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Evaluation de dispositifs médicaux dans un modèle d’occlusion artérielle chronique chez le lapin
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Évaluer des guides endovasculaires destinés au marché du dispositif médical conduit à boucher une artère de la cuisse chez 110 lapins. Vingt d'entre eux sont anesthésiés puis tués avant tout réveil pour prélever des segments d'artères, les quatre-vingt-dix autres subissent une chirurgie d'occlusion de soixante à quatre-vingt-dix minutes, un régime enrichi en cholestérol, des échographies sous anesthésie toutes les deux semaines et un prélèvement de sang à l'oreille chaque semaine, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une collerette leur est posée jusqu'à une semaine pour les empêcher de mordre leur plaie. Le porteur prévoit une dernière anesthésie pour manipuler les guides dans l'artère, geste pouvant provoquer dissections et perforations, puis une mise à mort immédiate qui, écrit-il, "empêche toute souffrance prolongée".
Objectifs
Les maladies artérielles occlusives chroniques, en particulier les Occlusions Totales Chroniques , représentent un problème de santé majeur dans le domaine cardiovasculaire. Elles sont associées à une morbidité importante et à une réduction de la qualité de vie des patients. Le traitement endovasculaire (à l’intérieur du vaisseau artériel) de ces lésions demeure complexe, avec des taux d’échec encore significatifs en raison de la difficulté à franchir l’occlusion. Cette limitation a conduit au développement de nouveaux dispositifs médicaux conçus pour améliorer le franchissement (le passage d Livad037u dispositif médical à travers l’occlusion), réduire les complications et optimiser la sécurité des interventions. L’évaluation non clinique de ces dispositifs est une étape essentielle avant leur utilisation clinique, afin de garantir leur efficacité et leur innocuité dans des conditions expérimentales reproduisant la pathologie humaine. Le besoin en modèles animaux adaptés et fiables est donc particulièrement important pour accompagner l’innovation dans ce domaine. L’objectif principal du projet est d’évaluer la performance de guides endovasculaires destinés au traitement des occlusions artérielles chroniques, en comparant leur capacité à franchir des lésions occlusives de manière strictement intraluminale (à l’intérieur du vaisseau) avec une sortie après l’occlusion contrôlée (sans sortie du dispositif par percée du vaisseau). La confirmation repose à la fois sur l’imagerie échographique lors de l’intervention et sur l’analyse des tissus. Ce critère constitue un paramètre clé de succès car il conditionne la réussite d’une procédure de recanalisation (débouchage du vaisseau) sans complication majeure. Les objectifs secondaires incluent la mesure du temps nécessaire pour franchir l’occlusion, l’évaluation de paramètres opératoires spécifiques à chaque dispositif, ainsi que l’analyse échographique de la trajectoire à l’intérieur du vaisseau et de l’absence de sortie du vaisseau. Ce projet vise donc à valider un modèle expérimental pertinent d’occlusion artérielle chronique chez le lapin, modèle déjà largement reconnu pour les études vasculaires en raison de la compatibilité de ses artères avec les guides coronaires humains.
Bénéfices attendus
Les occlusions artérielles chroniques constituent une pathologie fréquente et difficile à traiter, caractérisée par la présence de lésions fibro-thrombotiques résistantes au franchissement par les techniques conventionnelles. Le succès de la recanalisation dépend en grande partie de la capacité des dispositifs à progresser de manière intraluminale, condition essentielle pour restaurer le flux sanguin tout en limitant le risque de complications. L’apparition de nouveaux systèmes conçus spécifiquement pour améliorer cette étape critique représente un axe majeur d’innovation, susceptible de transformer la prise en charge des patients atteints de maladies cardiovasculaires occlusives. À court terme, le projet permettra de développer et de valider un modèle expérimental pertinent d’occlusion artérielle chronique chez le lapin, adapté à l’évaluation de dispositifs innovants de franchissement. Ce modèle offrira une plateforme non clinique standardisée, permettant de caractériser finement la performance et la sécurité des guides testés. Les données obtenues fourniront des informations essentielles sur les paramètres opératoires, les profils d’imagerie et la qualité du franchissement. Cette étape contribuera directement à l’optimisation des dispositifs, en identifiant leurs points forts et leurs limites dans des conditions proches de la réalité clinique. Le bénéfice immédiat est donc la mise à disposition d’un outil robuste de sélection et d’amélioration des systèmes endovasculaires en développement. À long terme, le projet devrait transformer le domaine des dispositifs médicaux cardiovasculaires en validant un modèle fiable et en générant des données comparatives qui accéléreront le développement de technologies de nouvelle génération, à la fois plus sûres et efficaces. Pour les patients souffrant de pathologies occlusives, cela se traduira par des traitements plus performants, une restauration améliorée de la perfusion tissulaire, et une réduction des symptômes. De plus, il y aura moins besoin de recourir à des procédures invasives alternatives, ce qui contribuera globalement à améliorer la qualité de vie des patients en diminuant la douleur et l'anxiété liées aux traitements lourds. Ces avancées pourraient également signifier une récupération plus rapide et un retour à des activités normales plus tôt, favorisant un quotidien plus actif et moins limité par la maladie.
Procédures
Dans une procédure (étude ex vivo), les interventions consistent en une anesthésie générale préalable, suivie de prélèvements de segments artériels. Chaque animal subit une seule anesthésie d’une durée d’environ 30 à 45 minutes. Aucune procédure sur animal vigile n’est prévue. Les animaux sont euthanasiés en fin d’anesthésie par surdose barbiturique. Dans une autre procédure séparée (étude pilote in vivo, suivi 2 à 8 semaines), les animaux subissent une anesthésie générale pour la chirurgie d’induction de l’occlusion artérielle (durée environ 60 à 90 minutes). L’acte comprend une incision chirurgicale, la manipulation artérielle et la pose de gel occlusif, suivies de sutures cutanées. Tous les gestes sont réalisés sous anesthésie générale avec analgésie per- et post-opératoire. Pendant la phase de suivi, les animaux sont soumis à un examen échographique sous anesthésie légère par isoflurane à trois ou quatre reprises selon la durée du suivi (séances de 15 à 20 minutes). Des contrôles cliniques (poids, score de bien-être, appétit, mobilité) sont réalisés quotidiennement sur animaux vigiles, mais sans gestes invasifs. À la fin du protocole, les animaux sont ré-anesthésiés pour l’intervention instrumentale simulant la procédure endovasculaire (durée environ 60 minutes), suivie immédiatement d’une euthanasie sans réveil. Dans une dernière procédure (étude principale, suivi 2 à 8 semaines), les mêmes étapes sont reproduites avec un effectif d'animaux élargi. Chaque animal subit une chirurgie initiale sous anesthésie générale (60–90 minutes). Durant la période de suivi, les animaux bénéficient d’un examen échographique toutes les deux semaines (soit trois à quatre séances selon la durée du suivi), sous anesthésie gazeuse courte (15 minutes environ). Chaque semaine, un prélèvement sanguin est effectué sur l’oreille, sur animal vigile mais sous contention douce, représentant 2 à 8 prélèvements par animal selon la durée. Les animaux reçoivent une alimentation adaptée enrichie en cholestérol durant toute la phase de suivi. En fin de protocole, l’intervention instrumentale est réalisée sous anesthésie générale (environ 60 minutes), avec anticoagulation systématique, suivie d’une euthanasie programmée par surdose anesthésique.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues dans ce projet proviennent de deux phases distinctes : la chirurgie d’induction de l’occlusion artérielle chronique (pour toutes les procédures) et la période de suivi précédant l’intervention expérimentale (procédures 2 et 3 seulement). La chirurgie d’induction comporte des incisions cutanées et une manipulation vasculaire, sources potentielles de douleur locale et d’inconfort immédiat. Une analgésie systématique est prévue afin de limiter ces effets, associés à une surveillance post-opératoire rapprochée. Les animaux peuvent présenter dans les premiers jours une baisse d’activité, une baisse d’appétit ou une perte de poids limité. Les complications possibles incluent un hématome, une réaction inflammatoire locale ou une altération transitoire de la mobilité en lien avec la cicatrisation chirurgicale. Ces phénomènes sont attendus dans la période immédiate mais doivent s’estomper progressivement dans les jours suivant l’intervention. Pendant la phase d’organisation de l’occlusion, les animaux restent hébergés en conditions standards et conservent une mobilité normale.Une collerette est posée chez les animaux pour une durée d’une semaine maximum afin d’éviter les morsures de plaies. L’artère occluse peut provoquer une modification locale du flux sanguin, mais les artères collatérales du lapin limitent les conséquences cliniques systémiques. Aucune ischémie douloureuse ou handicap fonctionnel majeur n’est attendu. Une alimentation enrichie en cholestérol pourra être offerte aux animaux (0.1 à 2 % de cholestérol) afin d’accélérer le processus d’occlusion, mais ce régime est généralement bien toléré par les animaux. Dans le cas rare où un animal développerait une complication sévère (nécrose distale, perte de poids importante, apathie persistante), un critère d’arrêt immédiat avec mise à mort sera appliqué. Au moment de l’étude interventionnelle, les nuisances sont liées à une anesthésie générale, une nouvelle exposition vasculaire et la manipulation intraluminale des guides. Ces gestes peuvent entraîner des dissections, microperforations ou extravasations. Si ces événements survenaient dans un cadre avec réveil, ils seraient sources de douleur et de dysfonction vasculaire, mais dans le protocole, la mise à mort est pratiquée immédiatement après la phase interventionnelle, ce qui empêche toute souffrance prolongée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. La mise à mort des animaux est indispensable car le prélèvement des tissus (prélèvement des artères) est très invasif et des analyses microscopiques importantes doivent être effectuées.
Remplacement
Le développement de nouveaux dispositifs médicaux destinés au traitement des occlusions artérielles chroniques nécessite une évaluation rigoureuse de leur faisabilité, de leur efficacité et de leur sécurité. Le recours à l’animal vivant est ici indispensable car il permet de reproduire la complexité d’un environnement vasculaire physiologique, incluant la dynamique du flux sanguin, la réactivité de la paroi artérielle, la formation d’un thrombus organisé et la cicatrisation tissulaire. Ces paramètres conditionnent directement le comportement des guides endo-vasculaires et ne peuvent être simulés de façon fiable par des modèles inertes ou in vitro. Des alternatives non animales existent, notamment les bancs de tests mécaniques, les fantômes vasculaires imprimés en 3D ou les systèmes de circulation artificielle. Ces approches offrent un intérêt certain pour évaluer des paramètres physiques simples tels que la maniabilité d’un dispositif, sa flexibilité ou son rayon de courbure. Elles sont utilisées en amont du projet pour valider les caractéristiques techniques de base des guides. Toutefois, elles ne reproduisent ni la structure histologique complexe d’une occlusion fibro-thrombotique, ni les phénomènes biologiques associés tels que l’inflammation, le remodelage vasculaire ou la résistance pariétale. De plus, elles ne permettent pas de tester la sécurité d’utilisation, en particulier le risque de perforation ou de dissection, qui dépend de la réponse des tissus vivants. Les modèles ex vivo, utilisant des segments artériels isolés, représentent une étape utile pour optimiser certains gestes et standardiser les protocoles. Ils ont d’ailleurs été intégrés dans le projet comme phase préliminaire afin de réduire l’exposition des animaux vivants. Cependant, ces préparations ne permettent pas de reproduire durablement la perméabilité, la pression pulsatile ni les réactions cellulaires et inflammatoires essentielles à la formation d’une occlusion chronique stable. Leur pertinence reste donc limitée aux essais techniques de courte durée. En définitive, aucune alternative in vitro ou ex vivo ne permet actuellement de modéliser de manière pertinente les conditions réelles d’une occlusion artérielle chronique, ni de fournir les données fiables nécessaires pour valider des dispositifs médicaux destinés à l’usage clinique. L’utilisation d’animaux vivants est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet.
Réduction
La stratégie de réduction du nombre d’animaux dans ce projet repose sur une conception rigoureuse des protocoles expérimentaux et sur l’utilisation de méthodes complémentaires permettant de maximiser l’information recueillie pour chaque individu. Le recours à l’imagerie in vivo est central puisqu’il offre la possibilité de suivre l’évolution des lésions sur une même artère au cours du temps sans devoir mettre à mort l’animal à chaque étape d’analyse. Cela permet de réduire considérablement le nombre d’animaux nécessaires en remplaçant des cohortes entières de points terminaux par des suivis longitudinaux. La planification des études pilotes vise également à limiter le nombre d’animaux en testant les paramètres chirurgicaux et analytiques sur un groupe restreint de sujets avant de valider le protocole définitif. L’approche statistique est pensée en amont avec une justification du nombre d’animaux par un calcul de puissance utilisant notamment des tests statistiques adaptés pour la comparaison entre groupes parallèles. Ce calcul permet d’obtenir la taille d’échantillon minimale compatible avec la robustesse scientifique. Le projet prévoit par ailleurs de tirer le maximum d’informations de chaque animal en combinant l’imagerie avec des analyses histologiques ex vivo des mêmes tissus, ce qui évite des répétitions d’expérience. La mutualisation et le partage d’échantillons entre équipes ainsi que l’archivage de données numériques issues des examens d’imagerie contribuent également à limiter l’utilisation d’animaux supplémentaires. Enfin la conception du projet intègre une séquence progressive où les données issues des procédures initiales guident et optimisent les étapes suivantes ce qui réduit le risque de répétitions inutiles ou de perte de données.
Raffinement
La stratégie de raffinement appliquée dans ce projet repose sur une anticipation maximale des sources de nuisance pour les animaux et sur la mise en place de mesures concrètes destinées à améliorer leur bien-être tout au long des procédures. L’induction chirurgicale d’occlusion artérielle sera réalisée sous anesthésie générale avec surveillance étroite de la profondeur anesthésique afin d’éviter toute perception douloureuse. Les animaux bénéficieront systématiquement d’analgésie multimodale adaptée à la durée des effets attendus, avec un relais si nécessaire dans les jours qui suivent. Les soins post-opératoires comprendront une surveillance clinique accrue dans les heures et les jours qui suivent l’intervention avec un suivi des paramètres comportementaux, alimentaires et pondéraux permettant de détecter précocement tout signe d’inconfort. En cas de douleur persistante ou d’altération du comportement, des mesures correctives seront appliquées immédiatement, allant d’un renforcement de l’analgésie à une sortie anticipée de l’étude si le bien-être est compromis. La phase d’hébergement après chirurgie sera optimisée pour réduire le stress et favoriser la récupération. Les animaux seront installés dans des conditions d’enrichissement adaptées (matériaux de nidification, refuges) et manipulés par du personnel formé aux techniques de contention douce afin de limiter les réactions de peur. L’habituation progressive des animaux à certaines manipulations non invasives (comme les examens d’imagerie) contribuera également à réduire le stress au cours des suivis. Les périodes de suivi s’étendant sur plusieurs semaines, un programme de soins vétérinaires réguliers sera mis en place, incluant une évaluation objective du bien-être basée sur des grilles de score cliniques validées. Le projet prévoit aussi une flexibilité méthodologique permettant d’intégrer de nouvelles techniques de raffinement en cours d’étude. Une veille scientifique et réglementaire sera assurée afin d’adopter rapidement des innovations pertinentes, qu’il s’agisse de nouveaux protocoles anesthésiques ou analgésiques, de techniques chirurgicales moins invasives, ou de méthodes d’imagerie réduisant la nécessité de procédures lourdes.
Choix des espèces
Le choix du lapin comme espèce animale est justifié par la taille et l’accessibilité de ses artères périphériques, qui permettent la mise en place de dispositifs d’occlusion et leur suivi longitudinal par imagerie avec une excellente reproductibilité. Le lapin présente par ailleurs une physiologie vasculaire proche de celle de l’Homme, ce qui en fait un modèle reconnu pour l’étude des pathologies artérielles et pour l’évaluation de nouvelles approches endovasculaires. L’utilisation d’animaux de plus petite taille, comme les rongeurs, ne permettrait pas de réaliser ces procédures avec la même précision technique ni d’obtenir des données transposables. Le lapin constitue ainsi un compromis entre pertinence scientifique, faisabilité technique et limitation du nombre d’animaux, garantissant la validité des résultats obtenus dans le cadre de ce projet. L’espèce choisie est le lapin New Zealand White, utilisé exclusivement au stade adulte au delà de 6 semaines d’âge. Le recours au stade adulte s’impose pour des raisons scientifiques précises : la taille des artères fémorales chez l’adulte (2 à 3,5 kg) est compatible avec l’utilisation de guides 0.014’’ (soit 0,36mm) et de dispositifs destinés à une transposition clinique humaine. Le choix du lapin adulte permet donc de disposer d’un modèle dont la morphologie et la réactivité vasculaire sont proches de la situation pathologique humaine étudiée, tout en assurant une reproductibilité optimale et en limitant le nombre d’animaux nécessaires.
Etude de la transmission du microbiote du gros intestin de la jument au poulain et de l’héritabilité de la fonction fibrolytique et effet sur les paramètres de santé associés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Quinze jours avant la mise bas, puis sept jours après, puis avant le sevrage et avant le débourrage, 20 juments et leurs 20 poulains subissent des prises de sang à la jugulaire et des fouilles rectales pour récupérer leurs fèces, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur décrit une gêne passagère qui cesse au retrait du bras du manipulateur, et prévoit de manipuler juments et poulains côte à côte pour limiter le stress de la séparation. L'objet est de mesurer ce que le poulain hérite du microbiote intestinal de sa mère. Aucun animal n'est tué, tous restant sous la garde de leur élevage, avec pour bénéfice annoncé des chevaux adultes en meilleure santé et "plus performants".
Objectifs
Le microbiote du poulain est en grande partie hérité de la mère par une transmission verticale à travers le liquide amniotique, le lait et la coprophagie (consommation des fèces). Il interagit avec les parasites intestinaux et la muqueuse intestinale. L'équilibre de cet écosystème est un facteur de santé et de performance des chevaux à court et long terme. Ce projet poursuit trois objectifs : • Etudier l’héritabilité structurelle et fonctionnelle du microbiote de la mère au poulain, • Déterminer si les paramètres de croissance et de santé sont associés au microbiote du gros intestin du poulain, • Déterminer si la structure et la fonction de l’écosystème intestinal du poulain sont pérennes sur la première année de vie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la transmission du microbiote de la mère au poulain afin d'améliorer les pratiques et de permettre aux poulains de devenir des adultes en meilleur santé et plus performants.
Procédures
Au cours du projet, quatre prélèvements de sang et de fèces sont prévus par jument et trois par poulain : 15 jours avant la mise bas (juments), 7 jours après la mise bas (jument et poulains), avant le sevrage (juments et poulains) et avant le débourrage (juments et poulains). Ces prélèvements permettront de répondre aux différents objectifs du projet. Les animaux seront vigiles lors de ces prélèvements qui ne dureront pas plus de 5 min chacun.
Impact sur les animaux
La fouille rectale peut entrainer une gêne passagère qui cesse au moment du retrait du bras du manipulateur. De même, une gêne peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet, ils resteront donc sous la garde de leur élevage.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer le cheval par un autre modèle ou par une étude in vitro pour plusieurs raisons : • Le microbiote digestif est spécifique à chaque espèce, • L’étude de l’écosystème intestinal du gros intestin nécessite d’être réalisée in vivo car les interactions entre la microfaune, macrofaune et l’hôte sont complexes et individus-dépendantes, • La transmission du microbiote de la mère au jeune ne peut pas être étudiée in vitro.
Réduction
Une étude statistique à partir des résultats d'une étude préliminaire a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux à inclure dans le projet tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.
Raffinement
La conduite (alimentation, logement, sevrage) mise en place dans l’élevage ne sera pas modifiée pour l’étude. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils seront logés par groupes de 2 ou 3 couples juments/poulains dans des paddocks en herbe à partir de 2 semaines d’âge des poulains, puis par groupes de 10 dans des prés à partir d’un mois. Avant le sevrage, les poulains seront toujours manipulés à proximité de leurs mères afin d’éviter toute source de stress supplémentaire. Lors du sevrage entre 5 et 6 mois, les poulains resteront avec leurs congénères afin de limiter le stress induit par la séparation de la mère. Lors des prélèvements de fèces et de sang, les couples juments/poulains seront toujours manipulés côte à côte afin de limiter le stress dû à la séparation. Les prélèvements auront lieu dans une barre d’échographie afin de limiter le risque de blessure. De plus, lors des prélèvements de fèces, la main du manipulateur sera enduite de gel afin de limiter les frottements lors de l’introduction dans l’ampoule rectale. Les techniciens animaliers s’occupant des chevaux veilleront à relever tout signe de mal-être ou de souffrance et un vétérinaire interviendra pour soigner les chevaux si nécessaire.
Choix des espèces
Le microbiote digestif étant spécifique à chaque espèce, il est nécessaire de travailler sur le cheval qui est l'espèce cible de ce projet. La moitié des chevaux seront des juments en âge de se reproduire (10±5 ans) et l'autre moitié sera leurs poulains. Les animaux seront suivi depuis un mois avant la mise bas pour les juments jusqu'au pré-débourrage des poulains (environ 1,5 ans). Afin d'étudier la transmission du microbiote de la jument au poulain, il est nécessaire d'étudier des juments pouvant être gestantes et leurs poulains. Un suivi jusqu'au pré-entrainement des poulains permettra de répondre à l'objectif de déterminer si la structure et la fonction de l'écosystème intestinal du poulain sont pérennes sur la première année de vie.
Plateforme préclinique de modélisation des réactions allergiques chez la souris [MODIFICATION]
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
14 000 souris vont être utilisées sur cinq ans, soit 100 à 400 par molécule testée pour une cinquantaine de molécules, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, 4 000 d'entre elles en sévère. Rendues allergiques par voie orale, par contact cutané ou par nébulisation, elles subissent un déclenchement de la réaction qui peut aller jusqu'au choc anaphylactique, avec hypothermie, démangeaisons, gonflements et difficultés respiratoires. 11 900 sont tuées et 2 100 partent vers un projet de formation interne aux gestes techniques, ce qui évite selon le porteur de commander des souris pour la formation. Il précise qu'aucune analyse statistique n'a servi à fixer ce total, l'estimation reposant sur les études des années précédentes et sur une croissance anticipée "en accord avec le plan commercial".
Objectifs
Les allergies médiées par les immunoglobulines E (IgE), ou hypersensibilités, sont des réactions immunitaires exagérées à des antigènes environnementaux inoffensifs tels que des allergènes alimentaires, des pollens, des acariens ou encore des venins. Ces réactions peuvent aller de simples manifestations locales (urticaire, rhinite) à des manifestations systémiques graves telles que l’anaphylaxie. L’hypersensibilité de type I, aussi appelée réaction allergique immédiate, est une réponse immunitaire excessive qui se produit rapidement (quelques minutes) après l’exposition à un allergène chez une personne sensibilisée. Conséquences : inflammation, rougeur, démangeaisons, œdème, bronchoconstriction, etc. L’hypersensibilité de type IV, aussi appelée hypersensibilité retardée, est une réaction immunitaire cellulaire qui se manifeste 24 à 72 heures après l’exposition à un antigène. Conséquences : infiltration cellulaire, œdème, rougeur, induration. La compréhension des mécanismes de l’hypersensibilité de type I et IV et l’évaluation de nouvelles approches thérapeutiques nécessite le développement de modèles précliniques fiables, reproductibles et transposables à l’homme. L'objectif principal de ce projet est de développer et caractériser différents modèles murins d’allergie médiée par les IgE et les lymphocytes T, en utilisant des souris conventionnelles non-humanisées ou humanisées (système immunitaire ou foie) ou doublement humanisées (système immunitaire + foie ). Les modèles développés serviront à mimer les différentes formes de réactions allergiques, systémiques ou localisées, afin de mieux comprendre les réponses immunitaires et d’évaluer à terme des outils préventifs, prophylactiques ou thérapeutiques. Des souris « non allergiques » (non sensibilisées) pourront être utilisés afin de déterminer la pharmacocinétique / pharmacodynamique des candidats médicaments.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à proposer une plateforme complète de modélisation préclinique des allergies médiées par les IgE, adaptée à l'étude des mécanismes immunologiques et à l’évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques. On entend par « une plateforme complète » toute la chaîne de valeur préclinique, dans une logique de personnalisation, qualité et efficacité scientifique, ne se limitant pas à la simple exécution technique d’un modèle. Cela repose sur une approche progressive, car les expériences peuvent débuter si nécessaire par l’utilisation de modèles murins classiques pour les phases exploratoires, puis intégrant des modèles humanisés uniquement lorsque cela est nécessaire pour affiner la pertinence des résultats dans un contexte proche de l’humain.
Procédures
Identification par puce électronique :2 fois maximum si puce non fonctionnelle ou perdue. Durée de quelques secondes. Administration : la fréquence dépend du protocole d’étude sauf pour les injections d’anticorps qui sera de 2 fois maximum. Chaque injection durera entre 10 et 15 secondes. Administration orale de l’allergène : 8-10 fois maximum. Chaque administration orale durera 20 secondes. [MODIFICATION] Administration par nébulisation : la fréquence dépend du protocole d’étude, durée de 5 min maximum. Administration locale, par contact cutané, de l’allergène : 8-10 fois maximum. Chaque administration locale durera 20 secondes. Les volumes administrés seront proportionnels au poids de l’animal. Le nombre d’administration dépendra du traitement et de la voie d’administration choisie. Le suivi de la réponse anaphylactique se fera par un scoring allergique dans le cas d’allergie systémique active ou passive. Dans le cas d’allergie passive cutanée le suivi de la réponse allergique se fera par mesure de l’épaississement des oreilles, sous anesthésie, ainsi que par l’évaluation de la perméabilité vasculaire. Durée de 10 à 15 secondes. Afin de suivre l'évolution de la pathologie et d'objectiver les effets des molécules à visées thérapeutiques, des prises de sang seront réalisées. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire et figurera dans le protocolé d’étude.
Impact sur les animaux
-Identification par puce électronique classique ou thermopuce (prise de température) : stress, gêne, douleur dans les heures suivants l’injection. -Injection(s) de solution saline isotonique contenant des plasmides : les nuisances attendues sont des hématomes et des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. -Administration de traitements : il n’y a pas de nuisances attendues, mais il existe un risque d’observer des effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées. - Prélèvements sanguins : il n’y a pas de nuisance attendue mais un risque d’anémie, d’hématome, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). -Prélèvement d’urine et de fèces : stress, gêne. -Prise de température corporelle à l’aide d’une sonde : irritation, inflammation, stress. Le challenge est également susceptible d’induire une réaction allergique ou un choc anaphylactique pouvant se manifester notamment par une hypothermie, la présence de démangeaisons, de gonflements, de problèmes respiratoires et un impact sur l’activité de la souris. Des nuisances peuvent également être induites par le stress dû aux contentions. La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés car ils auront reçu des candidats médicaments pour lesquels un impact négatif sur la santé des souris ne peut être exclu. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général. Des souris issues de ce projet pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve d’un avis vétérinaire favorable. Cette réutilisation permet de ne pas commander des souris spécifiquement pour la formation mais d’utiliser nos souris déjà présentes.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer, in vitro, un environnement complexe comme le système immunitaire et de mimer les réactions physiologiques humaines responsables de la mise en place d’une allergie, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques de médicaments en développement. La souris constitue donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de traitements innovants pour les patients.
Réduction
Un total de [MODIFICATION] 14 000 souris seront utilisées, couvrant une période de 5 ans, permettant de réaliser [MODIFICATION] 465 études précliniques. Le nombre de souris par étude sera de 5 à 10 individus par groupe (pour faire face à la variabilité du modèle), avec un minimum de 4 groupes (1 groupe placebo et 3 groupes traités). Ce nombre total d’animaux inclut les groupes contrôles, les tests pilotes de validation de modèle, les répétitions inter-expérimentateurs et les pertes éventuelles. Il est prévu de tester approximativement entre 50 et 60 molécules de nature différente sur la durée de validité de ce projet. Aucune approche statistique n'a été réalisée, l’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum. Cette estimation permet de garantir la robustesse statistique des résultats tout en respectant le principe de Réduction, grâce à une mutualisation des groupes contrôles et des revalidations de modèles précédents. Chaque molécule nécessite entre 100 à 400 animaux selon le protocole expérimental (modèle local ou systémique, voie d’administration, durée, nombre de groupes, etc.)
Raffinement
En début d’étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées en cage ventilée, préférentiellement par groupe social stable composé de 5 individus. Des compléments alimentaires (ex : Diet Gel) pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. Entre autres, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : par exemple des morceaux de bois permettant aux souris d’exprimer leur comportement de rongeur, tunnel en carton, kraft et/ou boules de coton. A leur entrée dans l’animalerie, les souris recevront une période d’acclimatation de 4 jours minimum. Les souris pourront recevoir des puces électroniques permettant de mesure la température corporelle afin d’éviter une prise rectale plus impactante. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini, au-delà il s’agira d’un prélèvement terminal sous anesthésie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Les animaux n’attendront pas dans la salle d’euthanasie. Une salle d’attente est prévue à cet effet. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique, du score d’allergie et de la perte de poids. Les points limites déclenchant l’euthanasie incluent : atteinte sévère de l’état général, douleur non contrôlée ou tout score clinique et allergique ainsi que perte de poids dépassant les seuils définis.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. L’utilisation de modèles murins d’allergie au pollen a déjà été démontré dans la littérature scientifique. Poursuivre sur cette espèce est donc indiqué. De plus, lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain, ou de manière fonctionnelle par greffe de cellules humaines dans une lignée immunodéficiente, permet la création de lignées humanisées. Pour les souris non humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures au niveau de leur system immunitaire. Pour les souris humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang.
Mise au point de formulations de type exosomes dans le traitement de pathologies neurologiques par voie intraveineuse, intranasale en comparaison avec la voie intracérébroventriculaire chez la Souris
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
755 souris sont tuées pour prélever leurs organes et mesurer où se distribuent les formulations testées, 100 autres pouvant être réutilisées dans d'autres études. 855 souris en tout vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines subissent une chirurgie de trente minutes pour recevoir le produit directement dans le cerveau, d'autres une injection dans la veine de la queue après un passage en enceinte chauffée, d'autres un dépôt dans le nez, avec jusqu'à six prélèvements sanguins en vingt-quatre heures. Le porteur prévoit de traiter les animaux un par un et de renoncer à traiter le reste du groupe si le premier montre des signes cliniques précoces, ces souris épargnées formant les 100 individus réutilisables.
Objectifs
De nombreuses pathologies affectant le système nerveux et pour lesquelles il n’existe pas de traitement efficace sont décrites (maladie d’Alzheimer ou de Parkinson pour les plus connues). Ces maladies neurologiques, souvent rares (affectant moins de 1 personne sur 2000), sont très invalidantes voire mortelles et considérées comme la première cause de handicap dans le monde. En 2021, près de 3 milliards d’individus étaient atteints d’une maladie neurologique. Les équipes de Recherche et Développement pharmaceutique travaillent pour mettre au point des candidats médicaments en vue d’améliorer le traitement de patients atteints par ces maladies neurologiques. L’une des difficultés dans le développement de ces candidats médicaments est le passage de la barrière hématoencéphalique BHE (barrière physiologique entre le sang et le cerveau) pour qu’ils atteignent les cellules du système nerveux. Pour passer cette barrière, de nombreux médicaments utilisés pour le traitement des maladies neurologiques sont administrés de façon hautement invasive par injection au niveau des vertèbres entre les méninges chez l’Homme (voie intrathécale IT). La souris, modèle de choix pour évaluer la sécurité et l’efficacité de candidats médicaments de maladies neurologiques, présente une forte homologie physiologique et comportementale avec l’Homme. Cependant la voie IT utilisée en clinique humaine n’est pas réalisable chez la souris du fait de sa petite taille, donc les candidats médicaments sont administrés directement dans le cerveau. De nouvelles formulations utilisant des exosomes (vésicules protéiques naturellement excrétées par les cellules constituant une voie de communication intercellulaire) sont actuellement en cours de développement pour améliorer le passage dans les structures cérébrales, l’activité et/ou la tolérabilité de ces candidats médicaments. De plus, ces formulations pourraient permettre d’envisager l’administration des candidats médicaments chez l’Homme par des voies moins contraignantes que la voie IT. L’objectif de ce projet est d’évaluer la tolérabilité et la biodistribution d’exosomes (passage de la BHE) administrés chez la souris via d’autres voies, moins contraignantes que directement dans le cerveau, (dans une veine ou par le nez), puis d’évaluer la tolérabilité et la biodistribution d’exosomes chargés avec une molécule de référence, après administration par ces 2 voies en comparaison avec la voie de référence(directement dans le cerveau) chez la souris.
Bénéfices attendus
Dans le cadre de ce projet, l’évaluation chez la souris de nouvelles formulations mettant en œuvre des exosomes doit permettre d’identifier des voies d’administration telles que la voie intranasale ou intraveineuse, autorisant le passage de la barrière hémato-encéphalique. En effet, actuellement, une grande majorité des médicaments pour le traitement de maladies neurologiques et notamment neurodégénératives sont administrés en clinique par voie intrathécale, permettant de s’affranchir du passage de la barrière hémato-encéphalique et ainsi permettre l’action du médicament sur le cerveau. Cependant, la voie intrathécale est contraignante pour le patient notamment dans le cadre d’administrations répétées. Les bénéfices escomptés de ce projet sont : - d’évaluer la biodistribution et la toxicité potentielle de formulations (exosomes), puis d’une molécule de référence contenue dans ces exosomes (court terme) -l’optimisation des formulations de candidats médicaments pour améliorer leur activité, leur distribution et diminuer leur toxicité. Le fait de charger ces candidats médicaments dans des exosomes peut aussi permettre de protéger la molécule de la dégradation (permettant de réduire le nombre d’administrations et donc la contrainte à la fois pour l’animal mais aussi pour l’Homme), - à long terme, validation et utilisation de voies d’administration autres que la voie intracérébroventriculaire (chez la souris) ou intrathécale utilisée en clinique pour l’administration de candidats médicaments seuls (moins de contraintes pour l’animal et pour l’Homme dans les études ultérieures), - à terme, un traitement plus efficace possiblement moins contraignant pour les patients atteints de maladies neurologiques.
Procédures
• Administration unique des composés dans le cerveau nécessitant un abord chirurgical sous anesthésie et couverture analgésique (durée de la chirurgie 30 min environ) • A l’administration (unique) de composés (par injection dans une veine de la queue ou dépôt dans la narine) nécessitant une contention courte ou le passage préalable dans une enceinte thermorégulée • A l’administration (unique) de leurre (par injection dans une veine de la queue) nécessitant le passage préalable dans une enceinte thermorégulée • Administrations d’analgésique (moins de 10 sec, pendant 2 jours max) (maximum 2 x par jour en couverture et selon la voie d’administration du composé testé) • Prélèvements de sang de très faibles volumes sur animal vigile : la contention est d’une durée maximale de 2min et chaque prélèvement dure moins de 30s (maximum 6 points de prélèvement sur 24h) • Administration d’anesthésiques et analgésie en fin d’expérimentation avant euthanasie (moins de 10 sec) • Prélèvement unique de sang réalisé sous anesthésie et analgésie avant l’euthanasie
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, des nuisances ou douleurs peuvent survenir à savoir : - Conséquences directes des actes expérimentaux : • Anesthésie en fin d’expérimentation et potentiellement (selon la voie testée) avant administration des composés étudiés (degré de sévérité léger) • Pour certains groupes de souris : phase de chirurgie sous anesthésie générale nécessaire à l’administration unique du composé d’intérêt dans le cerveau ainsi que la période post-opératoire peuvent générer du stress et une douleur modérée • Administration (unique) de composés nécessitant une contention courte (15sec) (degré de sévérité léger) • Administration unique de composés par voie intraveineuse nécessitant le passage préalable dans une enceinte thermorégulée (durée maximale de 5min), contention dans une boite adaptée à l’espèce utilisée (2min maximum) (degré de sévérité modéré) • Administration de l’anesthésique en fin d’expérimentation préalable à l’euthanasie (degré de sévérité léger) • Prélèvements de très faibles volumes de sang : la contention d’une durée maximale de 2min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress et de la douleur (degré de sévérité modéré). - Conséquence indirecte des actes expérimentaux : Le composé administré peut en lui-même induire des effets cliniques et peut provoquer une nuisance (degré de sévérité maximal : modéré, durée maximale des études : 3 semaines) pour l’animal (impacts sur l’activité, état général, variation du poids corporel par exemple).
Devenir
L’ensemble des animaux ayant reçu l’administration d’une formulation ou d’une molécule dans ce projet seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure pour réaliser des prélèvements nécessaires aux analyses et à la détermination de leur distribution et/ou activité au sein de l’organisme. Dans le cas des injections intracérébro-ventriculaires (ICV), il est possible que des souris reçoivent uniquement l’analgésie avant l’injection ICV (si un premier animal traité présentait des signes cliniques précoces, les autres animaux du groupe ne seront pas traités et pourront être inclus dans d’autres études). Dans ce cas, elles pourront être réutilisées soit dans cette DAP soit dans une autre DAP après une période suffisante d’élimination du composé et avis vétérinaire
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer de nouvelles formulations innovantes pour l’administration de candidats médicaments utilisés dans le traitement de maladies neurologiques. Bien qu’ils soient de plus en plus perfectionnés, les modèles in vitro de passage de la barrière hémato-encéphalique restent néanmoins incomplets pour juger de la distribution, de l’activité et de la tolérabilité des candidats médicaments ainsi que de l’interaction avec les autres processus physiologiques retrouvés au niveau de la barrière hémato-encéphalique d’un organisme entier (système immunitaire, cellules sanguines par exemple). L’utilisation d’un modèle animal reste donc nécessaire et la souris est l’espèce rongeur la plus adéquate pour répondre à l’ensemble des objectifs du projet à ce stade de développement (constitution de la barrière hémato-encéphalique, processus physiologiques très semblables à l’Homme, panel comportemental faisant de la souris le modèle de choix dans l’évaluation de l’efficacité et de la sécurité de candidats médicaments à visée neurologique).
Réduction
La sélection des formulations contenant des exosomes associées ou non à des candidats médicaments est basée sur des études de screening in vitro et ou silico. Ces méthodes alternatives de screening vitro de passage de la barrière hémato-encéphalique sont utilisées préalablement pour caractériser et sélectionner les formulations à tester dans ces études ce qui permet de réduire fortement leur nombre. Ces études préliminaires de sécurité interviennent avant la mise en place des études incluses dans ce projet. Des tests de chargement de la molécule de référence dans les exosomes associés à des quantifications seront aussi réalisées in vitro préalablement à la mise en place de ce projet. L’ensemble des designs expérimentaux de ce projet est optimisé afin de n’utiliser que le strict minimum d’animaux et de générer des données utilisables pour les études ultérieures. En effet, le nombre d’animaux (3 individus/groupe selon la procédure) est considéré comme un compromis efficace pour interpréter avec fiabilité les résultats scientifiques associés aux objectifs de ce projet tout en utilisant le nombre d’animaux le plus restreint possible. Ce nombre est issu de l’expérience dans le domaine, dans la plupart des projets évaluant une tolérabilité et/ou une distribution, c’est le nombre minimal permettant de donner des résultats interprétables Les études de ce projet permettent d’évaluer l’activité et la distribution de la molécule dans ces formulations et ainsi d’affiner le schéma d’administration pour les études suivantes, diminuant ainsi le nombre total d’animaux pour les études ultérieures (autres DAP). Selon la procédure, plusieurs examens cliniques et paracliniques peuvent être réalisés sur un même animal (observations cliniques, pesées corporelles, prélèvement de sang pour cinétique ou dosages, etc…) réduisant aussi le nombre d’animaux nécessaire à chaque procédure de ce projet tout en respectant les conseils de la Structure de Bien-Etre Animal. Enfin, les prélèvements de petits volumes de sang, permettent de suivre la cinétique sur un même animal, réduisant également le nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Des observations cliniques sont réalisées chaque jour. Dès que des signes cliniques sont observés, une décision rapide est prise par les équipes scientifiques en charge des animaux (sur la base de critères d’arrêt/points limites) puis par le responsable d’étude et le vétérinaire au besoin. Selon la clinique observée, cette décision peut inclure une prescription de soins, ou en dernier recours une euthanasie de l’animal. Pour aider à la décision, une grille de points limites spécifique à l’espèce étudiée et à la voie d’administration est mise en place avant l’apparition des points limites. Dans cette grille, l’attention sera portée sur l’apparition de signes cliniques concernant à minima le déplacement, l’activité, la posture, la respiration ou l’apparition éventuelle de troubles neuromusculaires. En plus de ce suivi quotidien, les administrations seront réalisées de manière séquentielle quelle que soit la voie d’administration concernée : si un premier animal traité présentait des signes cliniques précoces (30 minutes après traitement par ex.), les autres animaux du groupe ne seront pas traités. L'administration des formulations/molécule directement dans le cerveau est réalisée sous anesthésie générale avec une couverture analgésique afin de limiter tout risque de douleur au réveil de l'animal. La phase de chirurgie est ainsi réalisée selon les bonnes pratiques avec des espaces dédiés pour la préparation des animaux et pour la chirurgie, une anesthésie et une analgésie adaptées à la chirurgie, un maintien de la température corporelle de l’animal dès l’anesthésie et une asepsie maintenue pendant toute la chirurgie. De faibles quantités de sang peuvent être rapidement prélevées chez les souris de manière peu invasive et peu stressante, ce qui limite l'impact sur les animaux et respecte leur bien-être. Cette méthode évite d’utiliser les procédures classiques qui nécessitent de placer l'animal dans une enceinte thermorégulée pour dilater les vaisseaux. Dès qu’un acte expérimental est susceptible de causer une douleur), une analgésie adaptée est mise en place en plus de l’anesthésie générale afin de limiter tout risque de douleur. Tous les animaux sont stabulés en groupes, sauf cas exceptionnel justifié scientifiquement (signes cliniques nécessitant un hébergement individuel), avec de l’enrichissement adapté aux besoins de la souris (matériel de nidification, matériel à ronger, tunnel).
Choix des espèces
L’ensemble des procédures de ce projet est réalisé chez la souris car : - La souris présente une forte homologie physiologique, comportementale et génétique avec l’Homme et ainsi une forte valeur translationnelle permettant d’obtenir la meilleure prédiction possible chez l’Homme. S’ajoutent à cela les données historiques (internes, issues de la littérature, par souche, âge, sexe), nécessaires à l’évaluation et l’interprétation des effets ainsi que la disponibilité de nombreuses lignées transgéniques mimant des pathologies humaines chez la souris, permettant d’établir l’efficacité des candidats médicaments dans des études ultérieures. - La voie ICV réalisable chez la souris, pourra être utilisée comme un contrôle positif car elle permet de délivrer les formulations ou candidats médicaments directement dans le cerveau (en s’affranchissant du passage de la barrière hémato-encéphalique). De plus, cette voie d’administration nécessite une chirurgie moins invasive que la voie intrathécale utilisée chez d’autres espèces comme le rat - Les structures cérébrales, dont certaines sont la cible des formulations et des candidats médicaments, peuvent être aisément prélevées et étudiées. - De nombreuses études nécessaires au développement d’une molécule à visée neurologique utilisent ce modèle expérimental, les études sur les exosomes étant classiquement réalisées chez la souris. De jeunes adultes et adultes seront utilisés ce qui correspond à l’âge des animaux utilisés communément dans les protocoles de recherche de molécule à visée neurologique et dans les études d’efficacité ultérieures à ce projet. Ces études vont permettre de présélectionner précocement de nouvelles formulations ainsi que de nouvelles voies d’administrations pour la délivrance de molécules thérapeutiques avant la mise en place des études ultérieures chez le rat par voie intrathécale, même voie utilisée en clinique chez l’Homme.
Rôle des plaquettes dans la plasticité cérébrale et dans la récupération post-AVC chez la souris (2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une artère cérébrale leur est bouchée définitivement sous anesthésie pour provoquer un accident vasculaire, puis un antiagrégant plaquettaire est ajouté à leur eau de boisson jusqu'à la mise à mort : 810 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées pour prélever leur cerveau. Il s'agit de savoir si les plaquettes participent à la réparation du cerveau après un AVC, et si les médicaments qui bloquent leur activation gênent la récupération des patients qui en prennent. Le porteur revendique une mortalité "extrêmement faible" dans ce modèle et annonce des points limites stricts. Il mentionne des tests comportementaux générateurs de stress et d'anxiété, ainsi qu'une évaluation neurologique de cinq minutes, sans préciser lesquels ni ce qu'elle mesure.
Objectifs
En France, l’accident vasculaire cérébral (AVC) reste une cause majeure de handicap, de troubles cognitifs et de mortalité. Les seuls traitements disponibles sont soit l’administration d’un médicament ou d’un dipositif permettant de dissoudre le caillot de sang responsable de l’accident vasculaire cérébral. Seule une minorité de patients ont accès à ces traitements en raison de la fenêtre thérapeutique étroite, du nombre limité de centres spécialisés et des contre-indications. Aucun traitement ne prévient les troubles cognitifs post- accident vasculaire cérébral, qui touche 25% des patients. Il est donc essentiel de développer de nouveaux traitements qui permettraient de traiter un plus grand nombre de patients d’une part et de prévenir les troubles de la mémoire qui se développent au décours de l’AVC d’autre part. Certains patients non traités peuvent s’améliorer spontanément suggérant ainsi l’existence d’une plasticité cérébrale c’est-à-dire d’une autoréparation. Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques. Au-delà de leur rôle dans la formation du caillot sanguin, les plaquettes sont de plus en plus reconnues comme des modulateurs de processus physiopathologiques importants, tels l'inflammation et la régénération tissulaire. Cependant, leur contribution à la réparation dans l’accident vasculaire cérébral n’a été que très peu étudiée et uniquement à la phase précoce. Cette question est d’autant plus cruciale que de nombreux patients sont traités par des médicaments qui empêchent la formation de nouveaux caillots en empêchant l’activation des plaquettes pour prévenir la survenue d’un second accident vasculaire cérébral. Or, il semble qu’il y ait un plus grand nombre de troubles cognitifs chez les patients traités par antiagrégants plaquettaires. L’objectif de ce projet sera de déterminer la contribution des plaquettes et des médicaments qui empêchent leur activation dans la réparation neurovasculaire post – accident vasculaire cérébral à long terme. Le projet se deroulera dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
L’hypothèse de ce projet est que les plaquettes contribuent à la réparation cérébrale après un accident vasculaire cérébral et qu'un traitement anti-coagulant, administré à la phase tardive pourrait avoir un impact négatif ou positif selon la cible pharmacologique sur cette récupération post-ischémie cérébrale. Au-delà des seuls domaines de la biologie plaquettaire et de la physiopathologie de l'accident vasculaire cérébral, cette approche originale fournira la base fondamentale pour les futures études précliniques sur la réparation post-ischémie cérébrale. De plus, les résultats pourraient avoir des implications cliniques importantes car la thérapie anti-plaquettaire est utilisée pour la prévention secondaire de l'accident vasculaire cérébral, avec pour seul objectif d’empêcher la formation d’un nouveau caillot mais sans aucune connaissance sur la réparation à plus long terme.
Procédures
Dans cette étude, un modèle murin d’accident vasculaire cérébral induit par une occlusion permanente procédure réalisée systématiquement sous anesthésie et analgésie sera utilisé. L’intervention chirurgicale dure environ 10 minutes. Chaque animal recevra deux injections (analgésie) ainsi que deux prélèvements sanguins (réalisé à J3 et le jour de la mise à mort). L’injection dure en moyenne 10 secondes, tandis que le prélèvement sanguin ne dépasse pas 2 minutes. Toutes les souris feront l’objet d’une évaluation neurologique qui dure environ 5 minutes. Ce modèle sera combiné à une administration dans l’eau de boisson d’un des traitements anti-plaquettaire dès l’induction de l’accident vasculaire cérébral jusqu’au jour de la mise à mort. L'intervention chirurgicale, l'évaluation neurologique, l'administration des traitements ainsi que les prélèvement sanguins seront réalisés dans l'EU1. L'enregistrement électrophysiologique sera réalisé dans l'EU2.
Impact sur les animaux
- Les injections d'anesthésiques et d'analgésiques causent un stress et une douleur modérée de courte durée les prélèvements sanguins causent un stress et une douleur modérée de courte durée. - L’induction de l'ischémie cérébrale provoque aussi une douleur modérée chez l’animal de courte durée lors de l’incision de la peau. - La prise des traitements anti-agrégants peut induire un risque de saignement. - Les tests comportementaux induisent un stress et de l’anxiété modéré et de courte durée.
Devenir
Les souris seront mises à mort afin de prélever les tissus cérébraux pour des analyses biologiques.
Remplacement
Le modèle in vitro ne permet de rendre compte de la complexité des évènements qui se mettent en place à long terme dans le cerveau (plasticité cérébrale) après l’ischémie cérébrale. L’utilisation de souris déficientes en plaquettes ou de ses différents récepteurs permettra d’étudier leurs rôles respectifs dans le remodelage neurovasculaire post-ischémie cérébrale à long terme. Les modèles murins d'accident vasculaire cérébral permettent de reproduire la physiopathologie de l'accident vasculaire ischémique chez l'homme.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, une étude statistique a été réalisée au préalable à l’aide d’un logiciel spécialisé. Cette analyse permet de déterminer précisément le nombre minimum de souris nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Les groupes ont été conçus de manière optimisée, basée sur des études antérieures, garantissant ainsi l’utilisation du strict nécessaire d’animaux. De plus, le modèle d’accident vasculaire cérébral utilisé est bien maîtrisé par l’équipe, avec une mortalité extrêment faible ce qui permet de mener les recherches de façon rigoureuse et éthique. Pour analyser les résultats, des méthodes statistiques adaptées seront appliquées, garantissant une interprétation fiable des données tout en respectant l’engagement à réduire l’usage des animaux.
Raffinement
Le bien-être des animaux est une priorité dans l’étude. Leur suivi sera assuré par une équipe qualifiée : un soigneur spécialisé s’occupera d’eux chaque jour, et un chercheur expérimenté effectuera un contrôle approfondi deux fois par semaine. Les souris seront hébergées par groupes de cinq dans des cages ventilées, équipées de materiel pour leur permettre de construire des nids et d’améliorer leur confort. Afin de prévenir toute douleur qui pourrait être associée au modèle, les animaux recevront un traitement antalgique en pré- per- et post-opératoire de manière systématique jusqu’à 48h. Avant la chirurgie, une anesthésie locale sera appliquée. La chirurgie est par ailleurs réalisée par une anesthésie adaptée (anesthésie gazeuse). En post-chirurgie, l’état de santé des animaux sera surveillé attentivement grâce à une grille de scores définie, prenant en compte des points limites stricts et adaptés au projet. Cette méthode permettra de détecter rapidement toute souffrance et d’y remédier. En cas de douleur, un traitement adapté sera administré, et si nécessaire, une mise à mort sera réalisée selon les réglementations en vigueur afin d’éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
L’espèce utilisée sera la souris sur laquelle toutes les techniques décrites ont déjà été validées dans la littérature et notre laboratoire. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (à partir de 12 semaines). C'est à cet âge que les modèles utilisés sont validés et dans une perspective translationnelle, l’accident vasculaire cérébral survient à l’âge adulte.
Impact des PFAS et emulsifiants alimentaires sur la santé de l’axe microbiote-intestin-cerveau en condition de barrière intestinale intègre ou fragilisée par un stress chronique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
1 512 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance qui va du léger au sévère, 540 d'entre elles en sévère. Elles reçoivent des polluants par la bouche dix fois en quatre-vingt-dix jours, passent une heure par jour perchées sur une plateforme au milieu d'un bac d'eau pendant onze jours, puis subissent l'implantation d'un dispositif sous la peau et le gonflement progressif d'un ballonnet dans le rectum, en cinq étapes douloureuses de dix secondes. Arrivées à l'animalerie à quatre semaines, elles servent à étudier l'effet d'une exposition précoce aux PFAS et aux émulsifiants alimentaires sur l'intestin et le cerveau. Le porteur écrit que les effets attendus "demeurent globalement transitoires".
Objectifs
Notre mode de vie moderne nous expose chaque jour à différentes substances chimiques présentes dans l’environnement et dans notre alimentation. Certaines d’entre elles, utilisées pour rendre les objets du quotidien antiadhésifs ou imperméables (comme certains ustensiles de cuisine, emballages ou textiles), attirent aujourd’hui l’attention car elles persistent longtemps dans l’environnement et peuvent s’accumuler dans l’organisme. Leurs effets sur la santé ne sont pas encore totalement connus, mais des données suggèrent qu’elles pourraient influencer le métabolisme, la fertilité, le système immunitaire ou certains processus biologiques à long terme, surtout en cas d’exposition prolongée ou à faibles doses. D’autres additifs alimentaires, utilisés pour améliorer la texture et la conservation des produits transformés, sont considérés comme sûrs dans les conditions actuelles. Cependant, des recherches récentes montrent qu’ils pourraient modifier l’équilibre du microbiote intestinal (les bactéries qui vivent dans nos intestins) et provoquer de légères réactions inflammatoires. Le système digestif joue un rôle clé car il est en contact direct avec ces substances. Un déséquilibre de cet équilibre fragile pourrait contribuer à l’apparition de troubles fonctionnels intestinaux, comme le syndrome de l’intestin irritable, caractérisé par une hypersensibilité abdominale. Ce projet a trois objectifs principaux : Étudier les effets d’une exposition prolongée à certaines substances polluantes environnementales et alimentaires, seules ou combinées, sur la barrière intestinale, le microbiote, les défenses immunitaires et la sensibilité digestive. Évaluer l’impact d’un stress chronique associé à ces expositions, afin de mieux comprendre leurs interactions sur la santé intestinale. Approfondir la compréhension de l’« exposome intestinal », c’est-à-dire l’ensemble des facteurs environnementaux qui peuvent influencer la santé digestive tout au long de la vie. En combinant ces approches, le projet vise à mieux comprendre comment certaines expositions environnementales peuvent contribuer à des déséquilibres digestifs persistants.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment certaines substances présentes dans notre environnement et notre alimentation (comme certains polluants ou additifs alimentaires appelés émulsifiants) peuvent influencer la santé intestinale et la façon dont notre corps perçoit les signaux digestifs. À court terme, il apportera de nouvelles connaissances scientifiques en étudiant, pour la première fois, l’effet combiné de ces expositions sur le microbiote intestinal (les bactéries qui vivent dans nos intestins), sur la barrière intestinale (qui protège l’organisme) et sur la communication entre l’intestin et le cerveau. Ces résultats pourraient permettre d’identifier des signes précoces de déséquilibre intestinal, utiles pour la prévention et le diagnostic. À plus long terme, les données obtenues pourraient contribuer à améliorer les recommandations de santé publique concernant certains additifs ou polluants persistants, et encourager le développement d’alternatives plus respectueuses de la santé et de l’environnement. Enfin, en approfondissant la compréhension des liens entre environnement, microbiote et confort digestif, ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies destinées à améliorer la qualité de vie des personnes souffrant de troubles intestinaux fonctionnels.
Procédures
Types d’interventions prévues : - Administration orale : les animaux recevront une administration orale répétée 10 fois sur une période de 90 jours. Chaque manipulation, d’une durée d’environ 10 secondes, est réalisée par du personnel expérimenté et formé afin de limiter le stress. - Exposition à un stress chronique : Certains animaux seront placés sur une petite plateforme au centre d’un bac rempli d’eau, pendant 1 heure par jour, et ce durant les 11 derniers jours d'exposition (5 jours de stress, 2 jours de repos, 4 jours de stress). - Prélèvements sanguins : Du sang sera prélevé au niveau de la queue des animaux éveillés, à trois moments de l’étude (avant, au milieu et à la fin). Chaque prélèvement dure moins de 2 minutes et respecte les volumes autorisés par la réglementation. - Mesure de la sensibilité intestinale : sous anesthésie générale, un petit dispositif sera implanté sous la peau pour mesurer la réaction de l’intestin. L’intervention, d’une durée maximale de 30 minutes, sera suivie d’une période d’hébergement individuel d’une durée de 4 jours, afin de permettre une récupération optimale et d’assurer une surveillance individualisée. La mesure de la réaction intestinale consiste à introduire un petit ballonnet dans le rectum, qui est gonflé progressivement en cinq étapes. Chaque étape dure 10 secondes, avec des pauses de 5 à 10 minutes entre elles. Cette procédure est réalisée une seule fois par animal.
Impact sur les animaux
Les effets attendus au cours de ce protocole peuvent varier selon la nature des interventions, mais demeurent globalement transitoires. 1. Administration orale (polluants et traceur fluorescent) : Cet acte peut provoquer un léger stress ou une agitation passagère liée à la manipulation. Dans de rares cas, une irritation mineure de la gorge ou de l’œsophage peut apparaitre. La répétition de l’administration (tous les 10 jours sur une période de 90 jours) peut entraîner un stress limité, surveillé grâce à un suivi comportemental adapté. 2. Administration d’émulsifiants dans l’eau de boisson : Aucun inconfort particulier n’est attendu. De petites variations dans le comportement alimentaire ou le transit digestif peuvent apparaitre, selon la tolérance individuelle des animaux. 3. Exposition à un stress psychologique chronique : Cette étape peut entraîner une contrainte psychologique temporaire, se traduisant par une diminution de la mobilité, une vigilance accrue ou des signes de stress passagers. 4. Évaluation de la sensibilité intestinale : La courte intervention chirurgicale sous anesthésie générale peut s’accompagner d’une baisse transitoire de l’activité ou de l’appétit, ainsi que de signes d’inconfort abdominal modéré. Par la suite, la mesure de la sensibilité intestinale peut s’accompagner d’une douleur modérée pendant 10 secondes à chaque étape, suivie d’inconfort et d’un stress temporaire. 5. Hébergement individuel : Cette situation peut représenter une source de stress social, se manifestant par une anxiété passagère, une baisse d’activité ou des comportements répétitifs.
Devenir
Tous les animaux en fin de procédure, seront mis à mort afin d’effectuer des prélèvements de tissus post-mortem pour différentes analyses et dosages.
Remplacement
Des modèles cellulaires seront utilisés pour étudier les effets potentiels des polluants et des additifs alimentaires sur l’épithélium intestinal. Cependant, à ce stade du projet, les approches in vitro ou ex vivo ne permettent pas de reproduire la complexité de la physiologie digestive et des interactions entre microbiote, système immunitaire et système nerveux entérique. L’utilisation d’un modèle in vivo reste donc nécessaire pour comprendre de manière intégrée les conséquences d’une exposition prolongée à ces composés sur la santé intestinale, notamment sur les mécanismes de régulation de l’inflammation et de la sensibilité intestinale.
Réduction
Les études préliminaires menées dans le cadre de ce projet ont permis d’optimiser la procédure d’évaluation de la sensibilité intestinale, tant sur le plan technique que sur celui du bien-être animal. L’expérience acquise par l’équipe (rapidité d’exécution, maîtrise des gestes, conditions post-opératoires adaptées, maintien temporaire d’une température ambiante de 26 °C) a permis de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir des résultats fiables, sur la base d’un calcul de puissance statistique. Ainsi, le nombre de souris par groupe est passé à 12 ou 15 suivant les protocoles, tout en maintenant la robustesse des analyses. Les résultats seront confirmés par deux expérimentations indépendantes afin d’assurer leur reproductibilité. Des analyses statistiques multivariées et corrélatives permettront d’exploiter pleinement les données générées, garantissant une utilisation optimale des animaux inclus. La taille des groupes expérimentaux est strictement limitée au minimum nécessaire pour atteindre la puissance scientifique attendue, conformément au principe des 3R.
Raffinement
Le bien-être des animaux est une priorité tout au long de l’étude. Les souris sont hébergées dans des conditions conformes aux recommandations européennes, avec un environnement enrichi qui favorise leurs comportements naturels. Les manipulations, comme les pesées hebdomadaires, sont réalisées de manière douce et progressive afin de réduire le stress et faciliter l’habituation. Lors des périodes où les animaux doivent être hébergés individuellement, les cages transparentes permettent de conserver des interactions visuelles, olfactives et auditives avec leurs congénères. Des matériaux de nidification (fibres de coton) et des objets d’enrichissement (bûchettes de bois) sont fournis pour stimuler leurs activités naturelles de construction et de rongement. Une observation quotidienne, notamment lors de la distribution des régimes alimentaires, permet de détecter rapidement tout changement de comportement ou d’état général. Des critères précis (points limites) garantissent une intervention rapide en cas de signe de souffrance ou de détérioration du bien-être. Les procédures peuvent être interrompues ou adaptées sur avis vétérinaire. Lors des interventions, toutes les précautions sont prises pour éviter la douleur et assurer une récupération optimale : anesthésie adaptée, maintien de la température corporelle, environnement chauffé après l’opération et réhydratation si nécessaire. L’ensemble du protocole a été conçu pour garantir un haut niveau de bien-être animal tout en préservant la qualité scientifique des résultats. Le projet respecte la réglementation en vigueur (Directive 2010/63/UE et Code rural) ainsi que les principes éthiques de l’expérimentation animale. Chaque étape applique les principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement), avec pour priorités la limitation du nombre d’animaux, la minimisation des contraintes et le maintien du confort. Toutes les procédures seront réalisées par du personnel formé et expérimenté, sous la supervision d’un vétérinaire, afin d’assurer à la fois la prise en charge optimale des animaux et la fiabilité scientifique des résultats.
Choix des espèces
Le modèle murin (Mus musculus) est un modèle de référence pour l’étude de la physiologie digestive et de la sensibilité intestinale. Il est largement utilisé en recherche biomédicale en raison de sa similarité avec l’humain sur les plans immunologique, métabolique et neurophysiologique, ainsi que de la disponibilité de nombreux outils génétiques et analytiques permettant d’explorer finement les mécanismes d’action des expositions environnementales. Ce modèle a été retenu car il est bien caractérisé, stable sur le plan génétique et couramment utilisé dans les études portant sur le microbiote, la réponse immunitaire et les effets du stress. Le modèle de stress (évitement passif de l’eau) a été spécifiquement validé avec cette lignée. Plusieurs travaux récents ont montré que ce modèle reproduit de manière fiable certaines modifications physiologiques observées lors de situations de stress prolongé, notamment une altération modérée de la motricité intestinale, une adaptation de la production de mucine et une modulation des réponses neuroendocrines et immunitaires. Ces caractéristiques font de ce modèle un outil pertinent pour explorer les interactions entre stress, microbiote, inflammation et fonction barrière intestinale. Les souris seront âgées de 4 semaines à leur arrivée à l’animalerie, suivies d’une période d’acclimatation d’une semaine avant le début des expositions. Le choix de jeunes souris permet d’étudier l’impact d’une exposition précoce à un mélange des polluants environnementaux et des additifs alimentaires, seuls ou combinés, et d’en suivre les effets à long terme sur la santé digestive et la communication intestin-cerveau. À la fin du protocole, les animaux auront environ 16 semaines, ce qui correspond à un stade jeune adulte, couramment utilisé pour les études de physiologie intégrée. Le choix de la souris, plutôt que d’une autre espèce, s’explique également par la disponibilité d’un large corpus de données de référence dans des conditions expérimentales similaires. Cela favorise la comparabilité des résultats, limite le nombre d’animaux nécessaires et évite la duplication d’expériences, conformément au principe de Réduction des 3R.
Efficacité et rémanence de nouvelles molécules à usage rodonticide
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 1020
Les rongeurs ne recevront aucun analgésique, le porteur invoquant les interactions possibles avec le métabolisme des substances testées. 1 020 rats et 510 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués à l'issue pour prélever leur foie et leurs reins. Les effets attendus incluent une prostration avancée et durable, des signes hémorragiques et un arrêt de la prise alimentaire, le porteur misant sur des points limites précoces. Il s'agit de tester de nouvelles molécules destinées à tuer des rats et des souris, sur des individus porteurs ou non d'une mutation qui les rend résistants aux poisons actuels, et les deux espèces sont retenues parce qu'elles sont celles que le produit devra tuer sur le terrain.
Objectifs
Les anticoagulants antivitamine K utilisés comme rodonticides sont confrontés à 2 limites : un manque d’efficacité vis-à-vis de certains rongeurs résistants responsable d’échec de traitement et d’une persistance importante dans les tissus de rongeurs responsable d’empoisonnements secondaires. Ce projet a pour but d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules à agir en tant que rodonticide, sur rongeurs porteurs ou non de mutations sur le gène VKORC1 conférent une résistance aux rodonticides actuels, mais aussi d’évaluer leur rémanence pour éviter de sélectionner des molécules trop rémanentes dans le corps du rongeur.
Bénéfices attendus
L'amélioration de l'efficacité de l'arsenal rodonticide, avec un objectif de nouvelles molécules actives sur les rongeurs résistants aux rodonticides actuels. Une diminution de l'écotoxicité par le biais de résidus de rodonticides à un niveau le plus bas possible dans les restes du rongeur, dans le but de diminuer l'impact de la consommation de ces restes sur les espèces prédatrices.
Procédures
Le gavage est une des interventions envisagées mais sera fait sous anesthésie et son usage sera limité au strict minimum. Lors de son utilisation, l'intervention aura lieu une fois par jour pendant la durée d'administration prévue de la molécule (typiquement une semaine), et aura une durée maximale de 5 minutes par animal (contention + geste technique). L'administration de vitamine K sous-cutanée quotidienne est également envisagée hors anesthésie dans le cas de l'utilisation d'une molécule antivitamine K, et cette intervention aura une durée maximale de 30 secondes par animal (contention + geste technique).
Impact sur les animaux
L’apparition de possibles effets indésirables constitués d’un état de prostration avancée et durable, de signes hémorragiques, d’un arrêt de la prise alimentaire 2 jours consécutifs ou d’eau de boisson ou d'autres signes cliniques que nous pourrions définir au cours des études. Les nuisances possibles sont celles liées à l'utilisation du gavage, diminuée au minimum, et à l'injection sous-cutanée de vitamine K1 lors d'utilisation de molécule antivitamine K. Ces nuisances sont constituées de stress, par manipulation et insertion du matériel (sonde de gavage ou aiguille), ainsi que de dommages corporels légers (trou cutané dû à l'aiguille, et possibles lésions oesophagiennes lors de gavages répétés). Les effets indésirables et nuisances des molécules testées sont inconnus, mais seront notés lors de la procédure 1 et seront pris en compte pour la procédure 2.
Devenir
Des prélèvements d'organes entiers nécessaires à la survie de l'animal (foie, rein...) étant appliqués en fin de procédure, la mise à mort des animaux est obligatoire.
Remplacement
Les stades préliminaires des études seront effectués in vitro et in silico afin de limiter le nombre d'expérimentations sur des animaux. Ces études seront faites le plus en profondeur possible sur la cible d'action des molécules pour pouvoir sélectionner moins de molécules à tester et à une dose théorique initiale la plus proche possible de la dose efficace en pratique pour éviter au maximum les répétitions d'expérimentations. Cependant l’expérimentation sur des animaux est nécessaire pour confirmer les résultats obtenus in vitro, et pour répondre aux critères d’efficacité imposés par la législation auxquels les tests in vitro ne permettent pas de répondre.
Réduction
Une approche statistique a permis de déterminer que 4 animaux par groupe-paramètre auront besoin d’être systématiquement présents afin d’avoir une puissance statistique suffisante et ainsi de pouvoir exploiter au mieux les résultats. Ce nombre sera également un maximum pour les études de la procédure 2, et sera augmenté à 5 pour les tests d'efficacité de la procédure 1 car les effets étant inconnus, la puissance statistique nécessaire est plus grande. Ce nombre par groupe-paramètre est à multiplier par la nombre de paramètres à étudier, paramètres qui seront réduits aux plus significatifs (souvent le sexe, et d'autres paramètres comme l'âge si des études précédentes ont montré un impact important sur les effets de la molécule). Les résultats des études préliminaires seront également utilisés au mieux pour limiter le nombre de molécules à tester et donc d'expérimentations.
Raffinement
Lors des tests les animaux seront conservés dans des conditions conformes à leur bien-être, et bénéficieront d’un enrichissement suffisant (abri et feuille d’essuie-main ou coton pour leur permettre de nicher). Les animaux seront laissés en groupe, afin de respecter le caractère sociable des animaux. Le gavage ne sera utilisé qu'en dernier recours et sera fait sous anesthésie à l’isoflurane ; seront préférées l'administration orale liquide par micropipette avec prise spontanée, ou l'administration orale solide dans un aliment appétent, ne nécessitant pas d’anesthésie. L’analgésie ne sera pas utilisée en raison des interactions médicamenteuses potentielles sur le métabolisme des substances actives étudiées. L’accent a donc été mis sur la prévention de la douleur par la définition de points limites le plus précocement possible.
Choix des espèces
Le choix de ces espèces vient du fait qu’il s’agit des espèces cibles. En effet les expérimentations doivent être efficaces sur les mêmes animaux que ceux faisant l’objet du contrôle en condition naturelle. Les animaux doivent être utilisés à différents stades de développement. En effet les réponses en terme d’efficacité et de résidus peuvent varier en fonction du stade de développement, l’équipement métabolique évoluant en fonction de l’âge.
Etude de l’effet de nouvelles cibles thérapeutiques dans un modèle murin de lupus érythémateux systémique
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Toutes tuées à la fin pour prélever leurs tissus, 1 728 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, la grande majorité en sévère. Elles appartiennent à une lignée qui développe spontanément un lupus accéléré et agressif, avec des lésions des reins, de la peau, du cœur, des poumons, des articulations et du cerveau, et reçoivent jusqu'à 182 administrations de composés et douze prélèvements sanguins pratiqués sur animal vigile. Le porteur écrit qu'un antalgique "pourra être utilisé si nécessaire" et fixe l'arrêt de l'étude vers vingt semaines de vie, selon les scores de maladie. Il justifie l'espèce par un chiffre de "99 % de similitude" entre les génomes humain et murin.
Objectifs
Le lupus systémique est une maladie auto-immune (dysfonctionnement du système immunitaire qui conduit ce dernier à s’attaquer aux constituants normaux de l’organisme) qui touche moins d'une personne sur 2000 en Europe et 4 à 178 personnes pour 100 000 habitants au niveau mondial. Elle touche plus souvent les femmes jeunes (9 femmes pour 1 homme, entre 15 et 44 ans). Plus rarement, le lupus est diagnostiqué chez l’enfant ou le sujet âgé de plus de 50 ans. Les maladies auto-immunes systémiques affectent plusieurs systèmes ou organes, dans lesquels les symptômes sont multiples, variés et peuvent être différents d’un patient à l’autre: fatigue, douleurs, gonflements articulaires, lésions cutanées, atteinte des cellules sanguines, atteinte rénale... Aujourd’hui, on ne guérit pas définitivement d’un lupus, les traitements existants soignent poussées et complications, et préviennent leur apparition. L'objectif de notre projet est d'étudier de nouvelles molécules thérapeutiques à visée anti-inflammatoire permettant de diminuer ou d’inhiber le développement de la maladie par l'intermédiaire d'une lignée de souris génétiquement modifiée qui développe spontanément une maladie auto-immune semblable au lupus érythémateux systémique humain.
Bénéfices attendus
Il n'existe pas encore de traitement permettant une guérison du lupus érythémateux systémique. Le traitement des poussées du lupus systémique est adapté à chaque cas. Le choix des médicaments utilisés dépend de la localisation des atteintes d’organes et de leur gravité. Le traitement actuel a plusieurs objectifs : traiter les poussées du lupus et les éventuelles complications (dues à la maladie ou à un traitement prescrit pour une précédente poussée) ; prévenir les rechutes, en obtenant des rémissions parfois très longues ; préserver la qualité de vie. Ce projet a pour but de tester de nouveaux médicaments à visée anti-inflammatoire permettant de diminuer ou d’inhiber le développement de la maladie, qui pourront être proposés en essais cliniques à court terme. Au long terme, ce projet permettra de proposer de nouvelles thérapies et améliorer la qualité de vie des patients atteints.
Procédures
Prélèvements de sang : maximum 12 prélèvements (1 fois par semaine maximum, 30 secondes/souris) sur animaux vigiles et un prélèvement de sang en terminal sous anesthésie gazeuse (30 secondes/souris). Administrations de composés : maximum 182 administrations (30 secondes/souris ; dans le cas de 2 administrations/jour pendant 13 semaines cela représente 182 administrations maximum).
Impact sur les animaux
Ce modèle induit des douleurs inflammatoires à l'animal liées au développement de la pathologie qui va débuter vers la 12ème semaine de vie des animaux. Les souris MRL/MpJ-Faslpr/J développent une maladie lupique accélérée et agressive, caractérisée par des lésions immunitaires des reins, de la peau, du coeur, des poumons, des articulations et du cerveau. La douleur pourra générer une perte de poids. Cette perte de poids sera quantifiée par des scores attribués quotidiennement (pesée quotidienne). L’administration de traitement par injections répétées pourra provoquer de petits hématomes au niveau du site de la piqûre. La contention de l'animal ainsi que la piqure de l'aiguille pour l'injection des traitements entraînent une douleur légère, de courte durée (quelques secondes) et le produit injecté va permettre, selon l’efficacité des molécules, de réduire la maladie (douleurs inflammatoires). Le gonflement des ganglions durant le developpement de la maladie pourra induire une petite gêne au niveau de la mobilité. D’après la littérature, à 20 semaines 100% des femelles présentes une lymphadénopatie (hypertrophie ganglionnaire) contre 23 semaines pour les mâles. L'étude sera arrêtée en fonction des scores du développement de la maladie (à environ 20 semaines de vie des animaux).
Devenir
Mise à mort de tous les animaux à la fin de la procédure expérimentale afin de prélever des tissus biologiques permettant de réaliser des analyses pour vérifier l'efficacité des candidats médicament sur la maladie.
Remplacement
Dans ce projet nous mettons en place un modèle de lupus érythémateux systémique (LES) qui va se développer spontanément chez des souris génétiquement modifiées afin de pouvoir tester in vivo l’efficacité de nouvelles thérapies dans le cadre d’une monothérapie/combinaison thérapeutique. Ces nouvelles thérapies sont en premier lieu testées et validées sur des lignées cellulaires afin de sélectionner les doses à appliquer in vivo pour l'étude d'efficacité. Cette approche permettra de réduire de façon significative le nombre d’animaux dont nous aurons besoin pour notre recherche. Cependant, les méthodes substitutives à l’expérimentation animale ne peuvent être utilisées ici puisque nous testons des molécules candidat médicament, test nécessaire avant l’initiation d’une phase clinique. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est pour le moment à même de remplacer l’animal entier pour étudier l’efficacité de molécules thérapeutiques et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des réponses inflammatoires bien que des modélisations tridimensionnelles in vitro des systèmes nerveux et immunitaire de la peau notamment soient en cours de développement actuellement. Les évolutions futures de ces modèles permettront d’obtenir une vision aussi complète que possible des influences réciproques entre système immunitaire et système nerveux sensoriel.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement significatifs évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations. Par conséquent, 12 animaux/groupe maximum seront necessaires.
Raffinement
Un suivi et scoring journalier quotidien sera effectué. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. Des croquettes humides ou de l'hydrogel pourront être ajoutés en cas de surveillance renforcée (surveillance 2x/jour). Un antalgique pourra être utilisé si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un animal pour lequel les outils génétiques, les anticorps spécifiques permettant la caractérisation des réponses immunitaires au niveau cellulaire/moléculaire sont les plus développés. Les différences génétiques entre l'homme et la souris sont minces. Les deux espèces possèdent environ 30.000 gènes, dont seulement 300 sont spécifiques à l'un ou l'autre organisme. Il y a donc 99% de similitude génome Humain et celui de la souris. Seulement 1 % des gènes murins n’a aucun équivalent chez l’homme et il existe de grandes analogies entre les deux espèces dans les systèmes et leur fonctionnement ce qui montre que nous avons un ancêtre commun. C'est l’animal de laboratoire le plus utilisé par la communauté scientifique suite à ces découvertes génétiques. De nombreuses études précliniques sont réalisées notamment sur le modèle de Lupus comme décrit dans la litterature Les animaux pourront rentrer dans une étude à partir du stade adulte (à partir de 8 semaines) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature (développement thymique achevé). Les animaux sont intégrés à l’étude à partir de 8 semaines afin de se situer avant le développement spontané des signes cliniques, ce qui permettra d’avoir une vision sur toute la période d’évolution de la maladie, mais également de faire voyager les animaux avant le développement du phénotype dommageable (les animaux venant de l’étranger). L’étude commencera après minimum 6 jours d’acclimatation.
Evaluation de l’impact d’un enrichissement à base de luzerne compressée sur la prévention et l’interruption d’épisodes de morsures de queues chez le porc à l’engrais
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Pour évaluer si un râtelier de luzerne compressée limite les morsures de queue en élevage porcin, 240 porcs à l'engrais vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Si les épisodes spontanés ne sont pas assez nombreux sept semaines après l'entrée en engraissement, le porteur appliquera lui-même des facteurs de stress, d'abord en ralentissant l'air entrant pour créer des courants d'air froids pendant sept jours au maximum, puis en privant les animaux de nourriture pendant quatorze heures. Il indique que les morsures ainsi favorisées sont susceptibles de provoquer des lésions modérées à graves, et que les porcs y restent exposés environ trois jours après le déclenchement d'un épisode. Aucun animal n'est tué dans le cadre du projet, tous rejoignant le cycle habituel de production de l'élevage, qui les mène à l'abattoir vers 115 kilos.
Objectifs
La caudophagie est un phénomène récurrent en élevage de porcs, dont l’un des facteurs de risque est un défaut d’enrichissement dans les cases. Les matériaux les plus attractifs et les plus efficaces pour prévenir ou freiner les morsures sont, par exemple, les fourrages ou la paille, distribués en quantité importante. Toutefois, des problèmes d’évacuation des lisiers rendent leur utilisation difficile en élevage sur caillebotis. La solution testée dans cette étude vise à apporter de la luzerne déshydratée, sous forme compressée dans un râtelier, afin de limiter les pertes directes à travers les caillebotis et de prévenir et/ou interrompre des épisodes de caudophagie en engraissement.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à évaluer l’efficacité de la luzerne compressée comme solution d’enrichissement comparativement à un enrichissement classique pour prévenir et interrompre les épisodes de caudophagie chez les porcs à queue entière. Elle permettra d’identifier si cet objet limite l’apparition de ce comportement anormal et favorise un retour rapide à un état stable après un épisode. Le protocole d’intervention gradué testé apporte aussi des données utiles pour la gestion pratique en élevage. Les résultats pourront guider les choix d’enrichissement pour les animaux dans les élevages conventionnels.
Procédures
Ils peuvent être exposés à un stress susceptible d’induire un comportement de caudophagie, lui-même à l’origine de plaies et de douleurs. Grâce au suivi rigoureux quotidien et au protocole d’intervention mis en place, les animaux ne sont exposés à ces comportements délétères que pour une durée d’environ trois jours après le déclenchement de l’épisode.
Impact sur les animaux
Dans le cas où le nombre de cases présentant des épisodes de caudophagie 7 semaines après l’entrée des animaux en engraissement est insuffisant, des facteurs de stress seront appliqués de manière contrôlée. Le premier facteur de stress consistera à réduire la vitesse d’entrée d’air. Cela n'affecte pas le renouvellement d’air mais ralentit l'air entrant et modifie sa vitesse et sa trajectoire dans la salle. De ce fait, il se mélange moins bien avec l'air présent qui est à la température de confort des animaux (22°C) et crée des courants d'air dans la salle. En conséquence les animaux sont exposés à un air plus froid de quelques degrés. Les porcs, sensibles à la vitesse et à la température de l’air (pilosité réduite), ressentiront un inconfort générateur de stress. C'est la diminution rapide plus que la température de l'air ainsi que l'effet courant d'air qui génère cet inconfort. Ce premier facteur de stress sera maintenu pendant un maximum de sept jours. Si, après cette période, peu de cases ont eu de la caudophagie, un stress alimentaire sera appliqué dans les cases concernées sous la forme d'une mise à jeun de 14 heures. Cela induira une frustration alimentaire, source de nuisance pour les animaux. Ces interventions visent à induire un stress suffisant pour favoriser l’apparition de comportements de caudophagie. Ces comportements sont susceptibles de provoquer des lésions modérées à graves.
Devenir
Tous les porcs seront gardés en vie à la fin des procédures. Ils intègreront le cycle habituel de production de l'élevage.
Remplacement
Le projet portant sur l’efficacité d’un moyen de prévention de l’apparition d’un comportement anormal chez le porc, aucune méthode de substitution ne permet d’éviter l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Au maximum 30 cases, soit 240 porcs, pourront être concernées par un épisode de caudophagie. Cet effectif a été déterminé sur la base d’études similaires, afin de pouvoir tirer des conclusions sur l’efficacité des objets d’enrichissement tout en limitant le nombre d’animaux impactés.
Raffinement
Une surveillance quotidienne renforcée sera assurée par des animaliers préalablement formés à la détection des lésions caudales liées à la caudophagie. En cas d’épisode de caudophagie, une intervention est déclenchée selon la gravité des lésions observées sur les queues des porcs avec une intervention sur les animaux et des interventions sur l'environnement : - Morsures de niveau 1 (coups de dents mais pas de plaie) : Un enrichissement supplémentaire est immédiatement ajouté. Le matériel déjà présent est remplacé s’il est dégradé. Les facteurs de risque environnementaux (accès à l’eau, température, distribution de l’aliment, etc.) sont contrôlés. Si un mordeur compulsif est identifié, il est marqué pour un suivi. - Morsures de niveau 2 : queue rouge et tuméfiée ou plaies de taille réduite avec saignement. Toutes les mesures précédentes sont répétées. En complément, un protocole de soins est appliqué sur les porcs blessés de la case. - Morsures de niveau 3, le porc présente une lésion sévère (plaie importante ou perte d'une partie de la queue). Les mesures des niveaux 1 et 2 sont maintenues, et les animaux les plus touchés sont isolés en infirmerie. Si les morsures persistent avec l'application des traitements (apport d'enrichissement) le porc à l'origine des morsures sera retiré de la case.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible des traitements qui seront testés. Les animaux seront utilisés entre sur l’ensemble de la période d’engraissement, de 70 jours d’âge (environ 35 kg) au départ à l’abattage à environ 115 kg.
Etude de la cinétique et de la transmission du virus de la grippe H1N1 chez le ouistiti commun (Callithrix jacchus) dans le but de soutenir le développement de candidats-vaccins et candidats-médicaments – MODIFICATION N°1
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Infectés par le virus de la grippe H1N1 sous anesthésie, 76 ouistitis communs subissent huit écouvillonnages du nez et de la gorge, huit prélèvements sanguins, trois à quatre lavages des poumons et jusqu'à quinze séances d'imagerie, chaque fois sous anesthésie. Ces procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et tous les animaux sont tués à la fin, le porteur invoquant le risque de contamination humaine, l'usage d'une souche génétiquement modifiée et le prélèvement des poumons et des ganglions. L'objet du projet est de valider l'espèce elle-même comme modèle non-rongeur, avant d'y évaluer plus tard des candidats vaccins et médicaments. Le porteur qualifie le recours au ouistiti de "forme de remplacement partiel", au motif que ce primate est génétiquement un peu plus éloigné de l'être humain que le macaque.
Objectifs
PARAGRAPHE MODIFIE D’après l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), les virus de la grippe saisonnière sont responsables de 3 à 5 millions de malades sévères chaque année, dont 650 000 morts annuellement. En particulier, le virus de la grippe A H1N1, qui a été à l’origine de la pandémie de grippe en 2009-2010, continue aujourd’hui de circuler en tant que grippe saisonnière et de nouveaux variants font peser la menace d’une nouvelle pandémie. Que ce soit pour prévenir ou contenir une infection saisonnière à la grippe A, ou pour soutenir les mesures d’urgence dès l’apparition d’une pandémie, il est essentiel d’avoir des candidats-vaccins et candidats-médicaments éprouvés et validés par les autorités sanitaires. Avant de valider ces candidats, le modèle animal sur lequel ces validations auront lieu doit lui-même être validé. L’objectif de ce projet est de confirmer la pertinence scientifique du ouistiti commun (Callithrix jacchus) comme espèce non-rongeur pour les études concernant le virus de la grippe A H1N1. Cette espèce a déjà fait l’objet d’études publiées sur l’infection à la grippe A H1N1 dans d’autres centres avec des résultats prometteurs. PLUSIEURS souches SERONT utilisées dans ce projet DONT DES SOUCHES RENDUES BIOLUMINESCENTES. Afin de valider ce modèle, une phase d’étude de la cinétique d’infection virale sera réalisée par imagerie de bioluminescence associée à un suivi de la charge virale et un suivi de la réponse immunitaire. Une deuxième phase permettra d’étudier la transmission virale entre des animaux préalablement infectés par la grippe et des animaux naïfs, en co-hébergement.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de caractériser et valider l’utilisation du ouistiti commun comme espèce pertinente pour l’évaluation de la pharmacologie et de la sécurité des candidats-vaccins et candidats-médicaments contre la grippe A H1N1.
Procédures
PARAGRAPHE MODIFIE 4 animaux subiront au maximum 3 lavages broncho-alvéolaire réalisés sous anesthésie (geste répété au maximum 3 fois). La procédure de lavage broncho-alvéolaire durera environ 10 à 20 minutes incluant l’anesthésie. AU MAXIMUM 72 ANIMAUX seront infectés sous anesthésies. Ce geste durera maximum 25 minutes anesthésie comprise. Pour tous les animaux, 8 écouvillonnages pharyngés et nasaux OU LAVAGE NASALE et 8 prélèvements sanguins sous anesthésie seront réalisés. Des lavages broncho-alvéolaires seront réalisés 3 à 4 fois sur chaque animal avec un minimum de 6 jours entre 2 lavages. POUR 3 ANIMAUX, DES LAVAGES BRONCHO-ALVEOLAIRES POURRONT ETRE REALISES AVANT INFECTION PUIS QUOTIDIENNEMENT PENDANT 7 JOURS POST-INFECTION (TOTAL DE 8 FOIS). Pour les animaux infectés avec les souches de virus bioluminescentes, des acquisitions d’imagerie par bioluminescence, sous anesthésie, seront réalisés 15 fois au cours de l’étude, avec une injection de substrat bioluminescent avant chaque acquisition. Une mise à jeun de 2 à 3h maximum sera réalisée avant chaque anesthésie. Afin de limiter les anesthésies, lorsque des actes auront lieu le même jour, ils seront faits au cours de la même anesthésie ainsi : - la durée d’une acquisition d’imagerie seule sera d’environ 20 minutes anesthésie comprise - la durée d’une acquisition d’imagerie associée à des écouvillonnages pharyngés et nasaux OU LAVAGE NASALE et un prélèvement de sang sera d’environ 35 minutes anesthésie comprise - la durée d’une acquisition d’imagerie associée à des écouvillonnages pharyngés et nasaux OU LAVAGE NASALE, un prélèvement de sang et un lavage broncho-alvéolaire sera de maximum 45 minutes anesthésie comprise. 8 animaux de ce projet seront hébergés en individuel pendant un maximum de 48h.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont liés à l’infection par le virus de la grippe A H1N1 : éternuement, toux, jetage nasal, jetage oculaire, perte de poids, diarrhée, fièvre, modifications de la respiration. D’autres effets secondaires attendus sont liés aux actes techniques : - anesthésie : hypothermie, bradycardie, arythmie, arrêt cardio-respiratoire ; - prélèvement sanguin : hémorragie, hématome ; - LBA : toux, dyspnée ; - Ecouvillonnage nasal et laryngée : léger saignement, éternuement, toux ; - Injection IV : hémorragie, hématome.
Devenir
PARAGRAPHE MODIFIE Le risque de contamination à l’homme ou à d’autres animaux par un pathogène de classe 2 et le risque pour l’environnement du fait de l’utilisation d’une souche génétiquement modifiée justifient que tous les animaux soient euthanasiés en fin de projet. DE PLUS DES PRELEVEMENTS D’ORGANES TELS QUE LES POUMONS, LA TRACHEE, LES GANGLIONS LYMPHATIQUES AXILLAIRES, CERVICAUX ET MEDIASTINAUX POURRONT ETRE REALISES EN FIN D’ETUDE AFIN DE MESURER LA CHARGE VIRALE.
Remplacement
A ce jour, aucune alternative in-vitro à l’expérimentation animale ne permet de mimer les mécanismes d’infection de la grippe à l’échelle d’un organisme entier. De plus, malgré l’emploi d’autres modèles animaux comme les rongeurs (hamsters ou souris) ou les furets, leurs éloignements génétiques liés à l’évolution des espèces comportent quelques limites d’un point de vue physiopathologique et immunitaire. A l’inverse, les modèles de Primates Non Humains dont le ouistiti commun sont plus proches de l’Homme et en font de bons modèles pour étudier la réponse immunitaire/vaccinale et les modalités de transmission des virus respiratoires comme la grippe. Le ouistiti, légèrement plus éloigné génétiquement que le macaque cynomolgus, est une forme de remplacement partiel.
Réduction
PARAGRAPHE MODIFIE Le nombre d’animaux inclus par étude et par groupe a été évalué en fonction de l’objectif de chaque étape. Ainsi, pour l’étape 1 (étude pilote), seuls 4 animaux seront inclus pour valider la méthode de lavage broncho-alvéolaire. Pour l’étape 2 (cinétique virale), 18 animaux seront inclus et répartis en 2 groupes de 9 animaux. De façon à réduire au maximum le nombre d’animaux et éviter l’utilisation d’un groupe contrôle non-infecté, chaque animal sera son propre témoin, à partir des données récoltées à J-5. Si les résultats obtenus sont insuffisants ou incomplets, cette étape pourrait être répétée EN MODIFIANT SOIT DES PARAMETRES DU PROTOCOLE D’INFECTION AFIN D’OPTIMISER CELUI-CI SUR 6 AUTRES ANIMAUX SOIT en utilisant d’autres souches de virus bioluminescents sur 24 autres animaux réparties en 3 groupes de 8 animaux. Pour l’étape 3 (transmission), 24 animaux seront inclus et répartis en un groupe de 16 animaux (infectés) et un groupe de 8 animaux (non infectés). AINSI, ENTRE 52 ET 76 OUISTITIS SERONT UTILISES DANS CE PROJET.
Raffinement
PARAGRAPHE MODIFIE Les ouistitis seront hébergés en groupes sociaux de 2 ou 3 individus (sauf maximum 48h pour 8 animaux lors de l’étape 3) déjà constitués par le fournisseur LORSQUE CELA EST POSSIBLE. Les cages sont conformes aux normes en vigueur, et sont équipées de perchoirs et plateforme, d’un hamac et d’un nid. Le programme d’enrichissement inclut du temps dédié à la socialisation homme-animal et l’habituation aux actes, de la recherche alimentaire (tapis de fouille avec friandises) et un apport de gomme arabique. L’acclimatation durera au MINIMUM 3 SEMAINES durant laquelle les animaux seront seulement socialisés et habitués à des actes non invasifs (approche au grillage, nourrissage à la main, pesée, examen clinique), dans la continuité du programme réalisé chez le fournisseur. Une surveillance du maintien de la cohésion des groupes sociaux sera réalisée dans les jours suivant le transport. Si les hiérarchies sont maintenues, l’habituation aux actes débutera la seconde semaine d’acclimatation. LORSQUE CELA EST POSSIBLE ET pour éviter une réorganisation des hiérarchies après le transport, des enrichissements de leur cage chez l’éleveur (avec leurs odeurs) seront conservés pendant le transport et transférer dans les nouvelles cages. EN CAS D’INCOMPATIBILITE SOCIALE, LA SBEA ET LES CAPACITAIRES PNH CONSEILLERONT L’EU POUR LIMITER L’IMPACT SUR LES ANIMAUX. Tous les actes seront regroupés au même moment, pour réduire le nombre d’anesthésie. Lors de l’anesthésie, du gel oculaire sera appliqué et les animaux seront maintenus sur un tapis chauffant jusqu’au réveil complet. Pour surveiller l’état de santé des animaux, une grille de score sera utilisée au moins quotidiennement (si nécessaire et en fonction du score, les observations seront effectuées 2 ou 3 fois par jour). Pendant la période d’isolement, les animaux seront maintenus individuellement à côté les uns des autres (communication possible) et ils recevront une socialisation homme animal plus importante. Des enrichissements de leur cage (en groupe) avec leurs odeurs seront transférés dans leur nouvelle cage pour l’hébergement individuel et une surveillance du maintien de la cohésion des groupes sociaux sera réalisée dans les jours suivant la remise en groupe.
Choix des espèces
PARAGRAPHE MODIFIE Bien que d’autres modèles animaux soient utilisés pour étudier la grippe A (souris, furet), leur éloignement génétique n’en font pas de bons modèles prédictifs chez l’Homme sur le plan physiopathologique et des modalités de transmission. A l’inverse, les Primates Non Humains dont le ouistiti, plus proches d’un point de vue immunologique et physiologique, sont les modèles les plus proches de l’Homme pour l’étude des infections aux virus respiratoires comme la grippe. Plusieurs études ont montré la pertinence de cette espèce pour étudier la grippe A H1N1. De plus, cette espèce a plusieurs atouts comme la susceptibilité aux infections virales à tropisme respiratoire, la facilité de contention et sa facilité d’approvisionnement. Les animaux seront des animaux adultes D’AGE COMPRIS ENTRE 1.5 ET 7 ANS afin que les animaux aient un système immunitaire complétement mature et ainsi réaliser les études avec des groupes immunologiquement homogènes.
Accompagnement nutritionnel à la reprise d’activité sportive par une complémentation en protéines d’insectes et en vitamine D (SITE2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Soumises pendant six mois à des entraînements de course sur tapis de 45 minutes trois fois par semaine, plus force et équilibre, 108 souris de 50 semaines vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever sang, muscle, foie et tissu adipeux. Elles passent sept séries de tests de performance qui les fatiguent, sept mesures de composition corporelle avec contention et jeûne allant jusqu'à quatorze heures, et un transport de 15,3 kilomètres entre deux établissements. Le protocole vise à démontrer que des protéines de ténébrion valent des protéines laitières pour accompagner la reprise du sport chez les personnes vieillissantes. Le porteur écrit d'emblée penser démontrer l'effet attendu, et destine les résultats au développement de nouveaux produits alimentaires.
Objectifs
Ce projet se fera sur 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2). Notre objectif est de tester l’impact d’une approche combinant une complémentation nutritionnelle en protéines d’insectes (Ténébrion) et en vitamine D avec un programme d’activité physique adaptée dans le but de limiter la perte de fonction musculaire au cours du vieillissement chez la souris en surpoids. Les critères principaux d'investigation sont les performances physiques, la composition corporelle, la synthèse protéique musculaire, l'inflammation et le métabolisme de la vitamine D. A l'issue du projet, plusieurs dosages biochimiques (protéines circulantes relarguées) seront effectués au niveau circulant et au niveau du muscle squelettique, du foie et du tissu adipeux. L’objectif final de ce projet est de démontrer que la qualité nutritionnelle des protéines d’insectes est compatible avec la pratique sportive dans un contexte de veillissement.
Bénéfices attendus
Nous pensons démontrer par ce protocole qu’une complémentation combinée de protéines et de vitamine D a un effet anabolique musculaire plus fort qu’une complémentation protéique simple ou qu’une situation sans complémentation. Nous nous attendons à ce que la vitamine D puisse potentialiser l’effet anabolique des protéines, et puisse favoriser la restauration de l’homéostasie glucidique et lipidique, limiter l’inflammation du tissu adipeux et l'infiltration lipidique dans les tissus. Nous attendons également que la complémentation en protéines de ténébrion ait des effets anaboliques comparables aux protéines laitières (protéines de référence) afin de démontrer que cette source de protéines présente une bonne digestibilité et est aussi efficace qu’une protéine laitière au cours de la récupération sportive. En perspective à long terme, ce projet apportera des données scientifiques pour le développement de nouveaux produits alimentaires destinés aux personnes (âgées) souhaitant un accompagnement nutritionnel lors de la reprise d'activité physique.
Procédures
Les animaux seront soumis à des entrainements d’endurance (45 min 3x/sem), de force (15 min 1x/sem) et d’équilibre (15 min, 1x/sem) ainsi que des tests de performances physiques (vitesse maximale de course, force d’agrippement, équilibre) chaque mois (15 min par tests) pendant 6 mois à l’EU1 pour suivre leurs capacités locomotrices. Les animaux seront soumis de manière non invasive à une estimation de leur masse maigre et grasse par résonnance magnétique 1x/mois et à une estimation de leur dépense énergétique par calorimétrie indirecte (2x) pendant 6 mois à l’UE2 pour suivre l’évolution de leur composition corporelle et leur dépense énergétique.
Impact sur les animaux
Les animaux seront souris à un protocole d’activité physique modérée de 16 semaines (course sur tapis, entrainement en résistance et équilibre) qui entrainera la prise en main quotidienne des animaux. Le personnel impliqué dans les mesures est formé à la contention low stress. Les animaux seront soumis à des tests de performances physiques (vitesse de course, force, équilibre) répétés 7x sur la durée du protocole (24 semaines) qui entraineront de la fatigue suivie d’une période de récupération. Des mesures de composition corporelle (7x) nécessiteront une contention des animaux d’une durée inférieure à 2 min et une mise à jeun des animaux d’une durée inférieure à 14h. Pour la mesure de la synthèse protéique musculaire (mesure unique en fin de protocole), les animaux seront soumis à une injection sous-cutanée. La piqure d’aiguille pour l’injection est réalisée sur animal vigile en contention et entrainera une douleur légère de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de prélever les tissus nécessaires aux analyses biochimiques (sang, muscle, tissu adipeux, foie).
Remplacement
L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacée par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas de mesurer simultanément l’évolution de la fonctionnalité musculaire (masse et force), de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant. Il est difficile de suppléer l’activité physique par des systèmes in vitro même si des systèmes de stimulation électriques de cellules musculaires existent, ils ne remplacent pas les adaptations cardio-respiratoires à l’exercice. Ce projet requiert une analyse multi-tissus du métabolisme de la vitamine D afin de comprendre pourquoi la déficience en vitamine D est si importante chez l'homme. Pour effectuer une télle étude chez l'homme, il faudrait pratiquer des biopsies tissulaires du foie, du tissu adipeux et du muscle squelettqiue. Ces techniques restent trop invasives à mettre en place chez un même volontaire sain.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans en compromettre les objectifs. Il a été déterminé par un calcul d’échantillonnage. Le nombre de souris nécessaires est calculé pour une différence attendue de 25% pour la synthèse protéique musculaire entre les souris nourris avec les régimes non supplémentés en protéines et les souris nourris avec les régimes supplémentés en protéines (protéines de lactosérum ou protéines d’insectes). Des études antérieures ont montré que la variabilité du paramètre choisi est de 14%. Ainsi, le nombre de souris nécessaires par groupe est de 8. Toutefois, afin d’anticiper une mortalité éventuelle liée à l'âge, nous avons choisi de débuter l’étude avec des groupes de 12 souris. Le nombre total de souris nécessaires à la réalisation de ce projet est donc de 108.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les souris seront hébergées par 6 dans des cages de dimension conforme à la réglementation comportant à mimina une maison en carton à double entrée, des batonnets en bois, et des ficelles de carton pou la nidification . Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque souris, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum. Les points limites et l’arbre de décision adapté à cette étude sont présentés en annexes 1 et 2. Pour le transport des animaux à l'EU2, les animaux seront placés dans des cages de transport agrées opaques avec nourriture + eau gélifiée + enrichissement. Les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé sous condition d’autorisation pour le statut sanitaire (distance 15.3 km).
Choix des espèces
Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi la souris car cette espèce a montré une très bonne compliance à la course sur tapis dans nos études antérueures. De plus, ces souris sont très actives en environnement enrichi ce qui est crucial pour tester l’effet de l’activité physique volontaire. Nous avons utilisé cette espèce par le passé et validé toutes les procédures détaillées dans ce dossier avec ces souris. Notre protocole vise à freiner une diminution de la fonction musculaire avec l’âge (sarcopénie). Nous utiliserons donc des souris de 50 semaines à l’entrée dans le protocole. A la fin du protocole, les souris seront âgées de 74 semaines ce qui est suffisant pour obersver une baisse de la force musculaire et des performances physiques dans les groupes non supplémentés et non entrainés.
Evaluation de l’effet radio-sensibilisant d’agents de contraste
- Recherche appliquée
- Cancers
294 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Des cellules tumorales leur sont injectées dans la mamelle, puis un agent de contraste directement dans la tumeur, avant trois séances d'irradiation localisée sous anesthésie générale, une par jour. Le porteur indique que le modèle est réputé produire des tumeurs qui nécrosent rapidement malgré leur petite taille, et que cette nécrose peut entraîner une douleur modérée. Il annonce un changement radical dans l'administration des radio-sensibilisants, bloquée depuis des décennies sur des dérivés du platine, quand l'étude compare des formulations d'émulsions sur des tumeurs greffées.
Objectifs
L’objectif de cette étude est d’évaluer l’effet radio-sensibilisant de différentes formulations d’émulsions d'agents de contraste sur la croissance tumorale ainsi que la caractérisation des modifications du microenvironnement tumoral associées aux traitements. Cela pourrait ouvrir la voie à de nouvelles combinaisons thérapeutiques et conduire à un changement radical dans l’administration concomitante de radio-sensibilisants, qui sont restés depuis des décennies bloqués sur des agents relativement anciens et parfois toxiques tels que les dérivés du platine, générant un gain thérapeutique relativement faible.
Bénéfices attendus
En adoptant cette approche, nous visons à minimiser les limitations des thérapies utilisées seules, à améliorer les résultats thérapeutiques et à augmenter la réponse globale des tumeurs en limitant les toxicités liées aux traitements. Cette stratégie de traitement à multiples facettes non seulement promet d'améliorer les résultats thérapeutiques actuels mais pourrait également nous conduire à développer de nouvelles stratégies de traitement antitumoral plus efficaces et moins toxiques. Ce projet espère fournir une base solide et des nouvelles perspectives pour optimiser les traitements cliniques futurs tout en réduisant les effets secondaires des thérapies en question.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections de cellules tumorales sous anesthésie locale (une fois, durée environ 20 secondes) et à une injection du traitement (une fois, durée environ 20 secondes), sous anesthésie générale. Les animaux auront des irradiations localisées des tumeurs (une fois par jour pendant trois jours, un cycle d'irradiation dure environ 2 minutes), sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
En raison de la croissance des tumeurs ou des effets secondaires des traitements, les animaux peuvent présenter des changements de comportement modérés, tels qu'une diminution de l'appétit et/ou une réduction de l'activité. Le modèle utilisé est réputé pour produire des tumeurs qui nécrosent rapidement, malgré leur petite taille. Cette nécrose peut entraîner une douleur modérée à court terme.
Devenir
Les animaux seront tous euthanasiés à l'issue de chaque procédure pour examen post-mortem sur tissus et organes.
Remplacement
Ce projet a pour but d’évaluer l'effet thérapeutique des agents de contrast à base de lipiodol, combinés à la radiothérapie. Ceci exige donc un système biologique dynamique et complet en interaction direct avec le stroma tumoral. Ceci nécessite le recours à un modèle animal vivant entier et ne peut pas être modélisé in vitro ni in silico..
Réduction
Afin de réduire au minimum le nombre d’animaux à utiliser nous permettant d’atteindre les objectifs du projet, nous avons réalisé une analyse statistique à priori, afin de calculer le nombre d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives pour chaque procédure expérimentale. Le critère de jugement principal pour le calcul de puissance est la taille tumorale.
Raffinement
Une anesthésie générale sera faite lors des injections des cellules tumorales dans la mamelle de la souris mais aussi lors des injections de agents de contraste en intratumoral. Les conditions d'hébergement des animaux seront optimisées, en fournissant l'environnement et la nourriture nécessaire. Leur environnement sera enrichi avec du coton ou des maisons en carton afin de diminuer leur angoisse. Le comportement et l'état de santé des animaux seront surveillés quotidiennement, pour identifier et traiter toute anomalie. Les souris seront élevées en groupe pour minimiser le stress de l'isolement. Une pesée sera effectuée régulièrement, au minimum de façon hebdomadaire. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Un aliment appétent et énergétique sera proposé en cas de nécessité.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie l'étude de la croissance tumorale. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez la souris en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. Les souris seront utilisées à un âge de 7 à 9 semaines, âge auquel les souris sont adultes.