Maladies infectieuses

280 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par voie nasale avec des variants du SARS-CoV-2, puis soumis à une prise de sang intracardiaque terminale sous anesthésie pour produire des sérums et prélever des organes. Le porteur indique n'attendre qu'une perte de poids transitoire et aucun autre symptôme, et présente la production de mini-organes comme un moyen de réduire à terme le recours aux animaux. Il affirme que le hamster est "le modèle animal le plus sensible" à l'ensemble des variants.

Objectifs

Le virus SARS-CoV-2 continue d'évoluer pour échapper aux réponses des anticorps neutralisants et s’adapter à de nouveaux hôtes. Il est important de comprendre et détecter la réponse immunitaire spécifique aux différents variants pour mieux suivre une éventuelle circulation des variants SARS-CoV-2 dans les populations animales. La proximité d’espèces sauvages partageant les mêmes espaces que l’Homme et la détection de matériel génétique du SARS-CoV-2 et ses variants dans les eaux usées incitent à poursuivre les recherches sur le rôle que ces espèces pourraient jouer en tant que réservoir secondaire des variants du SARS-CoV-2, avec un risque d’émergence d’un nouveau variant pour l’Homme. Il apparait donc nécessaire de développer de nouveaux outils de diagnostic permettant d’appréhender plus rapidement le risque pour l’Homme. Le hamster est le modèle animal le plus sensible à l’ensemble des variants et peut facilement être utilisé pour produire des matériaux de référence comme du sérum et des organes spécifiquement infectés par ces variants. Ces matériaux de référence issus de sérums/organes d’animaux infectés ou non-infectés permettront de développer un panel de méthodes de diagnostic. Par ailleurs les organes collectés permettront de mettre au point des méthodes de recherche d'anticorps intra-tissulaires pour chaque variant lorsque l’obtention de sérum ne sera pas possible. Ils permettront également de mettre au point des cultures de mini-organes en vue de constituer une réserve d’organes limitant ainsi l’utilisation d’animaux par la suite. Dès l’identification d’un nouveau variant d’intérêt par les pouvoirs publics (en fonction du nombre de personnes infectées), nous envisageons d’infecter 6 hamsters avec ce variant. Une prise de sang terminale sera effectuée en fin de procédure pour collecter du sérum, et après mise à mort, les organes/tissus infectés (cœur, rate, poumons, feces, écouvillonnages salivaire et rectal et intestins) seront collectés. Un groupe de 2 hamsters non infectés sera également utilisé afin de fournir un matériel de référence négatif. En se basant sur la fréquence d’apparition annuelle de variant, et en prenant en compte les variants actuellement disponibles au laboratoire, on estime que 35 variants maximum seront testés au cours des 5 années du projet, soit un total de 280 hamsters (35 x 8).

Bénéfices attendus

L’approche expérimentale utilisée pour ce projet permettra de développer et valider des outils de détection sérologiques adaptés à chaque variant et aux investigations dans la faune sauvage potentiellement réservoir du virus SARS-CoV-2 ou de ses variants (microprélèvements, organe/tissus d’intérêt…). La collecte des différents organes/tissus permettra de rechercher les marqueurs d’une infection passée (anticorps) pour chaque variant et de valider de nouvelles matrices lorsque l’obtention de sérum ne sera pas possible dans les conditions du terrain. Le travail innovant sur les mini-organes permettra l’étude in-vitro des mécanismes d’infection d’un variant sur une espèce sensible, limitant ainsi l’utilisation d’animaux de laboratoire. Dans un second temps, ce travail pourra être étendu aux espèces de la faune sauvage afin d’obtenir des réserves de mini-organes permettant de tester la réceptivité/sensibilité de ces espèces vis-à-vis des nouveaux variants. Dans cette optique et sur le long terme, cela permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés. Ces modèles pourront ensuite être utilisés dans d’autres études ou pour tester d’autres agents pathogènes.

Procédures

Les hamsters seront infectés une seule fois par voie intra-nasale (40μl - animaux anesthésiés - durée = 15 secondes environ) Une prise de sang intracardiaque sous anesthésie profonde (+ traitement anti-douleur) est effectuée sur tous les hamsters (durée 3 minutes)

Impact sur les animaux

Une possible perte de poids, progressive et s’étalant sur une période allant de J+1 à J+6 post-infection, est potentiellement attendue chez les hamsters infectés avec du SARS-CoV2. A partir de J+7 post-infection, les animaux commencent à reprendre du poids. Hormis cette possible perte de poids, il n’y a eu, et ce quel que soit le variant isolé depuis l'apparition de la Covid-19, aucun autre symptôme clinique durant la période d’infection et aucun décès lié à cette infection.

Devenir

Mise à mort pour collecte de sérums et tissus

Remplacement

A l'heure actuelle, seul le modèle hamster naturellement sensible au virus SARS-CoV-2 et à ses variants nous permettra d’obtenir d’une part des informations sur les mécanismes d’infection par les différents variants et d’autre part de collecter des échantillons pour développer des outils sérologiques et cellulaires adaptés à leur détection ou à leur étude dans d’autres espèces animales.

Réduction

35 variants seront testés au cours des 5 années du projet, soit un total de 280 hamsters (35 x 8). Le nombre de hamsters pour chaque variant testé a été déterminé de façon à obtenir les volumes de sérum et la quantité de tissus nécessaires pour pouvoir mener à bien le développement et la validation des différentes techniques qui permettront une meilleure compréhension de la réponse immunitaire induite suite à l’infection par chaque variant. Aucune analyse statistique n’est réalisée. La collecte des organes permettra de disposer de matériel qui pourra être utilisé pour le développement notamment de mini organes qui à moyen terme permettra des études in vitro, réduisant ainsi l’utilisation d’animaux de laboratoire.

Raffinement

Les hamsters seront hébergés en cage de 2 individus avec un enrichissement composé de nombreux tunnels, abris (afin de satisfaire leur besoin de cachette), cellulose, et de bâtonnets de bois à ronger. Un contrôle de leur état de santé sera assuré tous les jours. Des points limites précis et suffisamment précoces pour leur éviter toute souffrance prolongée et inutile ont par ailleurs été définis.

Choix des espèces

Les études scientifiques menées sur le SARS-CoV-2 ont maintenant largement démontré que le hamster doré était un modèle expérimental qui présentait une forte sensibilité au virus (atteintes respiratoires, perte de poids) ainsi qu'une forte réceptivité (multiplication du virus dans les poumons). Le hamster est donc un modèle d’infection de choix. Nos précédentes expérimentations nous ont permis de caractériser la réceptivité et la sensibilité des hamsters adultes vis à vis des souches SARS-CoV-2 utilisées au laboratoire. Nous utiliserons donc des hamsters adultes de 8 semaines à réception.

210 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque groupe de six est infecté par un variant du SARS-CoV-2 par voie intranasale sous anesthésie, puis mis à mort à 21 jours par ponction cardiaque terminale pour prélever le sérum, avec une perte de poids attendue les premiers jours. Le porteur veut produire des sérums de référence associés à un variant connu, impossibles à obtenir chez l'humain, et prévoit 35 variants sur cinq ans. Sur le remplacement, il affirme qu'en l'absence de sérums humains exploitables il est nécessaire de passer par le hamster, présenté comme le modèle de choix pour le COVID-19.

Objectifs

Le SARS-CoV-2 continue d'évoluer et d'échapper aux réponses des anticorps produits suite à la vaccination ou à une infection passée. Il devient de plus en plus important de comprendre les relations antigéniques entre les variants et de pouvoir tester les échappements possibles des nouveaux variants aux vaccins et aux anticorps utilisés pour le traitement des malades. Or, Il est actuellement impossible d’avoir des sérums humains pour lesquels le variant à l’origine de la production des anticorps serait connu et ce, du fait des campagnes de vaccination et surtout des vagues successives de variants qui ont touchées à plusieurs reprises la population. En conséquence, et en l’absence de solution de substitution, il est nécessaire de passer par le modèle animal qui est le hamster pour le COVID-19. Malgré le facteur limitant associé à la petite taille des animaux qui limite les volumes de sang collectés, ce projet permettra de produire des quantités de sérum suffisantes pour répondre aux besoins de la communauté scientifique. Par ailleurs, la collecte d’autres organes permettra d’obtenir du matériel nécessaire à la mise au point de nouvelles méthodes diagnostic. Ainsi, dès l’identification d’un nouveau variant d’intérêt par les pouvoirs publics (en fonction du nombre de personnes infectées), un groupe de 6 hamsters sera infecté avec ce variant par voie intra-nasale, puis les animaux seront mis à mort après 21 jours. Une prise de sang terminale sera effectuée pour collecter du sérum utilisé pour la caractérisation antigénique de chaque variant. Cela consiste à évaluer pour chaque nouveau variant la protection conférée par les anticorps produits après une infection par les anciens variants. En se basant sur la fréquence d’apparition annuelle de variant, et en prenant en compte les variants actuellement disponibles au laboratoire, on estime que 35 variants seront testés au cours des 5 années du projet.

Bénéfices attendus

La caractérisation des sérums issus de chaque infection par un nouveau variant va permettre de comprendre les relations antigéniques entre ces variants et de pouvoir tester les échappements possibles des nouveaux variants aux vaccins et aux anticorps monoclonaux.

Procédures

Les hamsters seront infectés une seule fois par voie intra-nasale (40μl - animaux anesthésiés - durée = 15 secondes environ). Durant l'anesthésie, les hamsters seront identifiés à l'aide d'une puce implantée sous la peau, entre les omoplates (5 secondes). Une prise de sang intracardiaque sous anesthésie profonde (+ traitement anti-douleur) est effectuée sur tous les hamsters (durée 3 minutes).

Impact sur les animaux

Une perte de poids, progressive et s’étalant sur une période allant jusqu'à 6 jours après l'infection, est attendue chez les hamsters infectés avec du SARS-CoV2. Hormis cette perte de poids, il n’y a pas de symptômes cliniques attendus durant la période d’infection. L’infection n’aboutit jamais à des décès non désirés. 7 jours après l'infection, les animaux commencent à reprendre du poids.

Devenir

Mise à mort pour ponction totale de sang et collecte d'organes.

Remplacement

Il est actuellement impossible d’avoir des sérums humains pour lesquels le variant à l’origine de la production des anticorps serait connu du fait des campagnes de vaccination et surtout des vagues successives de variants qui ont touchées à plusieurs reprises la population. En conséquence, et en l’absence de solution de substitution, il est nécessaire de passer par le modèle animal qui est le hamster pour le COVID-19. Les sérums produits seront issus d’une infection unique des hamsters par un variant bien identifié.

Réduction

35 variants seront testés au cours des 5 années du projet, soit un total de 210 hamsters (35 x 6). Le nombre de hamsters pour chaque variant testé a été déterminé de façon à obtenir les volumes nécessaires de sérum pour pouvoir mener à bien les techniques qui permettront la caractérisation antigénique pour chaque variant. Aucune analyse statistique n’est réalisée. Par ailleurs, une collecte d’autres organes sera effectuée sur l’ensemble de ces hamsters afin de disposer de matériel de référence qui sera utilisé dans le cadre d'un autre projet.

Raffinement

Les hamsters seront hébergés en cage de 2 individus avec un enrichissement composé de nombreux tunnels, abris (afin de satisfaire leur besoin de cachette), cellulose, et de bâtonnets de bois à ronger. Un contrôle de leur état de santé sera assuré tous les jours. Des points limites précis et suffisamment précoces pour leur éviter toute souffrance prolongée et inutile ont par ailleurs été définis.

Choix des espèces

Les études scientifiques menées sur le SARS-CoV-2 ont maintenant largement démontré que le hamster doré était un modèle expérimental qui présentait une forte sensibilité au virus (atteintes respiratoires, perte de poids) ainsi qu'une forte réceptivité (multiplication du virus dans les poumons). Le hamster est donc un modèle d’infection de choix. De précédentes expérimentations ont permis de caractériser la réceptivité et la sensibilité des hamsters adultes vis-à-vis des souches SARS-CoV-2 utilisées au laboratoire. Des hamsters adultes de 6 semaines à réception seront utilisés

270 souris, 270 rats et 270 cochons d'Inde vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cette société de prestations teste pour ses clients des molécules dont elle indique ignorer la nature et les effets, administrées par des voies multiples, avec des prélèvements sanguins par ponction rétro-orbitale, sublinguale ou intracardiaque et des séjours de 24 heures en cage à métabolisme qui isolent chaque animal. Le porteur reconnaît qu'il lui est difficile d'anticiper les nuisances puisqu'il ne connaît pas les composés testés. Il conclut que l'absence de modèle in vitro rend le recours à l'animal "incontournable" et fixe six animaux par groupe d'après quinze ans d'expérience, sans test statistique.

Objectifs

Ce projet approuvé par la direction de la société permettra d’évaluer l’absorption, la distribution et le métabolisme de candidats médicaments dans l’organisme après administration afin d’obtenir des données de pharmacocinétiques et pharmacodynamie. Etant une société de prestations de service, nous testons les molécules de nos clients dont nous n’avons aucune connaissance sur le type/famille de molécule. Cependant, ces molécules seront testées dans le cadre de la recherche de pathologies rénales, urologiques, oncologiques, gastro-entérologiques…nos principales thématiques de recherche.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de récolter du matériel biologique (sang, organes, urines, fecès, salive….) afin d’avoir des données pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de candidats médicaments. Ces différentes données, obtenues au tout début des études pré-cliniques, permettront par la suite d’adapter les doses et la fréquence d’administration des composés dans des études plus complexes (pouvant mimer une pathologie).

Procédures

Les animaux seront traités par des molécules par différentes voies possible (per os, intrapéritonéale, intra-veineuse, sous-cutanée, intradermique, intra-vésicale…). Ces gestes sont en général rapides et durent moins d’une minute/animal. Les animaux pourront être anesthésiés pour certains gestes ou prélèvements (gazeuse : isoflurane ou fixe : xylazine/kétamine). Ces anesthésies devraient être rapides et ne pas durer plus de 1 heure (pour les administrations intra-vésicales). Des prélèvements sanguins sur animal vigil ou anesthésié au niveau des veines caudales, saphènes, de la veine abdominale, en sublinguale, submandibulaire, rétro-orbital ou intracardiaque pourront être réalisés. Ces gestes sont rapides et durent moins de 5 min. Les animaux pourront être mis dans les cages à métabolisme et seront donc isolés de leurs congénères quelque temps (24H maximum).

Impact sur les animaux

Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux. Cependant, les animaux vont être manipulés et vont recevoir des administrations de produits, pouvant engendrer un stress et une légère douleur. Les animaux pourront être mis dans des cages à métabolisme, et donc être isolés temporairement de leurs congénères (24 heures maximum), avoir des prélèvements sanguins, être anesthésiés…tout cela peut provoquer une nuisance.

Devenir

A l’issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés car des prélèvements de sang et d’organes seront réalisés.

Remplacement

Actuellement, aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne peuvent fournir du matériel biologique afin de réaliser différents tests de pharmacocinétique ou pharmacodynamie. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.

Réduction

Nous avons établi une stratégie d’expérimentation nous permettant dans la mesure du possible, de mesurer la valeur basale de chaque animal (l’animal est son propre contrôle). Cette stratégie permet donc de réduire sensiblement le nombre d’animaux par groupe. En général, ces études préliminaires de pharmacocinétique et pharmacodynamie ne sont pas réalisées sur un grand nombre d’animaux car ce sont des études préliminaires aux tests pré-cliniques. Aucun test statistique n’est utilisé pour déterminer le nombre d’animaux par groupe. Cependant, de par notre expérience de plus de 15 ans, nous savons qu’un nombre de 6 animaux par groupe est suffisant pour avoir des données fiables et statistiquement significatives. Dans une même étude, il sera rare que différentes espèces soient utilisées. Nous prévoyons de réaliser 3 études par an par espèce avec 18 animaux par étude.

Raffinement

Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et auront une phase d’acclimatation de 3-4 jours minimum avant d’être manipulés. Différents types d’enrichissement seront ajoutés aux animaux (coton, aspen brick (bout de bois), igloo en polycarbonate, tunnel, carré de coton…). Les procédures nécessitant une anesthésie seront réalisées avec des plaques chauffantes thermorégulées afin d'éviter une hypothermie à l'animal. Les méthodes utilisées pour récolter tout ce matériel biologique (par exemple les cages métaboliques avec une phase d’acclimatation pour réduire le stress) sont peu invasives et ne devraient pas provoquer chez l’animal un grand stress, ni de souffrance particulière et ne nécessitent donc pas l’utilisation d’antalgique. Tous les gestes techniques seront réalisés par du personnel compétent et qualifié diminuant ainsi les temps de contention et la souffrance ou le stress possible. Le personnel, sensibilisé au raffinement et à l’éthique animal, pourra modifier quelques protocoles, enrichissement des cages…. en fonction des nouvelles techniques mises au point et nouvelles obligations dans le but d’améliorer les conditions des animaux de laboratoire. L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être et de l’absence de point limite à savoir prostration, perte de poids supérieure à 20%, difficulté à se mouvoir, s’alimenter, boire, piloérection, présence de blessure, … . Si un animal présentait un signe de douleur, de mal-être, il serait isolé dans un premier temps, hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin. Si son état ne s’améliorait pas dans les 72h, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et l’euthanasieraient.

Choix des espèces

Dans notre laboratoire, nous utilisons ces 3 espèces (rat, souris et cobaye) selon les modèles et aires thérapeutiques employés. Ces trois espèces seront donc utilisées pour réaliser des études de pharmacocinétique et pharmacodynamie. Les animaux utilisés seront très dépendants des demandes de nos clients et de la thématique étudiée. Nous essayerons le plus possible d’utiliser des animaux âgés de 7 à 8 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures permettant de mimer au mieux les conditions cliniques humaines. Cependant, l’utilisation d’animaux plus jeunes ou plus âgés sera possible.

24 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour évaluer l'ostéo-intégration d'un implant sternal chargé en antibiotiques. Chaque animal subit une sternotomie sous anesthésie générale d'environ une heure, porte un drain pendant trois jours et fait l'objet de six prélèvements sanguins, avec plusieurs transports entre deux sites. Le jour de la mise à mort, les brebis toujours anesthésiées servent aussi à la formation chirurgicale d'internes. Le porteur affirme que le prélèvement de l'implant après colonisation "n'est pas possible in vitro ou chez l'homme".

Objectifs

Objectif principal : Observer chez la brebis l'intégration par le tissu hôte de 2 types d’implant sternal (stabilisant le sternum) : -Groupe témoin : implant en alumine poreuse revêtue d'hydroxyapatite ne contenant pas d'Antibiotiques - Groupe expérimental : implant en alumine poreuse revêtue d'hydroxyapatite contenant des Antibiotiques (gentamicine et vancomycine) / Objectifs secondaires : - doser la concentration locale (dans le drain) en antibiotiques chez les brebis opérées avec un implant chargé en antibiotiques - Evaluer la cinétique de concentration systémique en antibiotiques chez les brebis opérées avec un implant chargé en antibiotiques. - Documenter par imagerie l’intégration des 2 types d’implant par du tissu hôte de nature osseuse. Le projet se déroule sur 2 sites : un site où les interventions et suivi post opératoire immédiat auront lieu (site n°1) et un site où le soin de suite sera réalisé (site n°2). Puis les brebis retourneront sur le site n°1 pour la mise à mort et réalisation des prélèvements.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de documenter la colonisation de l’implant par le tissu hôte ("l'ostéo-intégration" de l’implant sternal) qui est une propriété fondamentale pour un implant de réparation/remplacement sternal (tolérance à long-terme, résistance à l’infection). Ce processus dure plusieurs semaines à plusieurs mois. Grâce à l'explantation du bloc sternum-implant à l'issue de la procédure (à 3 mois et 6 mois), ce projet permettra de réaliser une évaluation anatomopathologique du processus d’ostéo-intégration de l’alumine poreuse revêtue d'hydroxyapatitevia des analyses macroscopiques (des photographies seront réalisées), microscopiques et histologiques des pièces opératoires. De plus, certains implants étant chargés en antibiotiques, ce projet permettra d'observer d’éventuels effets sur ce phénomène de la diffusion locale initiale de gentamicine et de vancomycine. L'imprégnation de l'implant en antibiotiques permet leur diffusion locale dans des tissus inflammatoires et remaniés. Cela permet une action antibactérienne locale plus difficilement accessible par voie orale ou par injection. Dans ce sens l'implant sternal imprégné d'antibiotiques permet de répondre aux deux problématiques de l'ostéite sternale post sternotomie à savoir la stabilisation de la cage thoracique après exérèse large et complète de tissus infectés et nécrosés ainsi que l'implantation d'un matériau résistant à l'infection, dans un milieu septique, permettant de traiter une éventuelle colonisation bactérienne résiduelle. Les dosages en antibiotiques dans le drain et le sang veineux des lots expérimentaux les premiers jours post-implantation permettront de s'assurer de la diffusion locale à haute concentration de gentamicine et de vancomycine et vérifier l'absence de diffusion dans l'ensemble du corps

Procédures

Les animaux auront tous une procédure chirurgicale sous anesthésie générale (durée estimée à 1h). Puis 6 prélèvements sanguins seront réalisés sur animal vigile (H3-H6-H12-H24-H48-H72), estimé à 10 minutes chacun. Le jour de la fin de procédure (soit à 3 mois ou à 6 mois selon le lot) et donc de mise à mort, les animaux toujours sous anesthésie générale pourront être utilisés à des fins de formation des internes de chirurgie via la réalisation d’une procédure chirurgicale, encadrée par un médecin sénior. Le projet se déroule sur 2 sites, les brebis seront donc déplacées pour 3 trajets (30 minutes). Sur le premier site (appelé animalerie n°1) auront lieu la chirurgie, le suivi post-opératoire immédiat (jusqu'au jour 4 environ, ou plus selon l'état de santé de l'animal) puis la mise à mort. Le second site (appelé animalerie n°2) est le fournisseur des animaux. Après avoir été opérées et surveillées en post-opératoire au sein de l’animalerie n°1, les brebis retourneront vers l'animalerie n°2 pour tout le temps du suivi (soit de 3 mois à 6 mois selon les lots). Elles seront réacheminées sur l'animalerie n°1 pour la mise à mort.

Impact sur les animaux

Un stress modéré peut être engendré lors de chaque manipulation : tonte avant les anesthésies, lors des prises de sang et lors des transports et changements de lieu. La présence d’un drain de Redon (sur 3 jours), avec un flacon plastique maintenu sur le dos par un bandage, peut gêner l’animal dans ses déplacements. Du fait de l'intervention chirurgicale, des douleurs post-opératoires sont possibles (prises en charge selon le protocole prévu).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure (même ceux utilisés dans le cadre de formation d’internes en chirurgie, décrit dans un dossier particulier), le prélèvement de la pièce anatomique étant nécessaire pour effectuer des analyses sur l’implant, et n’étant pas compatible avec le réveil de l’animal.

Remplacement

L’objectif de l’étude est de pouvoir réaliser des analyses histologiques de la colonisation de l’implant sternal par le tissu hôte : cela nécessite impérativement le prélèvement de l’implant après colonisation, qui n’est pas possible in vitro ou chez l’homme.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit à son minimum par lot (3 par lot). En cas de données insuffisantes, l’expérimentation pourra être renouvelée une fois. Par ailleurs, dans l’objectif de réduction du nombre d’animaux, et sur les recommandations du conseil scientifique de la plateforme, les animaux, lorsqu’ils seront sous anesthésie générale pour les prélèvements de fin de procédure (à 3 mois ou à 6 mois selon les lots), ne seront pas directement euthanasiés mais utilisés à des fins de formation des internes de chirurgie pour une à deux procédures expérimentales supplémentaires, sous anesthésie générale, avant l’euthanasie (projet ayant une autorisation APAFiS distincte).

Raffinement

Les brebis proviennent d’un éleveur agréé (site n°2) et seront acheminées vers la plateforme (site n°1) a minima 5 jours avant l’implantation (période d’acclimatation). La procédure d’implantation de l’implant sternal se déroulera intégralement sous anesthésie générale avec apport d’analgésie préopératoire et un ajustement des doses en cas d’apparition de signes de douleur ou de réveil (modification de la fréquence respiratoire). Les brebis seront surveillées en postopératoire immédiat sur le site n°1 puis seront transférées dans l’établissement fournisseur, également agréé (site n°2). Ces déplacements sont assurés par le site n°2, via un véhicule agréé au transport des ovins. Les animaux ne seront ramenés dans la structure n°1 pour la fin de procédure que quelques jours avant pour les maintenir au maximum dans cet environnement. Les animaux seront suivis quotidiennement quel que soit leur lieu d’hébergement. Une convention, précisant les attendus respectifs, sera signée entre les deux parties avant le début du projet. Une grille de scores est établie avec une vigilance sur l’atteinte de points limites.

Choix des espèces

Le modèle brebis a été choisi en fonction de la taille du sternum proche de celle de l’Homme. Des brebis adultes sont nécessaires afin d’avoir un stade de développement et une croissance maximale atteinte.

244 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une toxine bactérienne reproduisant le syndrome hémolytique urémique, ainsi que des prises de sang répétées, pour tester une molécule censée améliorer la survie. Le porteur décrit une asthénie, une diarrhée et des tremblements marquant le point limite, et s'appuie sur l'article 14 de la directive pour réaliser certaines injections sans anesthésie. Il affirme que le recours à l'animal est "indispensable", cette pathologie systémique ne pouvant s'étudier sur un modèle uniquement cellulaire.

Objectifs

Le syndrome hémolytique urémique (SHU) est une maladie infectieuse grave le plus souvent d’origine alimentaire. Elle est une forme de microangiopathies thrombotiques (MAT), un ensemble de maladies caractérisées par des obstructions vasculaires associées à la présence de fragments de globules rouges dans le sang et une baisse du taux de plaquettes. Chez l’enfant, ce syndrome est le plus souvent causé par une infection due à une bactérie appartenant à la famille des Escherichia coli (E. coli) producteurs de toxines, appelées les Shiga-toxines (STx1 et 2). Ces toxines entraînent l’inflammation et la mort cellulaire massive. Le traitement de première intention repose sur les échanges plasmatiques. Actuellement, il n’existe pas d’options thérapeutiques ayant fait leurs preuves pour le traitement d’un SHU autres que des soins supports. La mise au point d’une véritable thérapie afin de traiter le SHU est nécessaire et primordiale afin de diminuer la mortalité et la morbidité. La clusterine (CLU) est une molécule endogène centrale capable de réduire l’inflammation et de limiter les obstructions vasculaires : le déficit en CLU était associé à une mortalité accrue et la supplémentation en CLU a amélioré la survie des souris. L’objectif de ce projet est de déterminer l’implication de la CLU dans la physiopathologie du SHU et son rôle protecteur potentiel afin de valider l’utilisation de la CLU dans un modèle préclinique de SHU, l’utilisation des animaux est donc indispensable.

Bénéfices attendus

Ce travail ouvre des perspectives thérapeutiques pour le traitement des SHU, les complications associées, incluant l’anémie, la thrombocytopéine et l’insuffisance renale. En effet, cette étude testera la capacité de la CLU à améliorer la survie. Ainsi, nous pourrons conclure sur l’intérêt à utiliser la CLU comme nouvel outil thérapeutique.

Procédures

1/ L’Injection intra péritonéale est utilisée dans les 3 procédures du projet. Elle concerne tous les animaux, soit 244 au total, pour une durée d’environ 1minute/injection. Cet acte n’induit pas de traumatisme ou de douleur à l’animal ; selon l’article 14 de la directive 2010/63/UE le recours à l’anesthésie n’est donc pas obligatoire. 2/ La prise de sang rétro orbitaire est utilisée dans les 3 procédures du projet. Elle sera effectuée sous anesthésie. Elle concerne tous les animaux, soit 244 au total, pour une durée d’environ1minute/prélèvement. Si un animal doit être prélevé à plusieurs reprises, une alternance des sinus prélevés sera respectée. 3/ L’Injection sous cutanée sera éventuellement utilisée dans les 3 procédures du projet. Elle ne concernera pas forcément tous les animaux. Au maximum elle pourrait concerner 182 animaux et serait réalisée si nécessaire (durée 1minute/injection). Il n’est donc pas possible de comptabiliser le nombre d’injections sous-cutanées qu’un animal pourra recevoir. Si besoin, les injections en sous-cutanée seront effectuées toutes les 6h dans la journée (2 injections maximum). Cet acte n’induit pas de traumatisme ou de douleur à l’animal ; selon l’article 14 de la directive 2010/63/UE le recours à l’anesthésie n’est donc pas obligatoire. 3/ L’Injection intra veineuse est utilisée dans 2 procédures du projet. Elle concerne 116 animaux, pour une durée d’environ 2minute/injection. Cet acte n’induit pas de traumatisme ou de douleur à l’animal ; selon l’article 14 de la directive 2010/63/UE le recours à l’anesthésie n’est donc pas obligatoire.

Impact sur les animaux

L’injection de la toxine mime les caractéristiques du SHU. Les souris suivant la dose reçue pourront présenter (i) aucun signe clinique particulier (asymptomatique), (ii) certains signes cliniques et comportementaux traduisant une douleur potentielle. La souris pourra présenter une fermeture plus prononcée des yeux (asthénie), une diarrhée transitoire, une modification de comportement (nuisances légères) par l’absence de mobilité. A une dose plus importante de Stx-2, le poil pourra présenter un aspect piqué et à très forte dose, des tremblements pourront être observés (nuisances modérées). Ces tremblements constitueront un point limite de l’expérimentation car traduisant une douleur plus importante. La douleur des animaux sera gérée en pré-injection de toxine par l’adjonction d’un antalgique dans l’eau de boisson 24h avant l'injection de la toxine. L’antalgique sera présent constamment dans l’eau de boisson, suivant les signes cliniques observés, un antalgique plus puissant sera administré. Après l'injection de la toxine, les souris seront suivies bi-quotidiennement. La prise de sang rétro orbitaire est utilisée dans les procédures du projet. Elle sera effectuée sous anesthésie gazeuse. Si un animal doit être prélevé à plusieurs reprises, une alternance des sinus prélevés sera respectée. Les différentes injections n’induisent pas d’inconfort de l’animal ni de modification de son état général du fait de l’absence de l’anesthésie, selon l’article 14 de la directive 2010/63/UE.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procedure pour prélèvement d'organes pour des analyses post mortem.

Remplacement

Des approches in vitro à partir de cellules murines et humaines ont mis en évidence les propriétés immunorégulatrices de la CLU et son effet ciblé. L’étude de l’effet thérapeutique de la CLU dans le SHU, une pathologie systémique, ne peut s’envisager que dans un organisme complet, et pas sur un modèle uniquement cellulaire, compartimenté. L’utilisation des animaux est indispensable avant de proposer un traitement facile à mettre en œuvre et dénué de toxicité pour améliorer le cadre clinique et la mortalité associés au SHU. En effet, seul un modèle in vivo nous assure de l’efficacité du traitement dans des conditions physiopathologiques proches de la réalité clinique. Le modèle murin proposé parait être le plus adapté à l’étude de ce traitement potentiel.

Réduction

Le projet sera réalisé sur un nombre nécessaire et suffisant d’animaux. Le nombre total d’animaux utilisés pour une étude a été défini en fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement interprétables et fiables. Le calcul d’effectifs a été réalisé avec un logiciel spécifique. Ainsi, ces calculs justifient le nombre de souris total (244) nécessaires à ce projet, incluant des lots de souris contrôles nécessaires à l’interprétation des données.

Raffinement

Les souris seront hébergées dans des conditions adaptées à l’espèce (en cage en portoir ventilé) avec un enrichissement du milieu (cabanes, papier, tunnel, tubes en carton, morceau de bois). Le protocole expérimental comprend un suivi biquotidien des animaux, des indicateurs comportementaux (fuite ou défense a la manipulation) et physiques prédéfinis (état général, prostration, poil hérissé, terne, suivi pondéral de l’animal) qui seront évalués, et constitueront les points limites de l’expérience (euthanasie de l’animal). Afin d’éviter toute souffrance animale au cours du protocole expérimental, la douleur sera gérée par l’adjonction d’un antalgique dans l’eau de boisson 24h avant l’induction du SHU. L’antalgique sera présent constamment dans l’eau de boisson, suivant les signes cliniques observés, un antalgique plus puissant sera administré. Lors des prélèvements sanguins au niveau du sinus rétro-orbitaire, les souris seront anesthésiées par anesthésie gazeuse. Une fois l’animal endormi dans la boite d’induction, il sera placé sur le dos, sur un tapis chauffant, le museau recouvert par un masque délivrant d’anesthésique. Un collyre ophtalmique anesthésique sera utilisé avant les prélèvements en rétro-orbitaire. Les plasmas, organes et tissus prélevés post-mortem constituerons une tissuthèque pour des marquages tissulaires et des dosage biochimiques ultérieurs.

Choix des espèces

L’espèce animale choisie pour ces études est la souris de type sauvage, lignée de souris dans laquelle le modèle SHU est connu et validé. Les souris utilisées seront agées de 6 à 10 semaines, plutôt jeunes en termes de système immunitaire car le SHU est une maladie grave affectant plutôt les jeunes enfants présentant un système immunitaire plus ou moins mature.

24 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une sternotomie sous anesthésie générale pour la pose d'un implant sternal, six prélèvements sanguins, plusieurs transports entre deux sites, puis la mise à mort à trois ou six mois. Le porteur indique qu'avant l'euthanasie les brebis encore anesthésiées serviront à la formation chirurgicale d'internes, présentée comme une mesure de "réduction" du nombre d'animaux. Il justifie le choix de la brebis par la taille de son sternum proche de celle de l'homme.

Objectifs

Objectif principal : Observer chez la brebis l'intégration par le tissu hôte de 2 types d’implant sternal (stabilisant le sternum) : -Groupe témoin : implant en alumine poreuse revêtue d'hydroxyapatite ne contenant pas d'Antibiotiques - Groupe expérimental : implant en alumine poreuse revêtue d'hydroxyapatite contenant des Antibiotiques (gentamicine et vancomycine) / Objectifs secondaires : - doser la concentration locale (dans le drain) en antibiotiques chez les brebis opérées avec un implant chargé en antibiotiques - Evaluer la cinétique de concentration systémique en antibiotiques chez les brebis opérées avec un implant chargé en antibiotiques. - Documenter par imagerie l’intégration des 2 types d’implant par du tissu hôte de nature osseuse. Le projet se déroule sur 2 sites : un site où les interventions et suivi post opératoire immédiat auront lieu (site n°1) et un site où le soin de suite sera réalisé (site n°2). Puis les brebis retourneront sur le site n°1 pour la mise à mort et réalisation des prélèvements.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de documenter la colonisation de l’implant par le tissu hôte ("l'ostéo-intégration" de l’implant sternal) qui est une propriété fondamentale pour un implant de réparation/remplacement sternal (tolérance à long-terme, résistance à l’infection). Ce processus dure plusieurs semaines à plusieurs mois. Grâce à l'explantation du bloc sternum-implant à l'issue de la procédure (à 3 mois et 6 mois), ce projet permettra de réaliser une évaluation anatomopathologique du processus d’ostéo-intégration de l’alumine poreuse revêtue d'hydroxyapatitevia des analyses macroscopiques (des photographies seront réalisées), microscopiques et histologiques des pièces opératoires. De plus, certains implants étant chargés en antibiotiques, ce projet permettra d'observer d’éventuels effets sur ce phénomène de la diffusion locale initiale de gentamicine et de vancomycine. L'imprégnation de l'implant en antibiotiques permet leur diffusion locale dans des tissus inflammatoires et remaniés. Cela permet une action antibactérienne locale plus difficilement accessible par voie orale ou par injection. Dans ce sens l'implant sternal imprégné d'antibiotiques permet de répondre aux deux problématiques de l'ostéite sternale post sternotomie à savoir la stabilisation de la cage thoracique après exérèse large et complète de tissus infectés et nécrosés ainsi que l'implantation d'un matériau résistant à l'infection, dans un milieu septique, permettant de traiter une éventuelle colonisation bactérienne résiduelle. Les dosages en antibiotiques dans le drain et le sang veineux des lots expérimentaux les premiers jours post-implantation permettront de s'assurer de la diffusion locale à haute concentration de gentamicine et de vancomycine et vérifier l'absence de diffusion dans l'ensemble du corps

Procédures

Les animaux auront tous une procédure chirurgicale sous anesthésie générale (durée estimée à 1h). Puis 6 prélèvements sanguins seront réalisés sur animal vigile (H3-H6-H12-H24-H48-H72), estimé à 10 minutes chacun. Le jour de la fin de procédure (soit à 3 mois ou à 6 mois selon le lot) et donc de mise à mort, les animaux toujours sous anesthésie générale pourront être utilisés à des fins de formation des internes de chirurgie via la réalisation d’une procédure chirurgicale, encadrée par un médecin sénior. Le projet se déroule sur 2 sites, les brebis seront donc déplacées pour 3 trajets (30 minutes). Sur le premier site (appelé animalerie n°1) auront lieu la chirurgie, le suivi post-opératoire immédiat (jusqu'au jour 4 environ, ou plus selon l'état de santé de l'animal) puis la mise à mort. Le second site (appelé animalerie n°2) est le fournisseur des animaux. Après avoir été opérées et surveillées en post-opératoire au sein de l’animalerie n°1, les brebis retourneront vers l'animalerie n°2 pour tout le temps du suivi (soit de 3 mois à 6 mois selon les lots). Elles seront réacheminées sur l'animalerie n°1 pour la mise à mort.

Impact sur les animaux

Un stress modéré peut être engendré lors de chaque manipulation : tonte avant les anesthésies, lors des prises de sang et lors des transports et changements de lieu. La présence d’un drain de Redon (sur 3 jours), avec un flacon plastique maintenu sur le dos par un bandage, peut gêner l’animal dans ses déplacements. Du fait de l'intervention chirurgicale, des douleurs post-opératoires sont possibles (prises en charge selon le protocole prévu).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure (même ceux utilisés dans le cadre de formation d’internes en chirurgie, décrit dans un dossier particulier), le prélèvement de la pièce anatomique étant nécessaire pour effectuer des analyses sur l’implant, et n’étant pas compatible avec le réveil de l’animal.

Remplacement

L’objectif de l’étude est de pouvoir réaliser des analyses histologiques de la colonisation de l’implant sternal par le tissu hôte : cela nécessite impérativement le prélèvement de l’implant après colonisation, qui n’est pas possible in vitro ou chez l’homme.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit à son minimum par lot (3 par lot). En cas de données insuffisantes, l’expérimentation pourra être renouvelée une fois. Par ailleurs, dans l’objectif de réduction du nombre d’animaux, et sur les recommandations du conseil scientifique de la plateforme, les animaux, lorsqu’ils seront sous anesthésie générale pour les prélèvements de fin de procédure (à 3 mois ou à 6 mois selon les lots), ne seront pas directement euthanasiés mais utilisés à des fins de formation des internes de chirurgie pour une à deux procédures expérimentales supplémentaires, sous anesthésie générale, avant l’euthanasie (projet ayant une autorisation APAFiS distincte).

Raffinement

Les brebis proviennent d’un éleveur agréé (site n°2) et seront acheminées vers la plateforme (site n°1) a minima 5 jours avant l’implantation (période d’acclimatation). La procédure d’implantation de l’implant sternal se déroulera intégralement sous anesthésie générale avec apport d’analgésie préopératoire et un ajustement des doses en cas d’apparition de signes de douleur ou de réveil (modification de la fréquence respiratoire). Les brebis seront surveillées en postopératoire immédiat sur le site n°1 puis seront transférées dans l’établissement fournisseur, également agréé (site n°2). Ces déplacements sont assurés par le site n°2, via un véhicule agréé au transport des ovins. Les animaux ne seront ramenés dans la structure n°1 pour la fin de procédure que quelques jours avant pour les maintenir au maximum dans cet environnement. Les animaux seront suivis quotidiennement quel que soit leur lieu d’hébergement. Une convention, précisant les attendus respectifs, sera signée entre les deux parties avant le début du projet. Une grille de scores est établie avec une vigilance sur l’atteinte de points limites.

Choix des espèces

Le modèle brebis a été choisi en fonction de la taille du sternum proche de celle de l’Homme. Des brebis adultes sont nécessaires afin d’avoir un stade de développement et une croissance maximale atteinte.

4 lapines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent trois injections intramusculaires d'un candidat vaccin, cinq prélèvements sanguins à l'oreille, puis une ponction intracardiaque de 30 mL de sang sous anesthésie qui sert de mise à mort. L'objet est de produire des anticorps contre la bactérie Klebsiella pneumoniae résistante aux antibiotiques. Le porteur affirme qu'il n'est "pas encore possible" de se passer de l'animal pour produire des anticorps polyclonaux et justifie la mise à mort par le volume de sang à récupérer.

Objectifs

S’appuyant sur les données communiquées par 87 pays en 2020, un nouveau rapport de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) met en évidence des niveaux élevés de résistance des bactéries aux antibiotiques (supérieurs à 50 %), en particulier chez des bactéries fréquemment retrouvées en milieu hospitalier, comme Klebsiella pneumoniae et Acinetobacter baumannii, responsables de septicémie. Le traitement de ces infections requiert obligatoirement l’utilisation d’antibiotiques de dernière ligne, cependant, 8% (jusqu’à 50% dans certains pays) des souches de Klebsiella pneumoniae responsables d’infections sanguines sont également résistantes à ces antibiotiques de dernière ligne. Des alternative aux antibiotiques, en particulier vaccinales, sont actuellement à l’étude. Un candidat vaccin, basé sur des cellules d’Acinetobacter baumannii inactivées (bactéries inoffensives dont tous les facteurs de virulence ont été retirés) et génétiquement modifiées pour exprimer des protéines de surface de Klebsiella pneumoniae, a déjà montré une protection significative dans un modèle d’infection à Klebsiella pneumoniae chez la souris. Une précédente étude a également testé la production d’anticorps chez le lapin en réponse à différente fréquences d’administration de ce candidat vaccin associé à un adjuvant (produit utilisé pour améliorer l’efficacité des vaccins). L’objectif est de poursuivre l’étude de ce vaccin chez le lapin afin d’analyser la variabilité de réponse à son administration chez cette espèce animale. Ce projet en particulier, vient compléter les différents groupes déjà testés en étudiant cette fois l’administration des cellules d’Acinetobacter baumannii inactivées, sans modification génétique associées à l’adjuvant (ces cellules sont appelées « cellules porteuses »). Ajouter ce groupe à l’étude a pour but de déterminer si les cellules porteuses sont capables d’entrainer une production d’anticorps spécifique ou non et d’évaluer l’importance de la réponse immunitaire associée à leur administration (via la quantité d’anticorps retrouvé en fin d’expérience).

Bénéfices attendus

Après la mise en évidence de l’efficacité du candidat vaccin chez la souris, et de sa capacité à entrainer la production d’anticorps chez la lapine ce projet vise à déterminer si les cellules porteuses ont un rôle dans l’efficacités du vaccin (activation de l’immunité, production d’anticorps). Les informations récoltées permettront d’en apprendre d’avantage sur le fonctionnement du vaccin. A terme, l’idée est de pouvoir favoriser la vaccination de populations à risque, en l’absence de traitement antibiotiques efficaces.

Procédures

Les animaux vont être soumis à différentes interventions : - 3 injections de cellules porteuses + adjuvant (200µL) par voie intramusculaire à J0, J28, J56 (en alternant la cuisse droite et la cuisse gauche) sur animal vigile - 3 secondes par injection - 5 prélèvements sanguins à l’oreille à J0, J14 et J28, J42 et J56 (en alternant l’oreille droite et l’oreille gauche) sur animal vigile en cage de contention - 5 minutes de maintien en cage de contention par prélèvement - 1 anesthésie générale par injection intramusculaire (3 secondes) directement suivie d’une ponction intracardiaque de 30mL de sang (2 minutes) qui se terminera par une injection intracardiaque d’un euthanasiant (3 secondes) pour assurer la mise à mort.

Impact sur les animaux

Les animaux vont être soumis à différents actes pouvant induire un stress ou une douleur légère : - 3 injections intramusculaires à J0, J28, J56 (en alternant la cuisse droite et la cuisse gauche) - Le candidat vaccin a déjà été testés chez la souris et le lapin et n’ont montré aucun signe de toxicité. Nous n’attendons donc aucune toxicité lors de l’administration des cellules porteuses. - 5 prélèvements sanguins à l’oreille à J0, J14, J28, J42 et J56 (en alternant l’oreille droite et l’oreille gauche) sur animal vigile en cage de contention - Les animaux seront familiarisés à la cage de contention au cours de 3 séances d’habituation réalisées avant le début de l’expérience. - 1 anesthésie générale par injection intramusculaire directement suivi d’une ponction intracardiaque de 30mL de sang qui se terminera par une injection intracardiaque d’un euthanasiant pour assurer la mise à mort. - La ponction intracardiaque étant réalisée sous anesthésie générale, elle ne sera associée à aucune douleur particulière.

Devenir

Les 4 animaux du projet seront mis à mort à l’issue des 70 jours d’expérience ou plus précocement s’ils montrent des signes de souffrance. Leur mise à mort est justifiée par la nécessité de récupérer suffisamment d’anticorps pour les analyses complémentaires ce qui implique le prélèvement d’une grande quantité de sang.

Remplacement

La production d’anticorps polyclonaux est un mécanisme complexe basé sur l’interaction entre plusieurs types de cellules immunitaires. La première étape indispensable à cette production est l’immunisation chez l’animal. Il n’est pas encore possible aujourd’hui de se passer du modèle animal pour la production d’anticorps.

Réduction

Cette étude a été construite de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisé. Seul 1 groupe de 4 lapins sera administré par les cellules porteuses + adjuvant (protocole de 3 immunisations) afin de compléter des données précédemment obtenus (pas de groupe control). Comme ce projet ne comporte qu’un groupe, aucun test statistique de comparaison ne sera utilisé.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans un environnement adapté et enrichi (jouets). Ils seront suivis 2 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude. Un suivi accru sera réalisé durant les 6h suivant les administrations des cellules porteuses et la fréquence de surveillance sera augmentée en cas d’observation de signes cliniques anormaux. L’administration des cellules porteuses n’est pas censée entrainer d’effet indésirable. Cependant des critères d’interruption de l’étude, supportés par une grille de score de douleur, ont été mis en place dans le cas où un animal montrerait des signes de souffrance.

Choix des espèces

La lapine est un modèle de choix pour la production d’anticorps polyclonaux. En effet sa taille moyenne implique un volume sanguin important et donc un plus grand potentiel de récupération d’anticorps que pour la souris par exemple. Les lapines de cette étude seront âgées de 3 mois de façon à avoir une maturité immunitaire suffisante.