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Souris : 7009
Souffrances
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Devenir
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 7009

7 009 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 439 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 4 060 un niveau léger. Elles subissent une biopsie de queue pour génotypage, deux prélèvements sur animal vigile, deux anesthésies et sept injections, et celles chez qui l'encéphalomyélite auto-immune est induite développent une paralysie partielle que le porteur qualifie de transitoire. Le bénéfice annoncé tient à la compréhension du rôle d'une protéine et au développement d'approches thérapeutiques fondées sur sa biologie, sans traitement curatif de la sclérose en plaques en vue. Le porteur affirme que les migrations de cellules immunitaires vers le système nerveux central ne sont pas étudiables in vitro et conclut qu'il n'existe "pas d'alternative" à l'expérimentation animale.

Objectifs

L'objectif du projet est de caractériser l'effet protecteur d'une protéine d'intérêt dans un modèle de sclérose en plaque chez la souris. La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire du système nerveux central. Elle est la première cause de déficit neurologique chez le jeune adulte. Les femmes sont atteintes deux fois plus que les hommes et le coût socio-économique de la sclérose en plaques est le second après les traumatismes dans ce groupe d’âge. Il n’y a actuellement pas de traitement curatif pour la sclérose en plaques qui est donc une maladie chronique persistant tout au long de la vie du patient. Certains traitements permettent d’en ralentir la progression chez certains patients. La sclérose en plaques implique des cellules du système immunitaire qui attaquent le système nerveux central. Il y a un grand espoir que la protéine d'intérêt, qui module le système immunitaire, puisse contribuer à l’amélioration de cette maladie. La sclérose en plaques peut être modélisée chez la souris. En utilisant un modèle de sclérose en plaques chez la souris, ce projet analysera le mode d'action de la protéine d'intérêt en prenant en compte sa production par différents types cellulaires au cours de cette maladie. Il testera également des approches thérapeutiques basées sur la biologie de cette protéine d'intérêt.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu est la compréhension du rôle de la protéine d'intérêt dans un modèle de sclérose en plaques chez la souris, et le développement de nouvelles aproches thérapeutiques basées sur la biologie de cette protéine. Le modèle de sclérose en plaques utilisé dans ce projet est prédictif de la sclérose en plaques, et a déjà servi à la mise en place des traitements principaux aujourd'hui utilisés pour cette maladie chez l’homme.

Procédures

biopsie à la queue (génotypage invasif) pour prélèvement de la biopsie: ~10 secondes. Prélèvements (x2 sur animaux vigiles): 1x~5 secondes + 1x~15 secondes. Anesthésie (x2): ~15 minutes/anesthésie. Injections: ~30 secondes (x2 sur animaux anesthésiés) + ~10 secondes (x4 sur animaux vigiles) + ~45 secondes (x1 sur animaux vigiles).

Impact sur les animaux

Injection = douleur légère, de courte durée et localisée. Contention dans un tube adapté à la taille de la souris pouvant induire un léger stress de manière transitoire. Prélèvement = douleur légère à moyenne, de courte durée et localisée. Biopsie à la queue (génotypage invasif) pour prélèvement de la biopsie = douleur légère, de courte durée et localisée. Nuisance liée au modèle encéphalomyélite auto-immune expérimentale=paralysie partielle et transitoire.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement des tissus d'intérêt.

Remplacement

Ce projet vise à caractériser l’effet de la protéine d'intérêt dans un modèle de sclérose en plaques. Les réponses immunitaires se développent dans les organes lymphoïdes secondaires, et impliquent des processus d’interactions entre différents types cellulaires et de migrations cellulaires entre différents organes qui ne sont pas modélisables in vitro actuellement. Les maladies auto-immunes du systèmes nerveux central impliquent également la migration des cellules du système immunitaire dans le système nerveux central, puis l’interaction de ces cellules avec des cellules résidentes du système nerveux central. Ces processus ne sont actuellement pas étudiables in vitro. Il n’y a donc pas d’alternative au fait de conduire les investigations décrites chez l'animal.

Réduction

Le protocole d'induction du modèle expérimental de sclérose en plaques a été optimisé de manière à ce que la maladie se développe de manière homogène chez les souris identiques génétiquement, ce qui permet de réduire le nombre de souris utilisées tout en permettant d'obtenir des résultats statistiquement valides. Le nombre de souris utilisées est réduit au minimum pour avoir des résultats statistiquement interprétables. Ces estimations sont basées sur notre expérience, et les estimations obtenues avec un programme d'analyse de puissance statistique. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Le protocole d'induction du modèle expérimental de sclérose en plaques a été raffiné de manière à ce que les souris entrent en rémission après un court épisode de paralysie afin de réduire la souffrance des animaux. Nous avons établi des points limites adaptés qui permettent d'éviter toute souffrance indésirable et inutile des souris. Les animaux sont suivis de manière quotidienne par le personnel de l'animalerie formé au bien-être animal ainsi que par le/les expérimentateur(s). La gravité des symptômes et le poids sont mesurés quotidiennement. Les animaux sont hébergés par groupes sociaux et dans un environnement enrichi.

Choix des espèces

Le modèle expérimental de sclérose en plaques chez la souris a été utilisé pour le développement de thérapies aujourd’hui utilisées chez les patients. Il s'agit donc d'un modèle pertinent pour le développement et la compréhension de nouvelles pistes thérapeutiques pour cette pathologie humaine. Utilisation de souris à partir de l’âge de 10 jours pour effectuer les gestes d'identification ainsi que la biopsie. Utilisation des souris à partir de 4 semaines pour effectuer un prélèvement pour génotypage. Cet âge est requis afin de s’assurer que les souris aient une taille appropriée et suffisante pour effectuer ces gestes sans porter atteinte à leur intégrité physique. A partir de 6 semaines d’âge et jusqu'à 16 semaines d’âge, les souris pourront être immunisées pour induire l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale parce que cela correspond à l'âge pendant lequel la maturité du système immunitaire est adaptée pour étudier la pathogenèse de la maladie. Ce modèle permet l'utilisation de lignées de souris génétiquement modifiées qui sont nécessaires pour définir de manière robuste le rôle de chaque type cellulaire dans les processus étudiés et pour conduire les études mécanistiques.

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Souris : 1306
Souffrances
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Devenir
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 1306

Des souriceaux de 7 jours sont séparés de leur mère, anesthésiés, puis secoués horizontalement, une première fois seuls puis à dix reprises à 24 heures d'intervalle. 1 306 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, seule gravité déclarée pour ce projet. Le porteur annonce des douleurs cérébrales, des difficultés d'alimentation, un retard de croissance et de développement psychomoteur, une rigidité corporelle, des mouvements convulsifs et des troubles respiratoires, et écrit par ailleurs que les animaux "ne ressentiront aucune souffrance supplémentaire, car toutes les analyses seront effectuées après leur euthanasie". Les cerveaux et les rétines sont prélevés après la mise à mort pour y chercher des hémorragies, l'objet étant de reproduire chez la souris nouveau-née le syndrome du bébé secoué.

Objectifs

Le syndrome du bébé secoué, forme grave de maltraitance, provoque des lésions cérébrales sévères et des séquelles durables (troubles moteurs, cognitifs, langagiers ou comportementaux). Malgré son impact, ses mécanismes biologiques restent mal connus, freinant le développement de traitements ciblés. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes cérébraux et biologiques impliqués dans le syndrome du bébé secoué, en développant un modèle expérimental chez la souris nouveau-née, dont le développement cérébral présente des similarités avec celui du nourrisson humain. Ce modèle est nécessaire car les phénomènes étudiés impliquent des interactions complexes entre le cerveau, le système vasculaire et les réponses inflammatoires, qui ne peuvent pas être reproduites par des méthodes alternatives in vitro. La procédure expérimentale consistera à appliquer des secouements contrôlés et standardisés, réalisés une première fois de manière isolée, puis répétés à intervalles de 24 heures, pour un total de dix secouements. Cette approche vise à reproduire, de façon reproductible et encadrée, des conditions compatibles avec celles décrites chez les nourrissons victimes de ce syndrome. Les conséquences de ces secouements seront étudiées à différents stades du développement. Les analyses porteront sur le cerveau et la rétine afin d’identifier d’éventuelles lésions, notamment des hémorragies, à l’aide de techniques d’imagerie et d’analyses histologiques. Les réponses inflammatoires et certaines modifications biologiques seront également évaluées. Le développement et le comportement des animaux seront analysés à l’aide de tests adaptés à l’âge, permettant d’évaluer la motricité, la communication précoce, l’activité, l’anxiété et les interactions sociales. Ces évaluations permettront de relier les lésions cérébrales observées à d’éventuelles altérations fonctionnelles. Les animaux feront l’objet d’une surveillance attentive tout au long du projet, et toutes les procédures seront réalisées en appliquant strictement les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement) afin de limiter le nombre d’animaux utilisés et de minimiser les contraintes qui leur sont imposées. À terme, ce modèle permettra d’évaluer l’efficacité de traitements existants et d’explorer de nouvelles pistes thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des enfants victimes.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera une compréhension détaillée et intégrée des mécanismes cellulaires, moléculaires et comportementaux liés au traumatisme crânien non accidentel du syndrome du bébé secoué. En analysant les altérations cérébrales à différents stades du développement, de l’enfance à l’âge adulte, il permettra d’identifier les périodes clés de vulnérabilité et les moments les plus favorables à des interventions thérapeutiques ciblées. Ces résultats seront essentiels pour développer des approches adaptées aux enfants et adolescents victimes, et contribueront à mettre au point des stratégies de prévention secondaire efficaces, personnalisées et basées sur des données biologiques objectives.

Procédures

Après le traumatisme, des groupes d’animaux d’âges différents seront euthanasiés par surdosage d’anesthésiant. Une fois l’anesthésie confirmée (absence de réaction au pincement), les cerveaux sont prélevés en vue des analyses (lot 4 et 7 = 288 animaux). Pour certains animaux, une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie permettra de réaliser des mesures d’imagerie cérébrale (durée : 1 heure). Ces animaux seront euthanasiés sans réveil (lot 5= 100 animaux)

Impact sur les animaux

Le jour du traumatisme crânien par secouement : • Séparation d’avec la mère lors de l’anesthésie par inhalation. • Risque d’hypothermie lié à l’isolement maternel. • Application du traumatisme par secouement horizontal. Conséquences post-traumatiques : • Douleurs cérébrales dues aux lésions provoquées par le secouement. • Difficultés d’alimentation entraînant un retard de croissance pondérale. • Retard du développement psychomoteur. • Tension musculaire anormalement élevée, rigidité corporelle, mouvements anormaux ou convulsifs. • Troubles respiratoires. • Altérations du comportement. Lors des tests de comportement : • Le stress de manipulation et la séparation temporaire du groupe peuvent induire une anxiété passagère ou une agitation motrice. • Fatigue transitoire lors du test du niveau d’anxiété ou l’évaluation motrice Test IRM (photo détaillée du cerveau) et fUS (vidéo de l’activité cérébrale en direct) : • Une injection d’anesthésiant sera réalisée pour permettre ces deux tests. Les animaux ne ressentiront aucune souffrance supplémentaire, car toutes les analyses seront effectuées après leur euthanasie. • Les prélèvements seront réalisés après la mise à mort

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés. Les cerveaux seront prélevés post-mortem pour les différentes analyses qui permettront d’étudier de manière approfondie le tissus cérébral après le traumatisme, ainsi que l’inflammation cérébrale.

Remplacement

Dans le domaine de l’étude des traumatismes crâniens non accidentels et de leurs conséquences sur le développement cérébral et comportemental, plusieurs alternatives aux modèles animaux ont été explorées, notamment les cultures cellulaires, les organoïdes cérébraux, mini-cerveaux sans pensée ni conscience crées en laboratoire à partir de cellules souches humaines, et les modèles informatiques. Les cultures cellulaires permettent d’étudier certains mécanismes moléculaires et cellulaires, comme l’inflammation ou les hormones, mais elles ne reproduisent pas la complexité de l’architecture cérébrale, des réseaux neuronaux et des interactions entre différents types de cellules dans un cerveau en développement. Les organoïdes cérébraux offrent une approche tridimensionnelle plus proche de l’organisation du cerveau humain, mais ils ne permettent pas de modéliser des fonctions comportementales, les interactions sociales ou les réponses du cerveau à un traumatisme physique. Les modèles informatiques et les simulations sont utiles pour tester des hypothèses ou analyser des données, mais ils reposent sur des informations expérimentales obtenues sur des modèles animaux vivant et ne permettent pas de prédire de manière fiable l’impact d’un traumatisme crânien sur le développement cérébral et comportemental.

Réduction

Pour mettre au point le modèle, nous utiliserons le moins d’animaux possible. Si le nombre minimal de secouements nécessaire pour provoquer les lésions caractéristiques est atteint, les expérimentations seront arrêtées. Les cerveaux des animaux participant aux analyses de la connexion entre les neurones et aux tests comportementaux seront également utilisés pour les analyses du tissus cérébral. Cette approche permet d’optimiser l’utilisation de chaque animal et de réduire le nombre total nécessaire. Toutes les mesures seront mises en œuvre pour réduire au maximum l’utilisation d’animaux. Grâce aux méthodes expérimentales régulièrement appliquées dans les laboratoires, nous disposons déjà de données préliminaires solides. Celles-ci nous permettent de calculer précisément le nombre minimal d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement significatifs entre les groupes. Les comparaisons entre groupes seront réalisées à l’aide de tests statistiques. Le plan expérimental a été optimisé afin de garantir la robustesse et la reproductibilité des résultats, tout en respectant strictement le principe de réduction, le nombre d’animaux étant limité au strict nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.

Raffinement

L’environnement des animaux sera enrichi avec du papier doux absorbant permettant la fabrication de nids, reproduisant ainsi un comportement naturel de nidification. Lors des manipulations (secouements), les souriceaux seront maintenus au chaud à l’aide d’une lampe chauffante pour éviter toute hypothermie. L’état général des animaux sera suivi quotidiennement à l’aide d’un arbre décisionnel, permettant une observation attentive au sein de la portée sans perturber la relation mère-petits, essentielle à leur développement. Principe de l’arbre décisionnel : Un animal en difficulté est rapidement repéré grâce à des signes cliniques caractéristiques. En cas de détresse physiologique (troubles respiratoires, hypothermie sévère, variation importante de la fréquence cardiaque), la procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal euthanasié. Enfin, avant les prélèvements de tissus cérébraux, les animaux recevront un analgésique.

Choix des espèces

Le choix de la souris comme modèle expérimental est scientifiquement pertinent en raison de la reproductibilité des résultats, de la connaissance approfondie de sa biologie, et de son cycle de reproduction court, qui permet des études développementales efficaces. Le protocole de secouement sera appliqué à 7 jours de vie, stade qui correspond au début de la petite enfance chez l’humain en termes de développement cérébral. L’objectif étant d’étudier les interactions cellulaires dans un cerveau en développement, dans un contexte de traumatisme crânien, il est essentiel d’utiliser une espèce dont le système nerveux central présente des similarités structurales et fonctionnelles avec celui de l’humain. La souris répond à ces critères et constitue un modèle validé pour les études en neurosciences. Le modèle murin est ici particulièrement adapté : sa robustesse face aux manipulations, la richesse des données précliniques disponibles, et la possibilité d’explorer les effets du secouement sur des périodes développementales bien définies justifient pleinement son utilisation. Le traumatisme crânien par secouement sera induit à 7 jours de vie, âge correspondant au début de l’enfance chez l’humain, afin de mimer la survenue précoce de lésions cérébrales. L’évolution des lésions et l’analyse des différents types de cellules du système nerveux seront étudiées à plusieurs étapes importantes du développement: • 8 et 9 jours de vie : stades précoces correspondant à l’enfance, • 14 et 21 jours de vie : stades intermédiaires évoquant l’adolescence, • 1 mois 1/2 et 6 mois : stades tardifs correspondant à l’âge adulte.

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Souris : 840
Rats : 840
Souffrances
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Manipulés deux à trois fois par semaine pendant quinze jours, habitués une semaine aux gestes d'injection, puis traités un à sept jours de suite par piqûre intrapéritonéale, sous-cutanée ou gavage : 840 souris et 840 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La corticostérone administrée par voie orale leur fait prendre du poids et déclenche anxiété et stress, et le porteur indique que les injections répétées peuvent provoquer infections, inflammations et irritations au point de piqûre, les gavages des fausses routes et des irritations de l'œsophage. Aucune mesure n'est faite sur l'animal vivant : les 1 680 rongeurs sont anesthésiés à l'isoflurane puis décapités, et c'est sur des tranches de leur cerveau que l'activité électrique est enregistrée. Le porteur écrit avoir besoin de réseaux neuronaux "natifs et connectés", ce que seule la mise à mort permet d'obtenir.

Objectifs

L’objectif de ce projet sera d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules destinées à réduire les effets du stress chronique. Pour cela, nous utiliserons un modèle chez le rongeur dans lequel un état de stress prolongé sera reproduit en administrant une hormone du stress, la corticostérone. Grâce à ce modèle et à nos mesures d’activité électrique du tissus nerveux nous pourrons mieux comprendre si les molécules testées peuvent corriger les effets du stress chronique, et d’identifier les traitements potentiels les plus prometteurs pour des études ultérieures.

Bénéfices attendus

Notre projet permet de caractériser, évaluer et comprendre les effets de futurs candidats médicaments dans ce modèle. Nos techniques, mises en œuvre dans ce projet, pour l’évaluation de leurs effets sur le tissu nerveux vivants constitue une bonne approche car elle permet : - Dans un modèle de la pathologie chronique une analyse fine de l’effet de la molécule ; - de limiter le nombre d’animaux à tester par l’utilisation de tissus (mesures multipoints sur le même tissu séparé en petits échantillons, ex vivo); Ce projet permet ainsi d’affiner la sélection et l’orientation du développement des composés testés avant de lancer les premières étapes précliniques.

Procédures

Les animaux sont manipulés 2 à 3 fois par semaine les 15 premiers jours puis habitué aux futures manipulations d’injection pendant une semaine et enfin à chaque injection les jours suivants. Ils sont traités entre une fois par jour pendant un jour ou 7 jours maximum soit 1 à 7 injections. Ces traitements peuvent être soit une injection intrapéritonéale, soit une injection sous cutanée ou soit un gavage oral. Chacun dure moins d’une minute. Et enfin une anesthésie à l’isoflurane durant 5 min maximum.

Impact sur les animaux

La projet peut générer des effets indésirables. : *-Du stress peut être induit par la manipulation régulière d’un animal ; *-la prise de poids importante, l’anxiété et le stress sont déclenchés par la prise orale de corticostérone ; *-des infections, inflammations, irritations peuvent apparaitre lors des administrations répétées au site d’injections. *-de fausses routes et irritations de l’œsophage peuvent apparaitre lors des gavages répétés.

Devenir

Ce projet nécessitant une analyse fine de l'efficacité des molécules à tester sur tranche de cerveau, nous devons mettre à mort tous les animaux de ce modèle.

Remplacement

Nos évaluations nécessitent de pouvoir réaliser des observations sur des réseaux neuronaux natifs et connectés, « donc les plus physiologiques possibles ». Il n’est pas envisageable de réaliser sur l’Homme les tests que nous proposons. Nous devrons donc utiliser des animaux vivants pour cela. En effet, nos tests, permettent d’évaluer des molécules avec des effets potentiellement inconnus, en les administrant à un organisme vivant. De plus, nous utilisons des tissus fraichement prélevés, car il n’est pas possible, in silico, de reproduire la complexité de ces connexions anormales ou perturbées observées lors d’un état de stress chroniques.

Réduction

Un test statistique a été utilisé pour calculer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour ce projet. Ce nombre est de 84 animaux maximums pour la réalisation de ce protocole lors d’une étude. Notre capacité à utiliser un même animal pour plusieurs mesures et plusieurs conditions d’exposition diminue le besoin en nombre d’animaux et nous permet de faire, une analyse précise à l’échelle du tissu tout en s’affranchissant des problèmes de passage dans le système nerveux et des problèmes de disponibilité dans l’organisme, mais aussi d’analyser rapidement l’impact sur le fonctionnement électrique du tissus nerveux d’un composé dans ce modèle de stress chronique.

Raffinement

Tous les animaux bénéficient de trois groupes d’enrichissement tournants adaptés pour contrecarrer l’anxiété des animaux. Les animaux utilisés seront habitués, dès le départ, aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Une attention particulière sera portée aux animaux pour repérer chaque signe de dispute/bagarre et isoler au plus tôt les agresseurs. Une vigilance spéciale autour des animaux injectés de façon répétée est posée, pour que lors de ces injections répétées, les sites d’injection soient modifiés dans la zone cible en surveillant tout problème éventuel d’inflammation, au lieu d’injection. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à cette induction de stress. Lors de la mise à mort par décapitation rapide, les animaux adultes sont au préalable anesthésiés grâce à une induction à l’isoflurane par du personnel qualifié et formé.

Choix des espèces

Le développement de ce modèle inductible de stress et la grande quantité d’informations scientifiques disponibles sur le fonctionnement du système nerveux des souris et rats, ajoutée à la maîtrise de leur élevage, de leur génétique et au développement de techniques d’enregistrement de l’activité cérébrale sur explants vivants font de ces espèces un modèle de choix pour la préparation de tranches de tissu nerveux et l’évaluation de l’efficacité de futur médicament. Pour ces raisons, nous n’utilisons que ces rongeurs. Les animaux seront utilisés entre 6 et 16 semaines post natal afin de permettre une comparaison avec des résultats précédemment publiés.

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Souris : 260
Rats : 60
Souffrances
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▲ 320
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Devenir
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Jusqu'à trois heures d'acquisition par séance sous sédation continue, et trois séances par souris à 3, 6 et 12 mois : 260 souris et 60 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit d'abord une chirurgie de la tête d'une à deux heures pour marquer, lire puis inactiver les cellules qui relient les neurones aux vaisseaux sanguins, geste dont le porteur indique qu'il peut provoquer des douleurs et une perte de poids les jours suivants. L'objet est de calibrer des marqueurs d'IRM fonctionnelle capables de suivre l'évolution des maladies des petits vaisseaux cérébraux, que l'imagerie anatomique ne renseigne pas sur la gravité. Le porteur retient des rongeurs de 8 semaines à 18 mois pour couvrir tous les stades, du jeune adulte à l'animal vieillissant, et les cerveaux sont prélevés après la mise à mort pour examen au microscope.

Objectifs

Les maladies des petits vaisseaux cérébraux (MPVC), qui affectent les vaisseaux intracrâniens de moins de 500 microns de diamètre, sont responsables de 20 à 30 % des accidents vasculaires cérébraux ischémiques (mauvaise irrigation du cerveau) et de 90 % des hémorragies intracérébrales. Elles peuvent entraîner un déclin cognitif allant de légères altérations des fonctions exécutives jusqu'à une démence sévère. À un stade avancé, elles favorisent également des difficultés de marche et d'équilibre, des troubles de l'humeur et des changements de comportement. Comme d'autres maladies neurodégénératives, les MPVC n'ont actuellement pas de traitements pharmacologiques. Le diagnostic de ces maladies repose sur l'identification de lésions caractéristiques par imagerie par résonance magnétique (IRM) anatomique. Bien que l'IRM soit utile pour le diagnostic, elle ne permet pas de définir la gravité de la pathologie, étant donné que le nombre et l'étendue des lésions varient dans le temps de manière quasi indépendante de la gravité. Elle ne permet donc pas de suivre l’évolution de la maladie. Notre premier objectif est de voir si une modalité d’IRM cette fois-ci dynamique, l’IRM fonctionnelle cérébrale (IRMf), pourrait permettre de collecter des données renseignant finement sur l’évolution de la maladie, en mesurant presque en temps réel les changements locaux de flux sanguin. Chez les souris, en alternative à l'IRM fonctionnelle, nous utiliserons l'écho-encéphalographie fonctionnelle, qui a démontré une meilleure sensibilité et une résolution temporelle supérieure, tout en fournissant des signaux similaires à ceux de l'IRMf. Pour y parvenir, nous aurons recours à plusieurs modèles animaux des MPVC qui ont été développés au cours des dernières décennies. Ces modèles génétiques ou pharmacologiques, nous permettront de comprendre l’origine des altérations vasculaires et notamment de faire la différence entre des altérations des vaisseaux eux-mêmes et des altérations de l’environnement cellulaire de ces vaisseaux.

Bénéfices attendus

Nos recherches visent à identifier et calibrer de nouveaux outils diagnostiques basés sur l'IRMf pour évaluer la présence et la gravité des MPVC. Actuellement, le diagnostic de ces maladies ne s'effectue qu'à partir des symptômes ou par analyses génétiques. Ces approches ne répondent pas aux besoins des patients, car elles ne fournissent pas d'éléments sur la gravité de la maladie et n'informent que sur les stades les plus avancés de celle-ci. Des outils diagnostiques capables de détecter les phases précoces et de produire des données quantitatives sur la gravité ouvriront la voie aux tests de différents traitements pharmacologiques déjà validés sur des modèles de souris. A plus long terme, l’obtention de marqueurs fins de la maladie et de son évolution devrait permettre de développer des premiers traitements efficaces pour ces maladies.

Procédures

Les animaux recevront un antidouleur et une anesthésie générale avant de subir une quelconque intervention. Certaines souris avec des mutations transgéniques activables via l'administration de substances spécifiques, recevront le traitement par applications transdermiques de la durée de quelques minutes, le temps pour faire absorber la solution sur la peau, pendant 5 jours consécutifs. Tous les animaux seront soumis à une chirurgie d’environ une heure (et pas plus de 2 heures) réalisée au niveau de la tête– pour : I) marquer les cellules qui participent aux interactions entre les neurones et les vaisseaux sanguins, II) pour "lire" les signaux provenant des cellules marquées, III) pour « inactiver » ces cellules avec des substances spécifiques, déjà largement utilisées dans des expériences précédentes sur des rongeurs. La lecture et l'inactivation des cellules d'intérêt seront effectuées pendant les séances d’IRM ou par l'écho-encéphalographie, mais ces imageries ne provoquent aucune douleur ni gêne aux animaux, d’autant plus qu’ils seront sédatés. Avant les sessions d'imagerie un cathéter sera posé sur le dos de animaux pour leur administrer en continue une molécule qui induit une sédation. Une fois le cathéter positionné, les animaux seront ensuite positionnés dans un berceau compatible avec l’IRM ou avec les ultrasons fonctionnels pour 3h maximum d’acquisition. Il n’y aura pas plus de 3 séances d’acquisition par souris, à 3, 6 et 12 mois. Une seule séance pour les rats.

Impact sur les animaux

La chirurgie pour préparer les animaux aux expériences d'IRM pourra entraîner des douleurs et/ou une perte de poids dans les jours suivants l’expérimentation. L’anesthésie mise en place lors du protocole d’acquisition IRM pourra fragiliser les animaux en induisant une modification de leur comportement et/ou une perte de poids. Pendant les applications sur la peau des substances d’intérêts, les souris peuvent réagir brièvement à la sensation de froid de l'éthanol, mais aucune douleur durable ni lésion tissulaire n'a été observée par des études précédents. Les animaux seront gardés isolés pendant quelques minutes dans une cage, au chaud, après chaque session d'IRM pour qu'ils se réveillent. Dans ce cas, un mouchoir en papier sera ajouté à la cage pour servir de nid et une partie de la litière de la cage d'origine sera ajoutée pour rendre l'environnement moins étranger à l'animal.

Devenir

La suite du projet prévoit des analyses approfondies des différents tissus du cerveau. Les animaux seront donc mis à mort en fin de procédure pour prélever leurs cerveaux et pour les étudier par microscopie.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’étudier la dynamique vasculaire grâce à l’IRM fonctionnelle et de mettre en place de nouvelles méthodes diagnostiques de la MPVC chez l’humain. Il n’existe pour l’instant pas de modèles in vitro suffisamment robustes et complexes pour reproduire la dynamique vasculaire cérébrale. Seul un organisme vivant suffisamment proche de l’humain possède les mêmes caractéristiques d’organisation et de complexité. Cette caractéristique du cerveau n’est présente que dans le cerveau vivant au repos. C’est pour cette raison qu’il n’est pas possible de remplacer les animaux par une autre alternative non animale.

Réduction

Nous effectuerons des recherches constantes dans la littérature scientifique pour vérifier que des études similaires à la nôtre soient publiées entre-temps. Dans ce cas, nous suspendrons les investigations qui pourraient dupliquer inutilement des résultats déjà publiés, sauf s'il y a des besoins évidents de vérification des résultats ou des doutes fondés sur la qualité des résultats publiés. En outre, tous les groupes expérimentaux ont été soigneusement calculés a priori, sur la base d'études antérieures similaires, dans le but d'utiliser le nombre minimum d'animaux, tout en permettant une analyse statistique rigoureuse des résultats.

Raffinement

Tous les animaux seront surveillés tout au long de la procédure. Pendant les interventions chirurgicales les animaux sont anesthésiés et reçoivent un analgésique ainsi que des injections d’anesthésique locales. Pour le suivi post chirurgie des modèles pharmacologiques, nous utiliserons une grille de score dans laquelle des points limites sont déterminés. Les IRM seront réalisées par une personne qualifiée et spécialiste de la pratique de cet examen. L’IRM n’est ni invasive, ni douloureuse et se déroulera sous anesthésie générale. Un monitoring de la respiration et température est prévu tout au long de la séance IRM. Si un animal présente un signe de douleur persistant il sera retiré du protocole et euthanasié. Les animaux seront hébergés en groupe. Un enrichissement avec des balles de papiers pour réaliser un nid et une maisonnette en plastique seront prévus pour chaque cage. De par notre expérience passée sur des protocoles similaires, la probabilité qu’un animal présente des signes importants de stress ou de souffrance (à cause d’une blessure par exemple) sera très faible. Néanmoins, un système d’observation rigoureux des animaux sera mis en place afin de repérer rapidement d’éventuels signes de stress ou de souffrance. Des points limites adaptés ont été définis, permettant d’identifier ces rares cas. Dans une telle situation, une évaluation précise de l’état général de l’animal sera réalisée, et les interventions nécessaires seront mises en œuvre, conformément aux recommandations vétérinaires.

Choix des espèces

Notre projet repose sur l'utilisation des modèles suffisamment proches de l’humain d’un point de vue organisation générale (des organes, des tissus, des types cellulaires et des fonctions). Les rongeurs constituent un modèle adapté pour les expériences proposées, où l'unité neuro-vasculaire complètement fonctionnelle est requise. Nous utiliserons également des modèles de souris issus de lignées génétiquement modifiées disponibles, ayant une reproduction bien maitrisée. Les souris et les rats sont très couramment utilisés en recherche sur les MPVC, et de nombreux modèles expérimentaux existent déjà. Les MPVC sont des maladies qui se déclenchent à l’âge adulte. Cependant, l’intérêt de cette étude est de pouvoir mettre en place des biomarqueurs détectables à tous les stades de la maladie (d’un stade précoce à un stade âgé). Les animaux utilisés seront donc des animaux adultes âgés de 8 semaines à 18 mois afin d’avoir un panel élargit allant de jeunes adultes à rongeurs âgés.

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    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 360
Souffrances
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▲ 360
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Devenir
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 360

Pour évaluer la toxicité pulmonaire de trois substances candidates à un revêtement antimicrobien autodésinfectant, 360 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent la substance par voie respiratoire sous anesthésie générale, trois fois en une semaine, et sont pesés et observés jusqu'à une fois par jour. Le porteur indique que ces expositions peuvent provoquer une inflammation, une perte de poids et des signes cliniques anormaux touchant la respiration et les muqueuses, et que des points limites déclencheront des mesures correctives. La mise à mort sert à ouvrir les animaux et prélever des échantillons, et le porteur annonce que les résultats pourront donner lieu à des brevets protégeant les formulations développées.

Objectifs

Le projet dans lequel est inclus cette étude vise à concevoir et développer des produits intégrant des nanoparticules biosourcées aux propriétés antimicrobiennes, efficaces contre de nombreux pathogènes, tout en garantissant la sécurité pour l’humain et l’environnement. Il s’appuie sur une évaluation des dangers et des risques, combinant des nouvelles approches méthodologiques, notamment des tests in vitro et des études in vivo en vue d’une future validation réglementaire. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif d’évaluer la toxicité et la toxicocinétique de l’exposition par voie pulmonaire de trois substances candidates au développement d’un revêtement antimicrobien autodésinfectant chez le rongeur (rats).

Bénéfices attendus

Le projet dans lequel est inclus cette étude a pour objectif de développer des produits intégrant des nanoparticules biosourcées aux propriétés antimicrobiennes, efficaces contre de nombreux pathogènes, tout en garantissant la sécurité pour l’humain et l’environnement. Il s’appuie sur une évaluation des dangers et des risques, combinant des nouvelles approches méthodologiques, notamment des tests in vitro et des études in vivo en vue d’une future validation réglementaire. Cette étude permettra en particulier de caractériser les effets sur la santé liés à une exposition par voie pulmonaire à des nanoparticules candidates au développement d’un revêtement antimicrobien autodésinfectant. Les résultats du projet seront publiés dans des revues scientifiques et pourront trouver des applications à court terme, tandis que des brevets pourront être déposés pour protéger les formulations développées.

Procédures

Observations cliniques et pesées (moins de 5 min) : au moins 2 fois/semaine, au maximum tous les jours. Administration par voie respiratoire sous anesthésie générale (moins de 10 min par administration) : 3 fois durant 1 semaine à raison d’1 fois/jour tous les 2 à 3 jours (traitement mercredi, vendredi et lundi).

Impact sur les animaux

Administration par voie respiratoire (modérée) : stress lié à l’anesthésie, et inflammation potentiellement induite par la méthode d’administration et l’administration par voie respiratoire des substances d’essai. De manière générale, la manipulation des animaux pourra modifier leurs réactions à la préhension et leur niveau d’activité, et une légère perte de poids pourra être observée dans les jours qui suivront les administrations (effets habituellement relevés suite à l’application de cette méthode d’administration par voie respiratoire chez des animaux témoins de même souche, âge et sexe). Les expositions aux substances d’essai pourront également induire des effets locaux et systémiques susceptibles de faire souffrir les animaux. Des signes cliniques anormaux, affectant notamment la respiration, les muqueuses et la physiologie, pourront être observés.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure pour réaliser un examen interne, et prélever et analyser des échantillons biologiques.

Remplacement

Il n’existe pas actuellement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale qui permettent seules de déterminer la toxicité subaiguë et la toxicocinétique de nanoparticules suite à une exposition par voie pulmonaire et qui soient reconnues d’un point de vue réglementaire et scientifique. La complexité du système respiratoire, la nécessité d’une évaluation intégrée et dynamique, les propriétés spécifiques des nanoparticules, les limites actuelles des méthodes alternatives et les attentes réglementaires justifient le recours à des études in vivo. Concernant le choix des animaux, le projet suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques pour les études d’exposition par inhalation (utilisation de rats mâles et femelles) à l’âge adulte et de souches couramment utilisées en laboratoire.

Réduction

Les modalités d’essai ont été définies compte tenu des résultats d’études antérieures in vitro réalisées dans le cadre du projet, des données toxicologiques et physico-chimiques disponibles sur les substances d’essai, et des objectifs de l’étude. Le nombre d’animaux qui sera utilisé a été déterminé conformément aux recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques pour l’évaluation de la toxicité par inhalation, ainsi qu’en fonction de l’effectif nécessaire et suffisant pour permettre une analyse statistique pertinente et robuste des données ex vivo de pathologie clinique et de toxicocinétique qui seront générées. Les groupes seront comparés par les tests appropriés au traitement de chaque type de données et à leur distribution. Plusieurs paramètres seront évalués sur un même animal, permettant ainsi de minimiser le nombre de rats utilisés.

Raffinement

A réception des animaux au laboratoire, une période d’acclimatation d’au moins 5 jours sera respectée. Ils seront hébergés à plusieurs par cage (2 ou 3 selon leur poids) par modalité d’essai pour leur socialisation. Un animal sera séparé de ses congénères en cas de lésions, d’agressivité, de respiration anormale ou de comportement anormal. Un fond sonore sera diffusé la journée pour leur permettre de s’habituer au bruit généré par les manipulations et limiter le stress des expérimentations. Du matériau leur permettant de nidifier et du matériau en bois à ronger seront disposés dans leurs cages d’hébergement. Les administrations par voie respiratoire seront réalisées sous anesthésie générale. Les animaux seront observés attentivement au plan clinique dans les heures qui suivront chaque administration, et jusqu’à ce que leur bon état de santé soit avéré. Des points limites relatifs à l’apparition de signes de douleur et des actions correctives visant à soulager les animaux ont été définis en adéquation avec les informations toxicologiques disponibles sur les substances étudiées et les paramètres étudiés pour assurer leur bien-être.

Choix des espèces

Ces expérimentations seront réalisées chez le rat car sa physiologie est largement connue et car il constitue un modèle de prédiction des effets respiratoires et systémiques reconnu par la réglementation (cf. Document d'orientation de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°39). Ce projet suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques d’évaluation de la toxicité par inhalation, d’utilisation d’animaux jeunes adultes, mâles et femelles, âgés au moment du traitement de 7 à 12 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 88
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 88
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Devenir
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 -
 -
 88

Les 88 souris subissent une biopsie de queue pour génotypage, unique procédure décrite, dont le porteur indique qu'elle peut provoquer une légère douleur. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures classées à un niveau de souffrance modéré. Elles portent des mutations identifiées chez des patients atteints de déficits immunitaires, et doivent permettre de décrire l'effet de ces mutations sur le développement du système immunohématologique. Rien n'est dit de ce que ces mutations font subir aux souris elles-mêmes, ni de ce qui justifie le classement en souffrance modérée quand seule une biopsie de queue est mentionnée, le porteur se limitant à affirmer que l'étude ne peut être reproduite hors d'un "organisme vivant entier".

Objectifs

Certaines maladies génétiques associées causent des défauts de réparation de l’ADN qui provoquent des déficits immunitaires. Dans ce cadre, nous avons récemment identifié chez des patients des mutations dans 2 gènes impliqués dans la stabilité du génome. L'objectif du projet est de déterminer précisément l'impact de ces mutations dans des modèles de souris. En particulier en nous focalisant sur le développement du système immunohématologique qui est particulièrement affecté dans ces pathologies. Par ailleurs nous génèreront des fibroblastes embryonnaires de souris afin d'en étudier le phénotype en nous focalisant sur la stabilité du génome.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'apporter de nombreuses informations originales et fondamentales sur les conséquences fonctionnelles de ces mutations et plus largement sur le rôle des facteurs analysés dans la stabilité du génome. Les résultats obtenus devraient permettre d'ouvrir des pistes à des approches thérapeutiques chez les patients porteurs de mutations dans ces gènes.

Procédures

Les animaux seront soumis à des biopsies pour génotypage.

Impact sur les animaux

La réalisation des biopsies de queues nécessaires au génotypage des animaux peut provoquer une légère douleur.

Devenir

A la fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort.

Remplacement

L'étude de l'effet des mutations sur le développement du système immunitaire ne peut pas être reproduite dans des systèmes autres que des organismes vivants entiers.

Réduction

Des tests statistiques seront réalisés afin de minimiser le nombre d'animaux produits et analysés.

Raffinement

Des points limites stricts spécifiques au projet on été élaborés. Les animaux seront observés de façon hebdomadaire par le personnel formé et compétent de l’animalerie EOPS selon l'obligation réglementaire en vigueur. Les animaux sont au nombre maximum de 5 par cage. Les cages disposent par ailleurs de matériel d'enrichissement (bouts de coton, tunnels colorés, morceaux de bois). Le maintien des animaux dans une zone exempte de pathogène devrait les préserver d'infections opportunistes.

Choix des espèces

La souris représente un organisme modèle de choix pour mener des études sur le développement du système immunohématopoiëtique, principalement en raison de la similarité des mécanismes fondamentaux du développement de ce système entre les rongeurs et l’humain. De plus, nous disposons d’outils adaptés à cette espèce pour la réalisation de ce projet tels que des anticorps pour les immuno-marquages. Enfin, la souris est un modèle animal dans lequel les techniques de mutagénèse permettent facilement l'introduction des mutations d'intérêt. Lot 1 et 2. Pour les croisements des souris ayant atteint la maturité sexuelle seront utilisées (à partir de 6 semaines) Lot 3. Le phénotype sera analysé dans des animaux adultes (8-10 semaines ), stade dans lequel le système immunitaire est mature.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 4
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 4
▲ -
Devenir
 4
 4
 4
 -8

Tués à l'issue du projet pour prélever leurs organes, sauf s'ils en sont retirés sur avis vétérinaire, 4 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun porte un collier de capture posé sous tranquillisation, une puce de température et une chambre implantée sous la peau, apprend à rester en chaise de contention pendant au moins trois semaines, puis traverse six à neuf études de 72 heures ponctuées de huit prélèvements sanguins le premier jour. L'objet est de mesurer combien de temps des vecteurs censés faire franchir la barrière hémato-encéphalique à un médicament survivent dans le sang, avant d'en retenir un pour y coupler un oligonucléotide. Le porteur décrit cette étape comme "incontournable" dans le développement préclinique, et indique qu'elle vise à proposer la technologie à l'industrie pharmaceutique.

Objectifs

Ces dix dernières années, notre société et ses partenaires académiques ont réussi à identifier et à développer des petites entités, dénommées vecteurs, pour faire pénétrer dans le cerveau des médicaments dont l’accès est proscrit par la présence d’une barrière biologique appelée Barrière Hémato-Encéphalique (BHE). Cette barrière est constituée par une paroi extrêmement étanche des vaisseaux sanguins du cerveau. Cette barrière laisse passer uniquement les composés du sang nécessaires au fonctionnement cérébral et le protège des agressions extérieures mais, ce faisant, en empêche l’accès à certains médicaments. Il existe un système de transport naturel de molécules au niveau des vaisseaux sanguins et nos vecteurs sont capables de s’y attacher pour être amenés vers le cerveau. Couplés à des médicaments ces vecteurs leurrent se système de transport comme un cheval de Troie. Cette thématique de recherche a donc un potentiel révolutionnaire pour le traitement des pathologies du cerveau comme Parkinson et Alzheimer. Nous venons d’optimiser une série de nouveaux vecteurs et dans ce projet nous souhaitons dans un premier temps étudier leur durée de vie dans le sang pour sélectionner celui qui aura le potentiel à amener le plus efficacement un médicament dans le cerveau. Le succès de ces travaux et les dernières études chez le primate non-humain ont démontré l’innocuité de nos composés et tout le potentiel de notre technologie sur le développement de nouveaux traitements. C’est dans ce contexte que nous souhaitons relever de nouveaux défis et optimiser notre technologie pour améliorer ou prolonger l’effet de cette stratégie chez le macaque. Nous comptons tout d’abord étudier la durée de vie dans le sang de 6 à 9 candidats vecteurs seul (sans impact pour les animaux) pour sélectionner le meilleur puis le coupler à une molécule thérapeutique pour évaluer son efficacité pharmacologique. Ce projet est une étape essentielle vers le développement d’un futur médicament et c’est pour cela qu’il s’effectue chez le primate non-humain.

Bénéfices attendus

Grâce à ces études nous pourrons envisager de meilleurs effets thérapeutiques dans le traitement de nombreuses pathologies du cerveau (neurodégénératives notamment) et d’optimiser ces traitements pour des maladies rares ou pour la médecine personnalisée. La molécule thérapeutique utilisée ici appartient à la classe des acides nucléiques ou oligonucléotides thérapeutiques. Dans notre cas c’est une molécule qui va permettre l’inhibition de la synthèse d’une protéine par les cellules du cerveau responsable dans notre cas du syndrome Lesch-Nyhan mais cette technologie peut-être couplé à n’importe quel oligonucléotide permettant de corriger à la baisse ou à la hausse n’importe quel type de protéines et donc de pathologies.

Procédures

Les 4 animaux seront dotés d'un collier de capture sous tranquillisation chimique. Durée pose inférieure à 1 minute. Ils seront ensuite habitués à être manipulés en chaise (au minimum 3 semaines). S'en suivra l’implantation d'une puce pour mesurer leur température corporelle et de port-à-cath (chambre d'administration et de prélèvement sanguin sous la peau) sous anesthésie générale (1h d’anesthésie générale par individu). Une série de 6-9 études débutera ensuite en vigile pour évaluer la durée de vie dans le sang des différents vecteurs (durée de chaque étude 72h) suivie d’une pause de 15 jours post administration. Au cours de ces études un vecteur sera administré (1 min) et des prélèvements sanguins auront lieu le 1er (8 prélèvements de 5 min chacun), le 2eme (1 prélèvement de 5 min) et le quatrième jour (1 prélèvement de 5 min) suivit d’une période de “rinçage” (élimination naturelle) par l’organisme pendant 10 jours. Enfin un entretien des chambres sera réalisé dans la 2eme semaine post administration (20 min par dispositifs). Après cette série d’étude, nous sélectionnerons le meilleur vecteur pour y coupler la molécule thérapeutique. Ce composé sera alors administré (1 min) aux animaux et le même nombre de prélèvements sanguins et d’entretien des dispositifs implantables seront effectués (actes de mêmes durées qu’explicité ci-dessus). Mais ici après les 2 semaines post-administration, les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale (induction anesthésie 15 min et administration euthanasiant : 5 min pour confirmer l’arrêt cardiaque) pour procéder à la récupération des tissus et ainsi évaluer l'efficacité thérapeutique.

Impact sur les animaux

Acclimatation et entraînement à la contention : source de stress générée par le changement d’environnement qui sera réduit au fur et à mesure par l’habituation aux expérimentateurs et par l’apport de récompenses. La pose de colliers, d’une puce de monitoring de la température et l’implantation des ports à cath se fera sous anesthésie générale. Un stress sera notable à l’induction de l’anesthésie, de même que lors du réveil en phase post-opératoire et accompagné d’antalgiques pour réduire la souffrance. L’entretien des port-à-cath : les interventions se feront en vigiles, sans douleur ni stress notables. Le seul geste invasif sera la piqûre de l’aiguille à travers la peau qui sera accompagnée par une analgésie de la peau si nécessaire. La procédure de nettoyage de la peau peut engendrer irritation. Malgré les procédures d’entretien, le dispositif peut se boucher. A cette occasion une et une seule réimplantation par dispositif sera envisagée Suivi de la durée de vie dans le sang : les prélèvements et administration sont réalisés avec une seule insertion de l’aiguille dans les dispositifs par jour. Aucun effet délétère n’est attendu à l’issue des administrations, de même qu’aucune toxicité d’origine pharmacologique (données de toxicité antérieures). L’administration des composés peut engendrer une légère augmentation de température et une modification très transitoire d’un type cellulaire sanguin, les réticulocytes. Selon nos données antérieures chez cette espèce cela reste sans impact sur les animaux. Etude terminale d’efficacité : Ici pas de nouvelles sources de stress, ni d’effets indésirables supplémentaire étant donné que la molécule thérapeutique supplémentaire a déjà été testée avec succès chez cette espèce lors d’une précédente étude.

Devenir

Si le projet arrive à son terme, les 4 animaux seront mis à mort pour prélèvement des organes/tissus d’intérêt. Si les animaux sont sortis du projet sur avis vétérinaire (en relation avec les points limites), ils seront soit Réutilisés ou Replacés par la structure d'accueil (si l'avis vétérinaire y est favorable), soit Adoptés (en cas d'avis vétérinaire contredisant une Réutilisation/Replacement).

Remplacement

L’évaluation de l’efficacité et de la sécurité des produits de santé destinés à l’humain doit être réalisée chez une espèce « rongeur » et une espèce « non rongeur » avant de faire une demande d’investigation chez l’humain en clinique. La capacité de nos vecteurs conjugués à amener un médicament dans le cerveau a déjà été démontrée sur différents modèles cellulaires in vitro puis confirmée in vivo chez le rongeur ainsi que chez le rongeur humanisé pour le récepteur ciblé. Afin de pouvoir proposer à l'industrie pharmaceutique cette technologie, nous devons maintenant établir la preuve de son efficacité et innocuité chez une large espèce non rongeur proche de l’humain, le macaque. Ce projet s’inscrit donc dans une étape incontournable de développement préclinique.

Réduction

La conception de ce projet a non seulement visé à réduire au maximum le nombre d’animaux inclus (4) tout en optimisant le nombre d’études et de prélèvements pour réduire au maximum le stress occasionné, mais aussi pour limiter les interventions à des manipulations transitoires, peu invasives. L’expérience acquise chez la souris permet de réduire le nombre de primate dans chaque groupe à n=3 pour les études de durée de vie dans le sang (nombre défini en amont par nos modélisateurs), puis à n=4 (3+1) pour l’étude d’efficacité en point final. Sur cette dernière étude, nous resterons sur un groupe extrêmement restreint de 4 animaux (n=2 : composé testé et n=2 : groupe contrôle). D’après nos données internes sur cette espèce c’est le plus petit n permettant d’obtenir des résultats interprétables. Fort de cette expérience et de la reproductibilité de nos résultats nous avons donc décidé de passer à un n=2 par groupe.

Raffinement

- Hébergement : Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales pendant toute la durée du projet. Pendant toute cette période, les animaux seront logés dans des enclos avec d’autres congénères. Une grande volière ensoleillée munie de perchoirs sera également en accès libre hors périodes de manipulation. - Alimentation : un régime alimentaire spécifique adapté pour primates sera délivré sans restriction. – Enfin, au cours de toutes les étapes du projet, des récompenses ainsi que des enrichissements (jouets, dispositifs de recherche de nourriture et enrichissements audio-visuels) seront délivrés de façon quotidienne aux animaux. - Enfin, une attention toute particulière portera sur l’anesthésie et l’analgésie avec des méthodes extrêmement conservatives en tout point similaires à l’homme et en relation avec le respect strict des points limites énoncés.

Choix des espèces

Ce projet s’inscrit dans une démarche de fin de développement chez le modèle animal avant une transposition à l'humain, un modèle de large espèce est donc requis. Le modèle Primate Non-Humain est préconisé par rapport à d’autres modèles, comme le chien/cochon. En effet les paramètres d'appariement de nos vecteurs au récepteur présent au niveau des vaisseaux sanguins cérébraux est optimal chez cette espèce. Cette "affinité" est de plus similaire à celle de l'humain pour une meilleure transposabilité (ce qui n'est pas le cas pour d'autres comme le ouistiti). Les animaux utilisés dans cette étude seront tous de jeunes adultes, >2 ans et d’environ 6-7kg. L’utilisation de jeunes adultes s’explique par le compromis entre le poids de l’animal, la quantité de molécule à administrer, ainsi que par le volume total sanguin permettant de réaliser les prélèvements sanguins sans impact pour l'animal.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Rats : 875
Souffrances
▲ -
▲ 810
▲ 65
▲ -
Devenir
 -
 -
 30
 845

Des rates gestantes reçoivent du glyphosate dans une gaufrette pendant la gestation et la lactation, subissent jusqu'à quatre frottis vaginaux et sont isolées physiquement trois semaines durant. 875 rats vont être utilisés, 810 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 65 un niveau modéré, dont 30 femelles rendues réceptives par trois injections hormonales pour servir de stimulus sexuel. Le porteur écrit que cette administration "ne provoque aucune nuisance", et justifie l'effectif par la critique que l'industrie et les agences de réglementation adressent aux études toxicologiques à faibles effectifs, concluant qu'il sera "nécessaire" d'utiliser ce nombre. 845 animaux sont tués pour prélever cerveau, sang et intestins, les 30 femelles stimuli passant à d'autres procédures.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont doubles. 1) Mieux comprendre l’impact de l'herbicide le plus couramment utilisé, c'est à dire le glyphosate, sur le cerveau et sur le comportement et 2) mettre en évidence l’importance d'étudier des caractéristiques physiologiques considérées comme périphériques (en dehors du cerveau) pour comprendre comment des polluants environnementaux, y compris des produits phytosanitaires tels que le glyphosate, peuvent impacter en final le cerveau. Ainsi, au cours de ce projet de recherche, nous mettrons en évidence des mécanismes physiologiques qui peuvent être utilisés comme marqueurs d’exposition chimique en neurotoxicologie. Le nombre de marqueurs biologiques actuels utilisés pour la réglementation de substances environnementales affectant le cerveau est relativement restreint et les approches actuelles se focalisent majoritairement sur un impact direct des molécules chimiques sur le système nerveux, soit en affectant les neurones soit en affectant les cellules qui assurent leur fonctionnement, c’est-à-dire les cellules gliales. Cependant, les travaux plus récents en neuroscience mettent clairement en évidence que le système nerveux, dans un organisme vivant, est régulé par un ensemble de systèmes physiologiques, y compris le système endocrinien, le système immunitaire et le microbiote intestinal. En conséquence, nous proposons donc d’évaluer les effets d’un herbicide, le glyphosate, seul comme molécule pure ou sous formulation commerciale (phytosanitaire), sur le cerveau et sur certains comportements d'interaction sociale en utilisant le modèle rat. Nous suggérons que le glyphosate impactera le cerveau en altérant le microbiote intestinal, ce qui aura des conséquences sur le système immunitaire et sur le système endocrinien pour finalement affecter le cerveau et les comportements. Tous ces paramètres seront analysés au cours de ce protocole expérimental. Il est important de noter que tous les mécanismes biologiques investigués dans le cadre de ce projet sont extrêmement bien conservés et les connaissances acquises ici dans un modèle rat permettront une réévaluation des effets des phytosanitaires potentiels chez les vertébrés de la faune sauvage, des animaux d’élevage ainsi que chez les humains.

Bénéfices attendus

Les approches classiques en neurotoxicologie sont à l’heure actuelle trop restrictives et ne prennent pas en compte la complexité du fonctionnement du système nerveux, qui implique une interaction forte avec les systèmes périphériques, tels que le système endocrinien, le système immunitaire et le microbiote intestinal et les conséquences sur le comportement. Notre projet repose sur le développement d’une démarche globale d’investigation de l’impact de substances phytosanitaires en combinant une approche physiologique globale afin d’évaluer les effets de substances phytosanitaires sur le système nerveux et le comportement. Ce protocole que nous mettons en place ici permettra de définir de nouvelles stratégies pour évaluer un impact de substances phytosanitaires sur les interactions sociales, fondamentales en santé humaine, pour le bien-être animal en milieu d’élevage et pour la survie et la reproduction des vertébrés de la faune sauvage. De plus, nous nous attacherons à définir l'impact du glyphosate, seul ou sous formulation, sur le développement du système neuroendocrinien d’une part et le microbiote intestinale d’autre part. Les données collectées aideront dans une certaine mesure à mieux définir les stratégies de réglementation que la France, et l’Union Européenne, doivent prendre concernant l’utilisation de ce composé. Le nombre élevé d’individus par groupe est requis pour obtenir une puissance statistique suffisante dans le cadre des tests réglementaires, plus particulièrement en lien avec les tests comportementaux. A noter également que ce nombre élevé permettra de réaliser des tests statisques corrélatif pour mieux comprendre la sensibilité individuelle aux expositions chimiques.

Procédures

- 65 mères: Frottis vaginaux pour définir le cycle des femelles et la fécondation potentielle. Chaque femelle ne devrait pas subir plus de 4 frottis vaginaux. Durant la gestation (entre 18 et 21 jours), les femelles gestantes serons isolées physiquement (mais pas au niveau olfactif, visual ni auditif) afin d'assurant l'absence d'un effet de dominance et la bonne administration du composé via les biscuits. L'exposition des mères durant la gestation et la lactation au glyphosate, seul ou sous formulation commerciale via une gauffrette (voie orale, alimentation). Bien qu'il s'agisse d'une procédure d'exposition, cette administration ne provoque aucune nuisance. - 30 femelles: Induction de la réceptivité chez les femelles stimuli pour les comportements sexuels : 3 injections (48, 24 et 6 heures avant le comportement) - 100 femelles de la descendance: Frottis vaginaux pour définir le cycle des femelles afin de réaliser les tests d'interaction sexuelle au bon moment (si réaliser en dehor de la période fertile, ces tests induisent un stress chez la femelle qui n'est pas réceptive

Impact sur les animaux

Nos premiers résutlats, publiés sur les mères et en cours de rédaction sur la descendance mâle et femelle, se sont attachés à définir l'impact du glyphosate seul ou sous une formulation commerciale sur le comportement, la neuroplasticité et le microbiote intestinal, et ce à des doses supérieures à celles que nous utiliserons dans ce projet. Bien que de très nombreux paramètres physiologiques aient été affectés par le traitement, nous n'avons pas observé de douleur ni d'inconfort sur aucun de nos animaux. Il est possible que les animaux qui seront injectés par des solutions hormonales pourront ressentir une légère douleur ou inconfort et que les frottis vaginaux pour déterminer le cycle et la fécondation chez les femelles pourront induire une gêne. Les volumes d'injection sont réduits au minimum pour limiter cette douleur.

Devenir

Pour tous les animaux expérimentaux (845), nous avons besoin des différents tissus (cerveau, sang, intestin) afin de définir l'impact du glyphosate sur la physiologie. Seules des méthodes histologiques à l'heure actuelle permette de comprendre les mécanismes d'action de molécules sur le cerveau. De très nombreux aspects physiologiques seront analysés: Nous analyserons la présence potentielle du glyphosate dans différents tissus, notamment le cerveau, les intestins et le foie. Il n'existe à l'heure actuelle aucune indication de la présence de cette molécule dans les tissus après ingestion de glyphosate. Nous analyserons l'expression de plusieurs marqueurs de fonctionnement neuronaux dans de nombreuses régions du cerveau, ces différentes régions sont impliquées dans divers aspects des comportements que nous aurons étudiés au préalable. Nous analyserons également des marqueurs d'autres types cellulaires dans le cerveau, c'est à dire les cellules gliales. - Nous analyserons de nombreux marqueurs sanguins, indicateurs du fonctionnement du système immunitaire (cytokines), du fonctionnement du système endocrinien (Estrogènes et Androgènes) et du métabolisme du microbiote intestinal. Dans les intestins, en plus des fèces qui ont été collectées tout au cours de l'expérience, nous analyserons le microbiote intestinal. Les 30 animaux stimuli seront réutilisés dans des procédures ultérieures.

Remplacement

Seules des techniques utilisant l’animal vivant peuvent nous permettre de répondre à nos questions puisque notre intérêt se porte sur des interactions mères-foetus complexes et sur des effets de traitements agissant sur des circuits neuronaux complexes, aboutissant à des modulations potentielles de comportements d’interaction sociale. Il est à noter que des analyses préliminaires ont été intialement réalisées sur cultures cellulaires. Les analyses physiologiques ne peuvent être réalisées en culture cellulaire et les modèles de rongeurs sont à l’heure actuelle les meilleures alternatives pour développer ce projet. Ainsi, ce travail nous permettra de mieux définir une cible potentielle de molécules phytosanitaire en investiguant le système immunitaire, le système endocriniens (stéroïdes) et le système nerveux central ainsi que leur interelation dans le contrôle de comportements socio-sexuels. Le but de ce travail est de définir de nouvelles stratégies pour évaluer un impact de substances chimiques sur les interactions sociales, fondamentales en santé humaine, pour le bien-être animal en milieu d’élevage et pour la survie et la reproduction des vertébrés de la faune sauvage, ce qui permettra ainsi de mieux cibler à l'avenir les paramètres à évaluer

Réduction

Historiquement, une moyenne de 10-20 individus par groupe a été utilisée dans des tests comportementaux similaires afin de s’assurer une puissance statistique et un effet de taille suffisants pour déterminer les effets soit thérapeutique, soit toxicologique, sur le cerveau et surtout sur le comportement. La raison de ce nombre relativement élevé est la variabilité interindividuelle relativement élevée dans le cadre de résultats comportementaux. Nous avons donc le nombre de mères limité à 10 par groupe. Dans le cas de la descendance, les deux sexes seront analysés séparément afin de mettre en évidence les effets potentiels des différences sexuelles sur les résultats comportementaux et neurobiologiques. Il est à noter que certaines études comportementales sur le rat ont été réalisées avec un nombre d’animaux légèrement inférieur mais le faible nombre d’animaux dans diverses études toxicologiques est une critique majeure levée par l’industrie et par les agences de réglementation au niveau national et au niveau européens (empêchant donc la mise en place de réglementations potentielles). Afin de nous prémunir de ce biais potentiel, il sera donc nécessaire d’utiliser ce nombre d’animaux.

Raffinement

L’administration du glyphosate sous forme active ou sous formulation (ou du véhicule) se fera par voie orale à l’aide d’un biscuit fourré, préalablement injecté avec des doses non toxiques du composé ou du véhicule afin d’éviter tout stress provoqué sur des femelles gestantes ou allaitantes. Les tests comportementaux qui seront utilisés sont des paradigmes largement utilisés pour tester les comportements reproducteurs et sociaux chez les rats et que nous maitrisons dans le laboratoire depuis plus de 10 ans. Un grand nombre de ces observations comportementales seront réalisées directement dans la cage d'hébergement via un système de caméra afin de limiter le stress de changement de cage des animaux. Par ailleurs, les animaux seront manipulés journalièrement afin que les rats s'habituent à l'expérimentateur avant le début des traitements et des tests. Aucune chirurgie ou prélèvement ne sera effectué sur animal vivant au sein du laboratoire. Le protocole prévoit un mécanisme de surveillance continue intégrant des seuils d’intervention prédéterminés, déclenchant la mise en œuvre progressive de mesures correctives ou l’arrêt des procédures si la santé ou le bien-être de l’animal se dégradent au-delà de niveaux acceptables, conformément aux bonnes pratiques reconnues. Ces seuils sont intégrés dans un schéma décisionnel, garantissant une réaction rapide et adaptée à chaque situation observée.

Choix des espèces

Le Rat Sprague-Dawley, non consanguin et non transgénique, est le modèle historique utilisé au sein de notre laboratoire, mais aussi dans de nombreux autres laboratoires s’intéressant aux effets de très nombreuses molécules, y compris des pesticides en toxicologie, et également aux interactions sociales et sexuelles. Ainsi, l’utilisation de cette espèce, et de cette souche en particulier, nous permettra de comparer les résultats obtenus avec des données préexistantes au sein de notre laboratoire mais également celles publiées dans la littérature. Par ailleurs le catalogue de comportements de ces animaux et la neuroanatomie associée sont bien décrits dans la littérature. Nous avons choisi plusieurs stades de développement pour ces analyses, c'est à dire pendant la gestation, à la naissance, pendant la lactation, au stade juvénile et à l'ge adulte. Chacun de ces stades sont choisis pour définir s'il existe une période sensible d'exposition au pesticide et si oui, définir si l'exposition précoce au glyphosate va induire des modifications du comportement et des paramètres physiologiques à moyen (juvénile) ou à long terme (adulte).

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 652
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 652
Devenir
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 652

La mise à mort intervient dès l'apparition d'une paralysie des pattes arrière ou d'une chute des plaquettes. 652 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Greffées de cellules leucémiques par la veine de la queue, elles subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires dans la joue et reçoivent jusqu'à deux administrations quotidiennes de médicaments par gavage, par la veine ou dans le ventre, tous ces gestes étant faits sans anesthésie pendant quatre à douze semaines. Le porteur annonce que la greffe fera développer aux souris une perte de poids et une paralysie des membres postérieurs, tout en écrivant que les traitements ne causent pas de problèmes importants.

Objectifs

Notre projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité de divers médicaments déjà existants, administrés seuls ou en combinaison, sur des souris atteintes de leucémie myéloïde aiguë, un type de cancer du sang, afin d’explorer de nouvelles associations thérapeutiques. L'objectif est de voir comment ces traitements peuvent aider à combattre la maladie chez ces modèles de souris, ce qui pourrait éventuellement nous aider à mieux comprendre leur impact sur les patients humains.

Bénéfices attendus

L’utilisation de modèles souris pour étudier et tenter de guérir la leucémie myéloïde aiguë (LMA), un type de cancer du sang, afin de tester des traitements, offre plusieurs avantages. Elle permet de mieux comprendre les mécanismes de la maladie, d'évaluer l'efficacité des traitements, d'optimiser les doses et les schémas thérapeutiques, d'étudier les résistances aux traitements et de réduire les risques pour les patients. Ces modèles de souris constituent une étape cruciale pour sélectionner et affiner les stratégies thérapeutiques avant leur mise en application clinique, ce qui contribue à accélérer le développement de traitements plus efficaces contre la leucémie myéloïde aiguë.

Procédures

Les souris recevront une injection de cellules malades dans la veine de la queue (sans anesthésie; durée: 1 min), suivie de prélèvements sanguins hebdomadaires pendant 4 semaines pour certaines et 12 semaines pour d’autres (prélèvement dans la veine de la joue; durée: 1 min sans anesthésie). Elles seront ensuite traitées avec cinq médicaments différents, administrés une ou deux fois par jour (tous les deux jours pendant 4 ou 12 semaines selon le médicament), selon le protocole (chaque groupe de souris recevra un médicament parmi ces cinq et parfois une combinaison de deux médicaments). Les traitements seront délivrés dans la veine de la queue (sans anesthésie, durée: 1 min), par gavage (à l'aide du sonde métallique de taille adaptée à la souris, sans anesthésie; durée: 1 min) ou par injection dans le ventre (sans anesthésie; durée: 30 secondes). À la fin de l'étude, les souris seront euthanasiées, et leurs organes seront prélevés pour des analyses approfondies.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, des souris sont greffées avec des cellules leucémiques, ce qui leur fera développer des symptômes comme la perte de poids et la paralysie des pattes arrières quelques semaines ( 4 semaines pour les souris non traitées et jusqu’à 12 semaines si avec traitements) après la greffe. Les traitements ne causent pas de problèmes importants, mais les méthodes d'administration, comme les injections ou le gavage, peuvent provoquer de légers effets secondaires, comme des blessures légères au site d'injection ou des saignements. Les souris peuvent aussi ressentir un inconfort temporaire lors des injections ou des prélèvements sanguins.

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées dès l’apparition des signes de la paralysie des membres inférieurs ou si elles présentent une quantité faible de plaquettes pour éviter leur souffrance. L’euthanasie des animaux en fin d’expérience est nécessaire afin de récupérer leurs organes en post-mortem pour effectuer des analyses.

Remplacement

Pour réaliser notre projet, l’utilisation d’animaux vivants est nécessaire, car c’est uniquement dans un organisme vivant que l’on peut observer les interactions complexes entre les cellules tumorales, le système immunitaire et les autres éléments du corps. Ces interactions sont cruciales pour tester de façon précise l’efficacité des traitements, en tenant compte de leur distribution dans l’organisme, de leurs effets secondaires et de l’évolution de la maladie au fil du temps.

Réduction

Pour déterminer combien de souris sont nécessaires dans chaque groupe de l’étude, nous avons utilisé un test statistique, qui est une méthode mathématique permettant de vérifier si les différences observées entre les traitements sont significatives. Dans cette étude, certains groupes de souris ne recevront pas de traitement, ce sont les groupes témoins. Ces groupes sont composés des mêmes souris (même fond génétique) que celles des groupes expérimentaux, ce qui permet de les comparer plus facilement. En testant plusieurs traitements en même temps, on peut utiliser un seul groupe témoin pour plusieurs expériences, ce qui permet de réduire le nombre de souris. Les expériences seront menées de manière très similaire pour réduire les différences entre les groupes et ainsi obtenir des résultats fiables.

Raffinement

En plus de la surveillance quotidienne, qui permettra de détecter rapidement toute anomalie liée au geste technique de la greffe, un suivi clinique hebdomadaire sera réalisé. Pour cela, l'analyse sanguine permettra aussi de vérifier le taux de plaquettes, une baisse progressive étant associée avec l'apparition la maladie. En dessous d'une certaine valeur, de la nourriture sera ajoutée dans la cage et lorsque cette faible valeur est associée à d'autres signes cliniques (affaiblissement avec paralysie des pattes arrières), la souris sera immédiatement euthanasiée. L'évaluation clinique prendra également en compte le comportement des souris et leur poids. L'ensemble des paramètres permettra de mettre en place rapidement des actions adaptées. Un enrichissement des cages sera également fait (buchette en bois à ronger, papier pour faire un nid/cachette).

Choix des espèces

Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine et aident à identifier le traitement qui sera le plus efficace et le plus adapté pour être transféré et testé en clinique chez l’homme. Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’au moins 6 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Chiens : 20
Souffrances
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Devenir
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Déjà engagés dans un essai préclinique de thérapie génique, 20 chiens porteurs d'une mutation qui reproduit le syndrome de Sanfilippo changent d'animalerie pour se rapprocher de l'appareil d'IRM qui mesurera l'effet du traitement. Le séjour relève d'un niveau de souffrance léger, et aucun n'est tué à cette occasion : tous regagnent leur établissement d'origine et y poursuivent les procédures déjà autorisées. Le trajet comprend deux transports d'environ quatre heures et un de trente minutes, pour des animaux de moins d'un an chez qui la maladie évolue encore sans signe clinique visible. Le porteur présente cette autorisation supplémentaire comme une mesure de raffinement destinée à éviter le cumul du transport et de l'examen dans la même journée, et décrit le chien comme un modèle "incontournable" en raison de la taille de son cerveau et de sa proximité immunologique avec l'être humain.

Objectifs

La maladie de Sanfilippo est une maladie génétique humaine rare. Elle est causée par le déficit d’une enzyme qui engendre une accumulation toxique d'une molécule dans de nombreux organes, en particulier le cerveau. La maladie de Sanfilippo est caractérisée par une atteinte sévère du système nerveux central. La maladie débute le plus souvent entre 2 et 6 ans avec un retard du développement psychomoteur, des troubles du comportement, un défaut d'attention, une hyperactivité et une agressivité. La régression des acquisitions intellectuelles est rapide et sévère et dans la phase finale, les patients perdent tout contact avec leur entourage et developpent une encéphalopathie profonde. Le décès survient généralement au décours d'une surinfection respiratoire. L’espérance de vie des enfants atteints de cette pathologie est de l’ordre de 15 à 20 ans. Actuellement, aucun traitement curatif n'est disponible. Les seuls soins apportés visent a traiter les complications liées a la maladie et à améliorer la qualité de vie des malades et de leur entourage. Les espoirs actuels pour guérir cette maladie reposent sur la thérapie génique, qui a fait ses preuves dans le modèle murin. Chez le chien, une anomalie génétique similaire à celle rencontrée chez l'Homme a été décrite, conduisant comme chez l’homme à un développement anormal du cerveau et à des troubles moteurs tardifs. Ces animaux sont un modèle incontournable pour valider un passage en phase d'essai clinique de l'approche de thérapie génique développée, en raison de leur grande taille (y compris du cerveau), offrant la possibilité de tester des méthodes d'administration directement transposables à l'Homme. De plus, la complexité de leur système nerveux central les rapproche de l’humain plus que les modèles rongeurs. Leur système immunitaire est également proche de celui de l'Homme et leur maladie présente de nombreuses similitudes avec celle de l’humain. Le présent projet s'inscrit dans le cadre plus large qu'est celui de l'essai pré-clinique de thérapie génique dans ce modèle, et vise à assurer l'hébergement des animaux, traités ou non, dans une animalerie plus proche de l'endroit où ils iront passer un examen IRM permettant d'évaluer le bénéfice thérapeutique (machine très spécifique, disponible dans ce seul site). Cet hébergement de courte durée a pour objectif d'éviter aux animaux une trop longue journée incluant examen IRM et transport aller-retour depuis leur animalerie habituelle.

Bénéfices attendus

Ce projet s'inscrit dans une démarche de raffinement, afin d'éviter le cumul d'événements potentiellement stressants pour les animaux dans une même journée.

Procédures

Changement d'hébergement transitoire d'animaux avec possible phénotype dommageable. Transports routiers d'un établissement agréé à un autre par transporteur agréé (deux transports d'environ 4 heures, un transport d'environ 30 minutes).

Impact sur les animaux

En lien avec la maladie de Sanfilippo : - Apparition de signes cliniques : pertes d'équilibre, tremblements (peu probable, car habituellement au-delà de l'âge de 2 ans, animaux inclus dans le projet âgés de moins d'un an) En lien avec le projet : - Stress lié à l'arrivée dans une nouvelle structure

Devenir

Les animaux regagneront leur animalerie d'origine et poursuivront les procédures expérimentales autorisées sur place.

Remplacement

De nombreuses études in vitro ont été effectuées en amont de ce projet, en particulier la démonstration de la fonctionnalité du produit de thérapie génique. Il n’existe pas aujourd’hui de méthode alternative pour tester l’effet d’un traitement de thérapie génique in vivo. Nous savons que l’efficacité du transfert de gène dans une lignée cellulaire in vitro n’est pas comparable à ce qui peut se passer in vivo dans un organisme entier. L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier l’impact d’un transfert de gène dans différents types cellulaires (différents organes) et sur son phénotype, en lien avec le mode d’administration utilisé et la dose administrée, et ce d'autant plus lorsque c'est le système nerveux central qui est ciblé. L'utilisation d’un modèle animal est donc nécessaire pour l'évaluation préclinique de produits thérapeutiques pour le traitement du syndrome de Sanfilippo. Ce projet s'inscrit dans les dernières étapes précliniques nécessaire pour une demande de la première phase d'essai clinique, pour lesquelles l’utilisation d’un modèle gros animal, permettant la mise en place d’une approche chirurgicale similaire à celle qui sera effectuée sur les patients dans l’essai clinique est indispensable et nécessite donc l’utilisation de ces chiens.

Réduction

Le nombre d'animaux hébergés dans le cadre de ce projet correspondra au nombre d'animaux inclus dans l'étude de thérapie. Ce nombre est celui requis pour une démonstration statistique de la normalisation d'un biomarqueur de la maladie dans le liquide cérébro-spinal des chiens traités.

Raffinement

Ce projet s'inscrit dans une démarche de raffinement, pour éviter aux chiens une trop longue journée avec cumul du stress lié au transport et à l'examen d'imagerie. A leur arrivée, les chiens seront rassurés par la voix et leur cage de transport ouverte dans leur lieu d'hébergement. Le temps de décider de sortir explorer leur nouvel environnement et/ou venir vers les humains présents leur sera laissé, une friandise leur sera proposée à la sortie de leur cage de transport. Un examen vétérinaire sera effectué une fois les chiens plus à l'aise. Les chiens seront hébergés dans une zone calme, isolée des autres chiens hébergés dans la structure, toujours en groupe d'au moins deux animaux, habitués à cohabiter. Ils seront hébergés sur litière avec à disposition corbeille de couchage, plateformes, et jouets divers (adaptés au tempérament du chien). Un vétérinaire sera présent dans les heures ouvrées durant la période d'hébergement des chiens, et davantage si un problème médical le justifiait. Dans une optique de raffinement également, le projet dans lequel s'inscrit plus largement cette demande d'autorisation sera mené sur des chiens dans la phase pré-symptomatique de leur maladie, au cours de laquelle il n'existe pas de signes cliniques, mais tout de même des signes détectables permettant d'évaluer un bénéfice thérapeutique (biomarqueurs). Une attention particulière sera néanmoins portée à l'apparition de signes neurologiques, même si celle-ci est improbable.

Choix des espèces

Il existe un modèle murin du syndrome de Sanfilippo, qui reproduit la pathologie humaine, mais les modèles de rongeurs sont limités par une faible complexité neurologique. Les modèles animaux de plus grande taille peuvent fournir des informations supplémentaires et complémentaires sur la pathologie et sont bien adaptés pour confirmer la sécurité et l'activité pharmacologique des traitements potentiels avant le début des essais sur l'homme. Ces modèles représentent mieux la maladie humaine et la réponse au traitement en raison de leur plus grande similitude génétique avec l'homme, de leur statut non consanguin, de leur système immunitaire robuste, de leur taille plus importante (y compris la taille et la complexité du cerveau) et de leur durée de vie plus longue. Par ailleurs, dans le cas présent, la thérapie génique est administrée grâce à un dispositif chirurgical innovant, qui pourra être utilisé sur le chien (non applicable sur le petit animal) et transposé à l'Homme dans le cadre du futur essai clinique. A ce titre, et au stade de développement de l'approche testée dans le cadre du projet plus global dans lequel sont inclus les animaux, le modèle canin du syndrome de Sanfilippo a été privilégié. Le projet sera mené au cours de la première année de vie des chiens. Les études de phénotypage menées sur le modèle ont permis de déterminer qu'à ce stade la maladie évolue de manière occulte, sans signe clinique mais avec des paramètres quantifiables (biomarqueurs dans le liquide cérébro-spinal par exemple), permettant d'objectiver un effet thérapeutique à ce stade, tout en évitant d'atteindre un stade de vie au cours duquel des signes neurologiques sont susceptibles d'apparaître.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 154
Souffrances
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Devenir
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 154

154 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une opération de vingt minutes reproduisant la perte osseuse post-ménopausique, puis une injection tous les deux jours pendant huit à seize semaines, jusqu'à trois prélèvements sanguins et deux séances d'imagerie, avec des allers-retours en voiture entre les deux établissements. Ce volet est le second d'un projet déclaré en deux parties, chacune portant sur 154 souris et sur la même famille de molécules mise au point par l'équipe. Le porteur écrit qu'à sa connaissance il n'existe "pas d'alternative non animale efficace", que les modèles d'organes isolés ne fourniraient pas de réponse pertinente et que les données disponibles restent "trop minimalistes" pour une modélisation numérique.

Objectifs

L’ostéoporose est une problématique de santé publique. Cette maladie touche près de 40% des femmes de plus de 65 ans dans le monde. Elle se traduit par une perte excessive de la masse osseuse et une diminution de la résistance des os, induisant une augmentation considérable du risque de fractures. Il y a donc un important impact pour la société en raison des hospitalisations et médicaments nécessaires à ces patientes. Dans le cadre du développement de traitements contre l’ostéoporose nous avons développé une famille de molécules agissant à la fois sur les symptômes directs de l’ostéoporose mais également sur les phénomènes inflammatoires associés. L’objectif de ce projet est donc de consolider les données déjà disponibles sur l’effet biologique de ces molécules, en étudiant la qualité osseuse dans un modèle d’ostéoporose induit chez la souris. Ce modèle permet de récapituler les changements majeurs intervenant sur l’os dans le cadre de la ménopause. Ce travail permettra donc, à terme, de proposer de nouvelles molécules pour lutter contre l’ostéoporose. Le projet sera réalisé sur deux sites, l’EU1 pour la chirurgie et l’EU2 pour l’imagerie.

Bénéfices attendus

L’ostéoporose se traite actuellement par des moyens médicamenteux et non médicamenteux (prise de calcium, une activité physique). Les traitements médicamenteux de l’ostéoporose se basent essentiellement sur des médicaments qui bloquent la dégradation de l'os, limitant ainsi la perte osseuse, mais cette approche thérapeutique ne permet pas de regagner la densité osseuse perdue car elle bloque également la formation de nouveaux tissus osseux. Par ailleurs de nombreux effets secondaires sont associés aux différents types de traitements : douleurs, troubles digestifs, risque de nécrose des os de la mâchoire. L’approche proposée vise à l’obtention d’une efficacité similaire à celle de ces molécules via des modes d’actions différents, laissant présager de ne pas reproduire leurs effets secondaires principaux, favorisant la prise en charge des patientes souffrant d’ostéoporose post-ménopause.

Procédures

Les animaux recevront une intervention chirurgicale de 20 min au sein du premier établissement utilisateur sous anesthésie générale, puis des injections tous les 2 jours pendant 16 semaines au maximum sur animaux vigiles, sauf détection de stress ou d’inconfort des animaux qui nous inciterai à réaliser ce geste sous anesthésie générale. Les animaux subiront également un maximum de trois prélèvements sanguins, sous anesthésie générale, le premier en pré-opératoire, le second à 4 semaines post-opératoires et le troisième à 8 semaines post-opératoires. Ils seront également soumis au maximum à deux séances d’imagerie de 15 min, sous anesthésie générale, au sein du second établissement utilisateur.

Impact sur les animaux

Toute approche chirurgicale implique un risque. Une mortalité en lien avec la réalisation de la chirurgie de 10% est le maximum acceptable au-delà duquel la procédure complète sera abandonnée. Un gonflement, une perte de liquide et une irritation, susceptibles d’engendrer une diminution de l’activité de l’animal, peuvent nuire à la bonne alimentation et donc mener à une perte de poids voire à un comportement de repli. Une légère perte de poids des animaux, classiquement constatée en post-opératoire, est attendue dans les premiers jours, avant une reprise de poids classique ensuite. A notre connaissance, aucun autre effet indésirable n’est attendu.

Devenir

A l’issue des procédures tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser un prélèvement sanguin, puis de prélever les tissus osseux et observer la microarchitecture osseuse par scanner à haute résolution et analyses histologiques et immunohistochimiques.

Remplacement

A notre connaissance il n’y a pas d’alternative non animale efficace pour étudier la perte osseuse induite par chute des taux hormonaux, mimant l’ostéoporose post-ménopause chez l’Homme. Les modèles d’étude mimétiques d’organes isolés ne peuvent pas, à notre connaissance, fournir une réponse pertinente. Les mécanismes complexes de régulation en cascade des différents tissus, chacun contenant plusieurs types cellulaires, et du système immunitaire notamment via la mise en place du recrutement des cellules qui résorbent l’os par exemple n’est pas réalisable en dehors de modèles in vivo impliquant un animal complet. Les données sur ces régulations complexes et multifactorielles sont encore trop minimalistes en l’état actuel des connaissances scientifiques pour envisager une modélisation numérique susceptible de répondre à notre hypothèse

Réduction

Des méthodes de réduction (analyse à mi-parcours avec dispositif d’arrêt de l’expérience (GO/NO GO)) selon les résultats de projections statistiques) seront appliquées. Une logique d’arrêt de la procédure est mise en place : en cas de dépassement par 3 animaux pour chaque groupe des points limites, la procédure sera interrompue. Pour que les valeurs obtenues soient exploitables sur le plan statistique, un nombre minimum d’animaux sera utilisé. Nous proposons donc d’effectuer une première série de 5 animaux par groupe, avec une analyse statistique intermédiaire permettant de déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaires pour obtenir une puissance statistique satisfaisante dans la limite de 10 animaux par groupe. Des tests statistiques adaptés à nos effectifs seront utilisés

Raffinement

Lors de leur arrivée à l'animalerie, une période de quarantaine d’une semaine sera appliquée afin que les souris s'acclimatent à leur nouveau lieu d'hébergement. Les cages seront enrichies d’abri et roues ainsi que de matériaux (morceau de coton ou de sopalin, tube en carton...) permettant aux animaux d'améliorer leur milieu. A chaque intervention les animaux seront anesthésiés si nécessaire afin de limiter le stress et la douleur. Du fait de l’approche chirurgicale, une douleur post-opératoire sera anticipée avec l’injection préventive et curative d’antidouleurs. Un suivi rapproché (2 fois par jour) sera effectué sur les trois jours suivants la chirurgie et dès les premiers signes d’inconfort détectés. Le suivi des animaux se fera tous les deux jours lors des injections de façon à contrôler l'absence de points limites tout au long de l'étude. Les molécules choisies seront injectées sur animaux vigiles sauf détection de stress ou d’inconfort des animaux qui nous inciterai à réaliser ce geste sous anesthésie générale (afin de réduire le stress des animaux) tous les deux jours pendant 8 à 16 semaines. Le poids des animaux sera mesuré à chaque temps de traitement. Des points limites ont été mis en place afin de suivre le bien-être animal tout au long de la procédure. Les animaux seront finalement euthanasiés sous anesthésie gazeuse. Afin de réaliser les analyses par imagerie sur un site distant abritant la plateforme dédiée, les animaux seront transportés par véhicule personnel (8 km, environ 10 minutes) dans des cages de transport spécifiquement préparées, et remis dans des cages habituelles avec eau et nourriture à volonté dès leur arrivée. Le retour s’effectuera de la même manière.

Choix des espèces

La réalisation de ces études chez la souris via le modèle est décrite et validée. Les expériences antérieures ont donné des résultats exploitables concernant les traitements dans ce champ d’application et dans d’autres. La souris étant un animal de petite taille, son hébergement en groupe sociaux de plusieurs individus est facilité au sein de notre établissement utilisateur en regard du matériel à disposition. Dans le but de se placer dans des conditions expérimentales les plus représentatives de la réalité physiologique rencontrée en médecine humaine, les souris utilisées seront des souris adultes âgées de 8 semaines à l’initiation de la procédure

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles musculosquelettiques
Cochons : 84
Souffrances
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▲ 84
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Devenir
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 84

Une injection de staphylocoques directement dans la rotule, sous contrôle radiologique, provoque chez 84 porcs une infection osseuse chronique. Âgés de deux à trois mois, ils sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et tous mis à mort en fin de protocole pour le prélèvement de leurs rotules. Deux angiographies sous anesthésie générale suivent, à une semaine pour administrer des bactériophages et à deux semaines pour vérifier le résultat, l'objet déclaré étant de traiter localement les infections sur prothèse résistantes aux antibiotiques. Le porteur énumère la boiterie, la fièvre, la perte de poids, la fatigue et l'œdème du genou parmi les effets attendus, et conclut qu'il n'y aura pas de nuisance supplémentaire en dehors du stress de la prémédication.

Objectifs

L'ostéomyélite chronique (infection de l'os), peut durer très longtemps, parfois des années, et provoquer des douleurs récurrentes. Son traitement est compliqué, car il repose souvent sur des cures longues d’antibiotiques. Ces traitements peuvent avoir des effets secondaires et, avec le temps, les bactéries deviennent parfois résistantes, en particulier les staphylocoques. Une alternative prometteuse est l'utilisation de bactériophages, des virus ciblant spécifiquement certaines bactéries. Cette méthode suscite un intérêt croissant en France, particulièrement pour traiter les infections osseuses liées aux prothèses (comme les prothèses de genou ou de hanche). Cependant, l'administration intraveineuse actuelle des bactériophages conduit à une concentration insuffisante au sein des os infectés. Une administration locale pourrait pallier ce problème, mais sans garantie d'une diffusion adéquate en profondeur. Dans ce contexte, notre projet vise à intégrer les techniques de radiologie interventionnelle (imagerie vasculaire) utilisées pour boucher des vaisseaux dans différentes régions anatomiques, avec le développement d'un nouveau dispositif médical associant des bactériophages. L'objectif est donc de créer un modèle porcin d'ostéomyélite infectieuse du genou pour mieux comprendre cette pathologie et tester l'efficacité de dispositifs médicaux innovants permettant une administration ciblée et efficace de bactériophages dans la zone infectée.

Bénéfices attendus

Ce projet se positionne à l'avant-garde de la recherche en infectiologie et orthopédie. Il a l'ambition de développer un modèle expérimental chez le cochon pour étudier les infections osseuses. Ce modèle se distingue par son choix judicieux du cochon, un organisme dont la proximité immunologique et physiologique avec l'humain fournit des connaissances précieuses. Un aspect particulièrement innovant de ce projet réside dans le choix de la rotule comme site d'étude, un os facilement accessible et doté d'une vascularisation simplifiée. Cette approche ouvre des perspectives enrichissantes pour l'étude de nouveaux vaisseaux apparaissant au cours de l'infection et pour l'évaluation de nouvelles stratégies de traitement injectés localement. L'objectif est double : approfondir notre compréhension des mécanismes de l'ostéomyélite et élaborer des traitements plus précis et efficaces, surtout face au problème grandissant des bactéries résistantes aux antibiotiques. Ainsi, ce projet ne vise pas seulement à enrichir les connaissances actuelles, mais également à ouvrir des voies prometteuses pour des interventions cliniques améliorées et plus ciblées.

Procédures

Le 1er jour, les animaux seront anesthésiés sur une courte durée pour l'induction d'une infection au niveau du genou, par injection d'une bactérie directement dans la rotule sous rayons X (30 min maximum). Après une semaine environ, réalisation d'une angiographie (examen d'imagerie d'environ 1 heure) afin de valider la présence de l'infection, l'apparition de nouveaux petits vaisseaux sanguins (marqueurs d'une inflammation locale), et traitement avec des bactériophages (virus s'attaquant aux bactéries responsables de l'infection). Après deux semaines, réalisation d'une angiographie pour vérifier la réussite du traitement. L'angiographie est une méthode mini-invasive non chirurgicale, qui permet de cibler un lieu d'injection en passant par les vaisseaux sanguins. Elle se réalise sous anesthésie générale.

Impact sur les animaux

D'un point de vu clinique, le projet visant à provoquer une infection au niveau du genou, l'apparition d'une gêne ou d'une douleur peut être envisagée, associée à un changement de comportement de l'animal qui se préservera de déplacements inutiles (apparition de boiterie par exemple). De même, des signes généraux directement liés à l'infection pourraient être observés : fièvre, perte de poids, fatigue, œdème du genou, rougeurs. Lors des sessions d'imagerie interventionnelle, les animaux seront anesthésiés et préservés de la douleur par l'administration de traitements adéquates. Il n'y aura donc pas de nuisances supplémentaire en dehors du stress qui pourrait être ressenti lors de la prémédication.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour permettre le prélèvement des rotules qui seront ensuite analysées.

Remplacement

Il s’agit d’une étude ayant pour objectif de vérifier l'efficacité et la précision d'une technique interventionnelle, permettant de cibler précisément une zone à traiter. Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif dans des conditions le plus proches possibles des cas cliniques chez l'humain. Les expériences faites en laboratoire sur des cellules, bien qu'utiles pour certaines études préliminaires, ne parviennent pas à reproduire de manière adéquate les interactions dynamiques entre les organismes entiers et les bactéries, ni la complexité des vaisseaux sanguins dans l'os. De même les simulations informatiques, bien qu'avancées, ne peuvent pas encore imiter de façon exhaustive les réponses complexes de l'organisme vivant.

Réduction

Pour ce projet, le nombre d'animaux a été évalué au minimum tout en gardant un nombre suffisant pour que les résultats restent fiables. Après calcul, nous avons estimé qu’il fallait au moins 12 genoux par groupe pour pouvoir réaliser des analyses solides grâce aux tests statistiques utilisés. Cette taille d’échantillon permet repérer une différence réelle entre les groupes si elle existe, ou de valider un groupe pilote testant un nouveau traitement. L'analyse des résultats sera basée sur l'étude et la comparaison des données qualitatives et des données quantitatives (mesures faites avant et après traitement sur le même genou).

Raffinement

Nous attacherons une importance majeure au raffinement des conditions d’hébergement et d'enrichissement pendant la période d'acclimatation d'une semaine minimum et tout au long de la procédure. Afin de limiter leur stress, les animaux seront hébergés en groupe. L'enrichissement est réalisé en créant une zone de repos couverte de litière, leur permettant de s'allonger tous ensemble et de répondre à leur comportement de fouissement. Ils disposent également de jouets suspendus à mordiller. Pour la phase d'injection dans le genou, une anesthésie courte sera réalisée. Une fois infectés, les animaux seront surveillés pour détecter tout changement de comportement. Le suivi quotidien de la température de l’animal sera un critère de vigilance. En cas de fièvre, un prélèvement sanguin sera réalisé pour vérifier certains marqueurs biologiques, et mettre en place des actions adaptées (points limites). Les gestes interventionnels (angiographie) seront toujours réalisés sous anesthésie générale afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal, de même que la mise à mort. Lors des quelques gestes possiblement douloureux pendant la réalisation de l'angiographie, un antidouleur morphinique sera utilisé.

Choix des espèces

Le porc est un modèle souvent utilisé en recherche sur les maladies infectieuses parce qu'il présente un système immunitaire proche de l'être humain, offrant ainsi un aperçu plus réaliste des réactions aux infections. De plus, le porc est un bon modèle d'étude des vaisseaux sanguins. Ces deux critères réunis, associés à notre expertise sur cette espèce notamment en imagerie interventionnelle, il est un modèle de choix pour réaliser cette étude. Les animaux sont choisis au terme du post-sevrage à l'âge de 2-3 mois, pour des raisons techniques (poids entre 25 et 35 kg) car sa taille permet de réaliser des gestes et d'utiliser du matériel identique à ceux de la médecine humaine.