’on appelle une « mémoire immunitaire », qui peut être bénéfique ou au contraire délétère. Le projet vise à reproduire un modèle de sepsis pulmonaire chez la souris. L’objectif est de décrire l’évolution spatiale et temporelle des principales cellules immunitaires pulmonaires chez l’animal afin de le comparer aux sous types de sepsis observés chez l'homme.Dans un second temps, nous cherchons à connaître le rôle des sous-types cellulaires dans la cicatrice immunitaire laissée par le sepsis en injectant à des souris des macrophages porteurs de cette mémoire immunitaire.

Bénéfices attendus

Jusqu’à présent, les traitements visant à réguler le système immunitaire chez les patients atteints de sepsis ou de syndrome de détresse respiratoire n’ont pas donné de résultats efficaces, et seuls les corticoïdes sont parfois utilisés en pratique. Ce projet vise à mieux comprendre comment le système immunitaire réagit dans ces maladies. À terme, il pourrait permettre de repérer quels patients sont les plus susceptibles de bénéficier des traitements existants et d’aider à développer de nouvelles thérapies.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections de bactéries, de cellules immuniatires ou de chimiothérapie dans la trachée sous anesthésie générale. L'administration de la bactérie dure 30 secondes sous anesthésie générale. L'administration des cellules immunitaire dure 30 secondes sous anesthésie générale. L'administration de la chimiothérpaie dure 30 secondes sous anesthésie générale. Cette administration est répétée une fois 5 jours après.

Impact sur les animaux

Les animaux subiront une injection intratrachéale de bactéries, de cellules immunes ou de chimiothérpie sous anesthésie générale. Ce geste n’est pas douloureux. Il en découlera une hypothermie, une gène respiratoire et une perte de poids transitoire qui est récupérée très rapidement

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort afin de prelever les différents organes à analyser

Remplacement

Le sepsis est une réaction inappropriée d’un hôte à un pathogène qui se traduit par une défaillance d’organe. Il met en jeu une physiopathologie complexe à un niveau moléculaire, cellulaire, d’organe mais aussi de l’organisme entier. L’infection respiratoire nécessite le recrutement de cellules inflammatoires produites par la moelle osseuse, qui sont transportées par le sang jusqu’aux organes et pénètrent les organes via des signaux moléculaires. Il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro (culture cellulaire ou organoïde) qui reproduise la complexité de l’immunité innée humorale, de l’immunité adaptative (qui met plusieurs jours à se mettre en place) ou de la communication entre les organes. L’obtention de données de transcriptomique sur les cellules immunitaires pulmonaires permettra de remplacer un certain nombre d’observations chez l’animal, car ces données permettent d’étudier « in silico » les mécanismes immunitaires à l’œuvre. Ces données pourront être réutilisées pour de futurs projets.

Réduction

La première partie de l’étude consiste à observer et décrire ce qui se passe chez les animaux, sans chercher à tester un traitement particulier. Il n’est donc pas possible de prévoir exactement combien d’animaux seront nécessaires. Pour limiter leur nombre, l’équipe s’est appuyée sur des expériences similaires publiées et sur son expérience passée. Pour la deuxième partie de l’étude, le nombre d’animaux et de groupes a été calculé de manière statistique afin d’être sûr de détecter les différences importantes tout en minimisant le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les injections intratrachéales se font sous anesthésie générale, qui apporte du confort pour l’animal et réduit son stress pendant l’intervention. Une dose d'antidouleur sera administrée en cas d’observation de souffrance de l’animal. Des points limites bien établis et suffisamment précoces permettront de minimiser la douleur de l’animal en appliquant les décisions définies.

Choix des espèces

Outre sa petite taille et son hébergement aisé, le modèle murin de pneumonie est relativement similaire à la pathologie humaine. De plus, le modèle murin pour l’étude de la réponse immunologique au sepsis pulmonaire est le plus couramment utilisé dans la littérature. Souris de 4 à 8 semaines correspondant à de jeunes adultes permettant de mimer les conditions pathologiques humaines. C’est également le stade le plus utilisé dans la littérature permettant une extrapolation et une comparaison de nos résultats avec d’autres travaux.

1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant porter une tumeur mammaire pendant deux à six mois. On leur greffe des cellules tumorales dans la glande mammaire, puis elles reçoivent jusqu'à deux administrations par jour pendant 35 jours, avec chirurgie, radiothérapie et prélèvements sanguins répétés selon les protocoles. L'objectif déclaré est de tester des candidats médicaments contre le cancer du sein, aux retombées annoncées à long terme. Le porteur précise choisir des femelles jeunes de 6 à 10 semaines parce que la prise tumorale est moins bonne chez des individus plus âgés.

Objectifs

Les cancers du sein sont les cancers les plus fréquents chez la femme. Ils représentent une pathologie très hétérogène au regard de leurs profils moléculaires et de leurs issues cliniques. En effet, différents sous-types existent et deux patients ayant le même diagnostic initial pourront présenter des différences significatives en termes de localisation dans l’organe, d’agressivité, d’histologie, d’altérations génétiques et de réponse aux thérapies conventionnelles. Un seul type de modèle ne peut donc représenter l’ensemble de ces pathologies. Ce projet vise à évaluer les propriétés anti-tumorales de différentes approches thérapeutiques incluant notamment des candidats médicaments, l’utilisation de rayonnements ionisants (radiothérapie) (associées ou non à une ablation chirurgicale de la tumeur) ou encore l'utilisation de dispositifs médicaux dans des modèles de tumeurs mammaires obtenues par greffe de matériel biologique d’origine tumorale directement dans la glande mammaire de rongeurs (rat ou souris), la souris étant l’espèce animale la plus utilisée.

Bénéfices attendus

A long terme, les bénéfices attendus sont la découverte de nouveaux médicaments pour traiter les cancers du sein qui sont les plus fréquents chez la femme. A court terme, les bénéfices attendus sont de démontrer que le composé testé est actif dans un modèle expérimental de tumeurs mammaires ou d’évaluer ses éventuels effets secondaires avant son passage en phases cliniques.

Procédures

Chaque animal pourra subir : - Des contentions vigiles pour induire une anesthésie et une analgésie, administrer le produit ou pour le suivi pondéral et la mesure de la tumeur avec un pied à coulisse : 1-2 min/ geste. - Une implantation, sous anesthésie, de cellules tumorales dans la glande mammaire, durée : environ 2 à 5 min. - Une administration du candidat-médicament, du véhicule ou d’un molécule référence. Durée : jusqu’à 2 min et au maximum 2/jour pendant 35 jours. - Les suivis du poids et de la croissance tumorale par mesure du volume de la tumeur avec un pied à coulisse sont réalisés au moins 1 fois par semaine et jusqu’à tous les jours en fonction de l’apparition des signes cliniques et de l’évolution de la croissance tumorale. La durée du suivi des animaux dépend du développement tumoral mais sera au maximum de 6 mois, avec une moyenne de 2-3 mois. - L’utilisation d’imagerie nécessitera le transport des animaux vers la plateforme d’imagerie. Durée : inférieure à 30 min. - La durée l’imagerie est comprise entre 1 et 5 minutes et entre 15 et 30 min pour une IRM. - Le suivi des tumeurs par imagerie/IRM se fait au maximum 2 fois par semaine sur 5 semaines mais généralement 1 fois par semaine sur 4 semaines. - Une contention dans le cas d’irradiation locorégionale. La durée d’une irradiation excède rarement 5 minutes, 1 fois/jour pendant 2 à 7 jours. - Potentiellement, l’exérèse de la tumeur, Durée : 5 à 15 min, - Des prélèvements sanguins. Durée : 1 à 5 min La fréquence de ces prélèvements est dépendante du volume prélevé et sera par exemple de 1 /semaine sur 6 mois maximum ou 5 /semaine sur 1 semaine.

Impact sur les animaux

Les contentions des animaux vigiles peuvent engendrer un stress mineur. Ils pourront également subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille ou une contrainte légère lors des administrations selon le type d’administration utilisée, ainsi qu’une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins. Le développement de la tumeur mammaire peut amener à un inconfort voire une réduction de la mobilité des animaux. Les tumeurs peuvent également développer une lésion qui sera évaluée par une échelle de cotation. L’ablation de la tumeur par chirurgie peut entrainer des douleurs post-opératoires limitées par l’administration d’un médicament anti-douleur. Le développement des métastases peut entrainer des inconforts voire des douleurs. La surveillance des animaux est d’autant plus nécessaire dans le cas d’atteinte des poumons, les métastases pulmonaires étant les plus fréquentes dans ce modèle de tumeur mammaire. Par ailleurs, les effets potentiellement indésirables du/des produits testés font l’objet d’échange avec les responsables Bien-Etre Animal pour adapter les outils d’observations des animaux afin d'anticiper au mieux de potentiels signes cliniques et d’ajuster les points limite.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des expérimentations car ils auront reçu des cellules tumorales.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rongeur car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur les tumeurs mammaires. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris et le rat sont les espèces qui sont les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.

Réduction

De nombreuses études publiées dans ce domaine de recherche et utilisant des modèles animaux similaires, et plus particulièrement ces modèles rongeurs, décrivent l'utilisation de 6-10 animaux par groupe. Ce nombre est suffisant pour réaliser une analyse statistique et a également été confirmé et validé en interne. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état de santé des animaux utilisés sera assurée. Le poids des souris sera mesuré régulièrement (au moins une fois par semaine jusqu’à 5 fois par semaine). Lors de l’anesthésie pour les chirurgies, la température corporelles des animaux est maintenue constante grâce à une couverture chauffante ou un bloc chauffant. Les chirurgies se font sous anesthésie et analgésie. Lors du transport à l’extérieur, d'une durée inférieure à 30 min, les cages utilisées seront fermées avec un filtre permettant le maintien du statut sanitaire et éviter une contamination. Et la cage contiendra des éléments hydratants et nutritifs sous forme de gel, des croquettes ainsi que des éléments d’enrichissement. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Sur le site où sont réalisées les expérimentations tout est mis en oeuvre pour limiter les risques de contamination des animaux. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués avec notamment une attention particulière à la prise ou à la perte de poids de l’animal. Dans le cas de développement de signes cliniques, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. Dans le cas d’animaux avec phénotype dommageable, selon le phénotype, des enrichissements, de la nourriture humidifiée ou en gel seront mis directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. La SBEA pourra être consultée pour valider les actions mises en place.

Choix des espèces

La souris et le rat sont les espèces animales les plus adaptées et les plus couramment utilisées dans les modèles animaux de tumeurs mammaires obtenues par greffe orthotopique de matériel biologique d’origine tumorale. Ces espèces permettent en effet de modéliser ce qui se passe dans une pathologie sur des temps raccourcis à l’échelle de vie du rongeur. Elle permet d’étudier les phénomènes en cinétique de la physiopathologie et de tester l’effet de candidats médicaments sur la prévention et/ou la thérapie de la pathologie. Généralement, des animaux femelles adultes âgés de 6 à 10 semaines seront utilisés au moment de l’implantation. La prise tumorale est connue pour être moins bonne chez des individus plus âgés.

Impossibles à garder en vie parce que l'irradiation du cerveau provoque des dommages irréversibles et une souffrance prolongée, 234 souris saines vont être utilisées puis tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur cerveau est irradié en une séance sous anesthésie, selon la méthode classique ou le mode FLASH, puis elles passent des batteries de tests comportementaux jusqu'à six mois après. L'étude déclare vouloir mesurer les effets de ces irradiations sur la mémoire, la mobilité et l'anxiété. Le porteur présente ce suivi comportemental comme un progrès pour le bien-être des animaux non-humains, alors qu'il consiste à irradier le cerveau d'individus sains.

Objectifs

La radiothérapie fait partie des traitements les plus utilisés contre le cancer, souvent associée à la chirurgie ou à la chimiothérapie. Elle consiste à utiliser des rayons pour détruire les cellules cancéreuses. Malgré son efficacité, ce traitement peut aussi endommager les tissus sains proches de la zone traitée, ce qui provoque des effets secondaires parfois importants. Une nouvelle approche, appelée « radiothérapie FLASH », cherche à réduire ces effets indésirables. Elle utilise des rayons délivrés à un débit extrêmement élevé, en une fraction de seconde, contrairement aux irradiations conventionnelles plus lentes. Elle pourrait permettre de mieux protéger les tissus sains tout en conservant la même efficacité de traitement contre le cancer. Le projet présenté a pour but d’étudier plus en détail cette technique innovante. Des souris saines seront irradiées au niveau du cerveau, soit selon la méthode classique, soit selon le mode FLASH. L’originalité de cette étude vient du fait qu’elle ne se limitera pas uniquement à l’observation du cerveau au microscope. Elle visera surtout à évaluer les effets de l’irradiation sur le comportement des animaux, à l’aide de plusieurs tests qui permettront d’étudier leur mémoire, leurs réflexes, leur mobilité, leur sensibilité et leurs émotions. Ces observations seront effectuées au fil du temps, afin d’identifier les éventuels changements de comportement à court et à long terme. Ces tests permettront de mieux comprendre comment le cerveau réagit à ce type d’exposition et de déterminer si la radiothérapie FLASH est réellement moins dommageable pour les fonctions cérébrales. À plus long terme, les résultats pourraient aider à améliorer les traitements pour qu’ils soient plus ciblés et mieux tolérés par les patients. Ainsi, cette recherche constitue une étape importante pour développer une une radiothérapie plus protectrice et pour améliorer la prise en charge du patient.

Bénéfices attendus

L’étude consiste à comparer deux types d’irradiation : une irradiation conventionnelle et une irradiation FLASH. Les souris recevront une exposition ciblée au niveau du cerveau, puis seront suivies pendant plusieurs semaines à l’aide d’une série de tests destinés à analyser leurs comportements : mémoire, locomotion, odorat, motricité, anxiété ou encore interactions sociales. Ces évaluations permettront de détecter, avec précision, d’éventuels changements du comportement à différents moments après l’exposition aux irradiations. Ce travail se distingue des recherches habituellement menées en radiothérapie FLASH, souvent centrées uniquement sur des analyses biologiques ou tissulaires. En s’intéressant aux fonctions cérébrales et au comportement, il apportera une vision plus globale des effets des irradiations et permettra de mieux relier les données observées au laboratoire à des effets concrets sur les fonctions du cerveau. Ce projet contribuera aussi à améliorer les pratiques de recherche animale, conformément aux principes des « 3R ». En observant finement le comportement des animaux, il pourrait permettre d’identifier des signes précoces de souffrance ou de dégradation avant qu’ils ne deviennent trop éprouvants et ainsi arrêter l’expérience. À court terme, ces informations aideront à adapter les protocoles pour améliorer le bien-être animal. À long terme, elles serviront à mieux définir les critères de suivi et de protection dans les futures études. En combinant innovation technologique et approche comportementale, cette recherche représente une étape importante pour comprendre comment la radiothérapie FLASH agit sur le cerveau et pour concevoir, à terme, des traitements anticancéreux plus sûrs, plus efficaces et mieux tolérés.

Procédures

Chaque souris recevra une seule séance d’irradiation sous anesthésie générale. Chaque animal sera ensuite soumis à des batteries de tests comportementaux non invasifs, réalisées à 72h, 2 mois et 6 mois post-irradiation. Chaque session de tests dure entre 3 à 30 minutes par animal. Les animaux ne seront soumis qu’à un seul test de comportement par jour sur une durée maximale de 5 jours consécutifs aux temps 72h et 2 mois post-irradiation, puis à nouveau 5 jours consécutifs sur une période de 14 jours, 6 mois après l’irradiation.

Impact sur les animaux

Les effets attendus dépendent du type d’irradiation utilisé. Chez les animaux exposés à une dose de radiothérapie, des effets indésirables peuvent apparaître, tels que : - des réactions locales sur la peau (rougeurs, inflammation, desquamation), - une fatigue générale, une perte de poids, une baisse d’activité, - des troubles neurologiques progressifs comme des difficultés de mémoire ou une augmentation de l’anxiété. Les tests comportementaux peuvent induire des stress légers à modérés et ou révéler de l’anxiété ou de la dépression sur des durées inférieures à 30 minutes.

Devenir

Toutes les souris seront mises à mort si les points limites sont atteints ou à la fin du projet. Les souris ne peuvent pas être gardées en vie après les tests car les irradiations cérébrales peuvent causer des dommages irréversibles et entraîner une souffrance prolongée.

Remplacement

Une formation sur vidéos pour les tests comportementaux remplace l’utilisation d’animaux lors de la phase d’apprentissage des protocoles. L’utilisation d’animaux pour la formation sera limitée, elle ne sera pas nécessaire pour tous les tests comportementaux. Seuls certains tests cognitifs ou moteurs nécessiteront une pratique sur animaux éveillés, car leur fiabilité dépend directement de la qualité de la manipulation, qui ne peut être acquise juste par la théorie. L’étude de l’effet FLASH ne peut actuellement être menée de façon fiable que sur des animaux vivants, car les réponses du cerveau et de l’organisme (inflammation, fonctionnement des neurones, mémoire, comportement) ne peuvent pas être reproduites sur des cellules en culture ou des tissus isolés. Aucune méthode alternative ne permet de simuler fidèlement une irradiation cérébrale totale et ses conséquences cognitives et émotionnelles.

Réduction

Le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire pour garantir la robustesse statistique des résultats. Une formation sur vidéos réduit le nombre d’animaux nécessaires à l’entraînement expérimental. Après avoir réalisé un calcul pour déterminer le nombre d’animaux nécessaires, des groupes de souris seront constitués pour comparer de manière fiable les effets des deux types d’irradiation : conventionnelle et FLASH. Aucune répétition inutile ne sera effectuée, et chaque souris participera à plusieurs analyses complémentaires (cliniques, comportementales et histologiques), maximisant ainsi les données recueillies par individu.

Raffinement

Les souris seront hébergées par groupe social dans des cages contenant de la litière, du coton pour la nidation, des bâtons de bois à ronger et un tunnel par cage. L'ensemble des procédures sera réalisé par du personnel qualifié. Avant le début de l’expérience, les souris seront acclimatées pendant deux semaines, puis habituées aux tests comportementaux. Les procédures ont été conçues pour minimiser la douleur, le stress et l'inconfort. Les irradiations auront lieu sous anesthésie générale. Des mesures préventives comme l’utilisation de chaufferettes pour éviter l’hypothermie et l’application d’un onguent ophtalmique pour protéger la cornée seront mises en place. Ensuite, leur état sera contrôlé régulièrement avec des points limites établis permettant de soustraire l’animal à la douleur.

Choix des espèces

Le choix de la souris comme espèce pour valider l’effet FLASH en irradiation cérébrale est justifié par son utilisation répandue et bien documentée en radiobiologie, avec des résultats transposables à l’humain. Sa taille permet une irradiation ciblée du cerveau avec le dispositif d’irradiation, et les mécanismes biologiques impliqués sont similaires à ceux observés chez l’homme. Les tests comportementaux sont validés pour évaluer de manière fiable les effets du FLASH sur les fonctions cognitives. En utilisant des souris de la même lignée génétique, on réduit la variabilité entre individus et ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Les souris seront âgées de 8 semaines, un stade de jeune adulte où le cerveau est complètement développé et où les animaux présentent un poids stable, garantissant une réponse physiologique homogène. Cela permet d’assurer la fiabilité des analyses comportementales et histologiques après irradiation.