Troubles cardiaques
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- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Effet d’un nouvel anti-inflammatoire sur la circulation sanguine et le pronostic neurologique dans un modèle d’arrêt cardiaque chez le cochon EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Un calmant est injecté, puis une anesthésie générale posée, avant qu'une stimulation dans le ventricule droit ne déclenche une fibrillation et un arrêt cardiaque. Suivent quinze minutes de réanimation par massage cardiaque mécanique, quatre heures d'anesthésie, un réveil, vingt-quatre heures de surveillance, puis une nouvelle anesthésie et la mise à mort pour prélever les organes. 26 cochons vont être utilisés ainsi, répartis entre deux établissements, pour tester un anti-inflammatoire sur les lésions cérébrales qui suivent un arrêt cardiaque. Le porteur écrit que le massage mécanique peut causer des lésions internes douloureuses pendant les vingt-quatre heures suivant le réveil, et classe l'ensemble en souffrance modérée.
Objectifs
L'arrêt cardiaque correspond à l'arrêt brutal de la circulation sanguine et de la respiration. En Europe, seulement 11,7 % des personnes victimes d'un arrêt cardiaque en dehors de l'hôpital survivent. Cependant, à peine 7 % d'entre elles retrouvent un bon état neurologique, c'est-à-dire sans séquelles importantes. Au fil des années, les progrès scientifiques et technologiques ont permis d'améliorer les chances de survie. Par exemple, le massage cardiaque effectué rapidement par un témoin et l'utilisation précoce de défibrillateurs semi-automatiques ont considérablement augmenté les chances de survie. De nombreux facteurs influencent le pronostic, (temps écoulé avant le début des massages, problème de ventilation, ...) et ne permettent pas toujours de prédire avec précision l'évolution pour chaque patient. C'est pourquoi une étude comparative est essentielle pour mieux comprendre et améliorer les traitements actuels , en particulier pour étudier un nouvel anti-inflammatoire utile en urgence. Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs différent (noté EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Ce projet étudie les effets d'un nouveau médicament sur l'inflammation et les dommages au cerveau causés par un manque temporaire de circulation sanguine. Ces connaissances aideront à mieux comprendre pourquoi la circulation sanguine devient instable et comment des lésions cérébrales peuvent se produire après un arrêt cardiaque.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'EU1 puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale (2minutes). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront un arrêt cardiaque puis une réanimation qui durera 15 minutes (opérations dans l'EU2). Ils resteront anesthésiés pendant 4h après l'arrêt cardiaque avant d'être réveillés et surveillés pendant 24h (retour dans l'EU1). Après 24h, Ils recevront une nouvelle injection de calmant et une nouvelle anesthésie avant mise à mort pour réaliser les prélèvements terminaux.
Impact sur les animaux
Nuisances : douleur due à l'injection de la prémédication en intra-musculaire (20 secondes) ; Risques inhérents à la procédure : Induction d'une fibrillation ventriculaire par stimulation dans le ventricule droit provoquant un arrêt cardiaque, une hypoxie globale et un stress métabolique chez l’animal (24h). La procédure implique un massage cardiaque mécanique qui peut engendrer des lésions physiques internes, douloureuses au réveil de l'animal (24h).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvements d'organes en vue de l'étude des tissus.
Remplacement
L'arrêt cardiaque et la réanimation cardio-pulmonaire touchent plusieurs systèmes du corps en même temps : le cœur, le cerveau, les vaisseaux sanguins et le système immunitaire. Ces interactions complexes ne peuvent pas être entièrement reproduites en laboratoire ou avec des modèles informatiques. Les expériences sur des cellules isolées aident à comprendre certains mécanismes mais elles ne reflètent pas le fonctionnement global d’un corps vivant, où circulent le sang, les hormones et les réponses immunitaires. Les simulations informatiques, basées sur des données existantes, ne peuvent pas prédire avec précision les réactions complexes d’un organisme entier à des traitements comme ce nouvel anti-inflammatoire.
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et à la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l'intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leur paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de simuler avec précision les conditions humaines d’un arrêt cardiaque et d’une réanimation afin d’évaluer l’impact d’un traitement. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de pouvoir réaliser une réanimation cardio-pulmonaire permettant de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Etude préclinique pour tester l’effet de 2 molécules sur le phénotype cardiaque des souris Chchd10S59L/+
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
168 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles portent une mutation liée à la sclérose latérale amyotrophique et reçoivent une injection dans l'abdomen chaque jour pendant seize semaines, avec deux échographies cardiaques sous anesthésie gazeuse de quarante-cinq minutes et deux prélèvements sanguins. Le porteur teste deux molécules déjà utilisées chez l'être humain dans d'autres maladies et renvoie l'effet sur les troubles neurologiques à une étude ultérieure. Un amendement ajoute soixante souris au protocole, "suite à un problème lors de la première tentative de réalisation", dans un projet qui présente par ailleurs son effectif comme réduit au minimum.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie affectant le système neuromusculaire et entraine la mort par insuffisance respiratoire dans les 3 à 5 ans suivant l'apparition des symptômes. L'une des causes probable de cette maladie est une mutation génétique modifiant une protéine. Pour comprendre le rôle de cette protéine, une souris portant la même mutation a été générée. Ces souris présentent des déficits similaires à la maladie humaine, notamment au niveau cardiaque. A ce jour, il n’existe aucun traitement efficace contre la SLA. Le but de cette étude est de tester deux molécules déjà utilisée chez l'Homme dans d'autres pathologies. Leur mécanisme d'action pourrait en effet lutter contre les effets de la mutation de cette protéine. Nous réaliserons ainsi un traitement de 8 à 24 semaines d’âge pour tester l'effet des 2 molécules sur les symptômes cardiaques des souris. Pour cela, nous effectuerons des échographies cardiaques et un suivi du poids des animaux durant l'ensemble de la durée du traitement. Des analyses sanguines seront aussi effectuées. L’effet du traitement sur le l'aspect neurologique qui apparait plus tardivement, fera l’objet d’une autre étude.
Bénéfices attendus
Aucun traitement n’étant disponible à ce jour pour agir contre la SLA, il est primordial de mieux comprendre cette pathologie, et notamment les mécanismes responsables de la mort des neurones moteurs, dans l’optique à plus long terme de développer des recherches à visée thérapeutique. La réalisation de cette étude préclinique sur un modèle murin est indispensable pour savoir s'il est possible d'améliorer les maladies des motoneurones en général mais aussi les troubles cardiaques et musculaires développés par ces animaux. Une meilleure connaissance du modèle sera aussi obtenue avec des tests permettant de déterminer la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique de ces animaux, permettant une possible modélisation de l'aspect neurologique des pathologies modélisées
Procédures
2 prélèvements sanguins qui durent quelques minutes. Une injections intrapéritonéales par jour pendant maximum 16 semaines. 2 évaluations cardiaques réalisées par imagerie avec une anesthésie gazeuse de 45 minutes environ. un autre lot d'animaux aura uniquement une injection intraveineuse et un prélévement sanguin, sous anesthésie. Ces deux gestes ne durent que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une anesthésie gazeuse lors des échographies cardiaques induisant un stress léger ainsi que des prélévements sanguins induisant une légère douleur. Les injections journalières par contention induiront un stress modéré.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses histologiques.
Remplacement
Dans un but de remplacement, des expériences ont été réalisées précédemment sur des cellules de patients porteurs de mutations de ce gène d'intéret. Ces expériences ont montré que les troubles cliniques de SLA chez l’homme n’étaient pas limités au système nerveux central et que d’autres tissus, tels que les muscles, étaient affectés. Il n'est malheureusement pas possible de tester des traitements sur ces cellules musculaires en culture pour mettre en évidence une restauration de la fonction cardiaque. Seul un modèle animal permettra d’appréhender tous ces aspects : effets de la mutation d’intérêt dans différents tissus et à différents âges. Nous ne disposons pas d'une autre possibilité d'étudier la fonction de ce gène dans un organisme vivant. Dans le cadre d'atteintes de la fonction cardiaque, le modèle souris constitue la meilleure approche disponible à ce jour pour cela.
Réduction
Chaque groupe expérimental sera constitué de 15 animaux, cet effectif étant suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables dans les protocoles d'analyse prévus (échographie cardiaque et électrocardiogramme). Nous souhaitons donc employer un total de 60 souris pour ce protocole, en comparant des animaux exprimant ou non le gène d'intérêt, dans des conditions physiologiques ou suite à un traitement. Par ailleurs, nous utiliserons également 48 animaux produits dans la fécondation in vitro permettant la création de la cohorte expérimentale. Ces derniers permettront de mieux connaitre la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique afin d'envisager ensuite une analyse de l'effet thérapeutique des molécules sur les troubles neurologiques existants à un stade plus tardif. Amendement 1: Un deuxième groupe de 60 souris devra être employé suite à un problème lors de la première tentative de réalisation du protocole.
Raffinement
Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal isolé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Les animaux seront maintenus en groupes, dans des conditions d'animalerie optimales. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi. Le cas échéant, des soins locaux seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés et observés toutes les semaines en plus du suivi quotidien habituel. Lors du prélèvement sanguin, nous effectuerons une compensation du volume injecté avec du sérum physiologique.
Choix des espèces
La souris est l’animal modèle de choix pour cette étude préclinique. Elle permet notamment un accès facile à l’ingénierie génétique. La souris est un animal dont la modification génétique est aisée et nous disposons justement du modèle porteur de la modification génétique sur le gène d'intérêt, ce qui en fait un modèle de choix. Par ailleurs, ce mammifère permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Enfin, dans le cadre d'atteintes de la fonction cardiaque, le modèle souris constitue la meilleure approche disponible à ce jour. Les animaux seront des souris âgées de 8 semaines au début du protocole, afin de travailler sur un modèle adulte où la fonction cardiaque est développée mais avant l’apparition de l’altération du phénotype afin d’agir de façon précoce avec le traitement avec les deux molécules.
Évaluation de thérapies permettant l’inhibition des canaux mécanosensibles sur la progression des malformations caverneuses cérébrales chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Des souris reçoivent un traitement qui provoque des malformations vasculaires et des saignements dans le cerveau, puis une injection quotidienne pendant quatre mois, soit jusqu'à 81 injections par animal éveillé, auxquelles s'ajoutent douze séances d'imagerie d'une heure sous anesthésie. 450 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur qualifie ces administrations de source d'une "légère douleur" et l'imagerie hebdomadaire d'un "léger stress", tout en indiquant que les lésions cérébrales entraînent des complications à cinq mois, raison pour laquelle les souris sont utilisées avant quatre mois afin d'éviter la mortalité. Toutes sont tuées en fin de traitement pour prélever les tissus.
Objectifs
L’angiome caverneux est une malformation vasculaire localisée essentiellement dans le cerveau. Cette maladie affecte 1 individu sur 200. La forme héréditaire des angiomes caverneux est souvent liée à des mutations génétiques. Cette malformation se caractérise par des amas de vaisseaux sanguins dans le cerveau qui peuvent provoquer des saignements et des problèmes neurologiques. À ce jour, il n’existe aucun traitement médicamenteux pour les patients. L’unique option est la suppression de la lésion par neurochirurgie, qui peut se révéler impossible selon la localisation de la lésion, en raison d’un risque vital pour le patient. Il est donc urgent de trouver des traitements empêchant le grossissement des lésions existantes, voire même de les faire disparaître et ainsi diminuer le risque de saignement. L’objectif est de tester 3 médicaments qui ont été identifiés dans des études préliminaires afin évaluer leurs effets sur des lésions vasculaires qui sont sur le point de se former ou qui sont déjà établies dans nos modèles animaux qui présentent les caractéristiques de la pathologie humaine des angiomes caverneux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à tester des molécules candidates pour le traitement des angiomes caverneux. L'utilisation de modèles animaux porteurs de la maladie permettra d'évaluer l'efficacité de ces molécules dans un contexte proche de la pathologie humaine. Ces recherches pourraient ainsi représenter une avancée majeure dans la prise en charge des angiomes caverneux chez les patients.
Procédures
L’étude implique une injection quotidienne du traitement aux animaux éveillés, pendant maximum 4 mois. Les animaux vigiles (au maximum 372) recevront 81 injections (une injection par jour, moins de 10 secondes de manipulation) pour l’expérience la plus longue c’est-à-dire 4 mois. L’étude implique également une session hebdomadaire (maximum 12 sessions) d’imagerie non invasive d’une durée maximum d’une heure, réalisée sous anesthésie et analgésie adaptées. Pour vérification du génotypage, une biopsie à l’oreille sera effectuée sur 20 animaux répartis tout le long du projet.
Impact sur les animaux
Les animaux recevront un traitement afin d’induire les angiomes caverneux impliquant des saignements dans le cerveau. En parallèle, les animaux recevront un traitement expérimental administré quotidiennement, afin de tester l’efficacité de molécules candidates sur la progression de la maladie. Ces administrations peuvent induire une légère douleur. L'évolution des lésions et la réponse au traitement seront suivies par des imageries hebdomadaires qui peuvent engendrer un léger stress. La formation des lésions vasculaires dans le cerveau s’effectue de façon progressive sur 5 mois et peut induire une perte de poids.
Devenir
En fin de traitements, les animaux seront mis à mort afin d’effectuer les analyses sur des tissus récupérés.
Remplacement
Notre projet se fera dans la continuité d'études réalisées sur des cellules. Le projet portant sur l’étude de la réponse d’organe entier (cerveau), il nous est impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique. En effet, un organe isolé, ne permettra pas d’évaluer l’efficacité des médicaments candidats pour le traitement des angiomes caverneux. Le passage au modèle animal est donc une étape indispensable afin d’observer les effets des composés administrés dans l'organisme. De plus, la souris possède toute la complexité du réseau vasculaire cérébral trouvé chez l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux minimum pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives a été calculé en se basant sur les études précédentes menées au laboratoire. Pour évaluer les effets des traitements, le nombre d’animaux tient compte des risques d’exclusion d’un animal lors de la réalisation des expériences. De plus, le nombre d’animaux pourra être réduit en fonction des résultats d’imagerie. Le nombre d’animaux nécessaires à nos travaux a été réduit au minimum sans compromettre l’interprétation statistique de nos résultats.
Raffinement
Pour réduire les nuisances attendues, l’ensemble des expérimentations d’imagerie seront réalisées sous anesthésie et analgésique adaptées, les animaux seront maintenus en température et un suivi de la fréquence cardiaque et respiratoire sera effectué. Une échelle de cotation de douleur sera utilisée afin d’évaluer l’état général de chaque animal et de définir des points limites adaptés permettant ainsi de prendre le plus rapidement possible des mesures nécessaires pour préserver le bien-être animal. Ce n’est qu’à 5 mois que les lésions cérébrales entraînent des complications inhérentes à la pathologie. Nous utilisons les animaux avant 4 mois afin d’éviter cette mortalité et la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Les animaux utilisés représentent le modèle le plus pertinent pour nos études, car il reproduit de manière fidèle les caractéristiques clés de la pathologie humaine des angiomes caverneux. Nous utilisons les souris dès leur naissance pour induire la maladie et, ainsi, pouvoir évaluer l’effet préventif ou curatif de différentes molécules sur les lésions qui sont sur le point de se former ou qui sont déjà établies.
Identification des facteurs sanguins et mécanismes régulant la neurogenèse dans le cadre du vieillissement et la dépression.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système nerveux
1 824 souris vont être utilisées, toutes tuées pour des analyses histologiques, 1 152 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 672 dans des procédures modérées. Elles subissent des chirurgies d'environ une heure, sept tests comportementaux totalisant 54 minutes par animal, des injections quotidiennes, des gavages et jusqu'à deux prélèvements de sang, une partie recevant de la corticostérone en continu pour reproduire un état dépressif. Le porteur décrit une possible rétention d'eau, des altérations du pelage, des troubles digestifs et des risques d'infection ou d'inflammation après injection dans le cerveau. Les retombées annoncées, mieux traiter la dépression des personnes âgées, restent à l'état de perspective, quand le porteur affirme que les modèles in vitro ou informatiques ne peuvent pas reproduire cette complexité.
Objectifs
Le vieillissement est un facteur de risque de la dépression en altérant progressivement les fonctions cérébrales et vasculaires. Au fil du temps, certaines fonctions se dégradent et la production de nouvelles cellules nerveuses diminue. A l’heure actuelle, les mécanismes sous-jacents restent méconnus. Dans ce projet, nous cherchons d'abord à restaurer certaines fonctions en augmentant le niveau d’une protéine dans le sang, en vue des résultats antérieurs montrant que cette protéine favorise la régénération des vaisseaux sanguins chez les souris âgées. Ensuite, nous visons à atténuer les effets de la dépression liée à l'âge en utilisant un médicament pour éliminer les cellules souches neurales sénescentes. Nous voulons approfondir notre compréhension de ces traitements pour mieux traiter la dépression chez les personnes âgées.
Bénéfices attendus
En cherchant à comprendre quels sont les mécanismes sous-jacents à un déclin de la neurogenèse associé à un état dit-dépressif lié à l’âge, Cette étude permettra d’une part d’améliorer notre connaissance et notre compréhension de la physiopathologie de la dépression et d’autre part essayer de trouver des thérapies spécifiques pour la dépression liée au vieillissement.
Procédures
Les souris seront soumises à plusieurs types d'interventions expérimentales. Parmi celles-ci, certaines impliquent des procédures chirurgicales d’une durée d'environ 1 heure par animal. En plus des interventions chirurgicales, sept tests (durée totale par animal de 54 minutes =, 10+6+2+6+10+5+15 minutes) comportementaux seront réalisés. De plus, un prélèvement sanguin sera effectué sur chaque souris, d'une durée de quelques secondes. Chaque animal subira un maximum de deux prélèvements sanguins, espacés d’un minimum de quatre semaines. Les tests comportementaux sont réalisés sur des animaux vigiles, sans anesthésie, et leur durée varie entre 2 et 15 minutes par souris en fonction du test.
Impact sur les animaux
Les injections quotidiennes de molécule d’intérêt, peuvent entraîner une douleur légère et de courte durée au site d'injection, ainsi que des risques de lésions des vaisseaux sanguins ou des tissus environnants, avec un risque d'infection. La piqûre d'aiguille pour l'injection et les prélèvements sanguins de petit volume nécessitent une contention et une introduction d’aiguille conformément aux bonnes pratiques vétérinaires, ce qui peut également provoquer une douleur légère et temporaire. En outre, la manipulation quotidienne des animaux pour ces procédures peut induire du stress et de l'anxiété, affectant leur bien-être général. Le modèle de dépression induit par l'administration chronique de corticostérone peut présenter une rétention d’eau aboutissant à une augmentation du poids, ainsi que des altérations du pelage. L’administration par gavage d’une molécule d’intérêt peut induire un stress physique, notamment en raison de la répétition de la procédure. Ce traitement pourrait également provoquer des troubles gastro-intestinaux. L'administration dans le cerveau du même traitement, présente des risques spécifiques liés à la chirurgie. L'injection dans le cerveau peut entraîner des complications post-opératoires, notamment un risque d’infection ou des inflammations locales au site d'injection.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés car il est nécessaire de réaliser des études histologiques sur les tissus à l’issue de chaque procédure.
Remplacement
Etant donnée la complexité multifactorielle de la physiopathologie du vieillissement et la dépression ainsi que les mécanismes mis en jeu, les modèles animaux sont indispensables pour étudier cette complexité biologique et les interactions dynamiques des systèmes physiologiques intégrés, qui ne peuvent être reproduites par des modèles in vitro ou informatiques. Ils permettent de reproduire des maladies humaines spécifiques, d'étudier les mécanismes de ces maladies et de tester des traitements de manière réaliste. De plus, les données précliniques obtenues sur des animaux sont cruciales pour valider les découvertes et assurer la sécurité des nouveaux médicaments avant les essais cliniques humains. Toutefois, notre stratégie expérimentale est conçue de manière à réduire le plus possible le nombre d’animaux tout en réduisant tout stress et l'inconfort de l’animal.
Réduction
L’étude statistique impose des cohortes comprenant un nombre suffisant d’animaux afin d’avoir une évaluation pertinente de l’effet des différentes conditions expérimentales sur le comportement. Les taux de perte, ainsi que les amplitudes des effets cage qui ont été considérées seront précisées pour chaque procédure. De plus, nous nous attacherons à décrire au mieux le phénotype des animaux utilisés à l’aide d’une grande batterie de mesures comportementales et physiologiques. Cela nous permettra de réduire la variabilité intra-individuelle de chacun des tests, et ainsi de nécessiter d’un moins grand nombre d’individus pour évaluer l’effet de nos modèles et des traitements. Enfin, lorsque cela s’y prête, nous aurons recours à une étude longitudinale de l’état phénotypique et de la réponse neuronale des individus, ce qui nous permettra également d’augmenter notre puissance statistique et d’avoir besoin de moins d’animaux par groupe.
Raffinement
Tous les efforts seront mis en place pour réduire au maximum toute douleur, souffrance et angoisse des animaux, conformément aux principes de raffinement. La durée d’acclimatation à l’animalerie sera d’au moins une semaine pour permettre aux animaux de s'adapter à leur nouvel environnement et réduire leur stress initial. Les animaux seront surveillés tous les jours par l’expérimentateur et le personnel de l’animalerie. Des points limites seront mis en place. Les souris présentant des signes de douleur seront surveillées tous les jours pour évaluer l'efficacité des interventions et ajuster les soins si nécessaire. Si, malgré les interventions, une souris continue de présenter des signes de souffrance nuisant à son bien-être, et en accord avec le vétérinaire, nous procéderons à l'euthanasie gazeuse pour abréger ses souffrances. Pour réduire le stress associé à l'isolement, parfois nécessaire lors de comportements agressifs entre les individus, les cages d’hébergement seront enrichies avec des éléments tels que des igloos et du coton supplémentaire, offrant ainsi des opportunités de cachette et de nidification pour améliorer le bien-être psychologique des animaux.
Choix des espèces
Le choix d'utiliser la souris comme modèle pour étudier le vieillissement et la dépression repose sur ses similitudes physiologiques avec l'Homme, facilitant la compréhension de ces processus complexes. Sur le plan éthique, bien que la souris présente des différences génétiques et physiologiques avec les humains, elle fournit des données pertinentes pour la recherche biomédicale. En permettant l'étude du vieillissement dès 12 mois et l'induction de la dépression dès 2 mois, la souris offre des résultats rapides tout en minimisant la souffrance animale. Ainsi, son utilisation comme modèle animal dans ces études répond efficacement à des questions scientifiques cruciales tout en respectant les normes éthiques et en maximisant les bénéfices potentiels pour la santé humaine. Les animaux seront utilisés à deux stades de développement spécifiques : jeunes adultes (2-3 mois) et adultes âgés (18-22 mois). Cette sélection permet d'étudier le vieillissement à différents moments critiques de la vie des souris : les jeunes pour établir une base des fonctions biologiques avant les effets du vieillissement, et les adultes âgés pour observer les altérations biologiques plus avancées associées au vieillissement. Cette approche nous permettra d'obtenir une compréhension approfondie des processus physiologiques à différents âges, essentielle pour extrapoler ces résultats à la recherche sur le vieillissement humain et pour développer des stratégies de traitement pertinentes.
Analyse par imagerie du rôle de l’Angiopoiétine-like 4 (ANGPTL4) dans la fuite capillaire dans un modèle de choc septique (2/2)
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
324 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de toxines bactériennes qui provoque un choc septique, avec chute de la pression artérielle, insuffisance circulatoire puis troubles de la conscience allant jusqu'au coma, avant un scanner sous anesthésie précédé d'une injection de produit de contraste derrière l'œil. Le bénéfice avancé, de nouveaux traitements contre la fuite capillaire chez des patients dont la mortalité atteint 60 %, reste au stade de l'hypothèse, l'objectif immédiat étant de tester une protéine repérée chez 19 patients. Le porteur indique avoir mené des études in vitro préliminaires, les juge incapables de reproduire les voies physiologiques en jeu et conclut au recours à un modèle animal.
Objectifs
Le choc septique se définit comme une infection généralisée de l’organisme entrainant une défaillance de l’ensemble des organes. Il constitue un enjeu de santé publique majeur et est responsable, d’après l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), d’environ 11 millions de décès chaque année. Lors d’un choc septique il existe notamment un déséquilibre majeur entre les besoins de l’organisme en oxygène et nutriments et les apports fournis par le système cardiovasculaire. Plus spécifiquement, la perméabilité des vaisseaux sanguins augmente drastiquement, provoquant ainsi une fuite majeure du plasma. Cette anomalie vasculaire, qui porte le nom de fuite capillaire, joue un rôle prépondérant dans l’évolution des patients en impactant très négativement leur pronostic vital. Pourtant, bien qu’une mortalité de 60% soit associée aux patients présentant une fuite capillaire, son origine reste néanmoins très peu connue et il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement disponible. Dans ce contexte, notre projet de recherche vise à trouver des cibles thérapeutiques pour contrôler la fuite capillaire au cours du choc septique chez l’Homme. Dans un travail prospectif de recherche translationnelle entre un service de réanimation médicale et un laboratoire de recherche, nous avons identifié chez 19 patients plusieurs protéines associées au syndrome de fuite capillaire. Cette étude a permis en particulier d’identifier une cible d’intérêt particulier du fait de son action sur les vaisseaux sanguins. Plusieurs données suggèrent un rôle protecteur de cette protéine dans l’intégrité des vaisseaux sanguins. Notre objectif est ainsi de fournir la preuve de concept que la modulation de cette protéine permet de diminuer la fuite capillaire et ainsi la mortalité au cours du choc septique. Notre projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (l'un pour les injections et l'autre pour les imageries).
Bénéfices attendus
Le contrôle de la fuite capillaire au cours du choc septique est une approche totalement innovante. Elle répond à un besoin médical majeur, la fuite capillaire jouant un rôle majeur dans l’évolution défavorable des patients. L’objectif à long terme de ce projet est la mise au point de nouvelles thérapeutiques pour contrôler la fuite vasculaire chez les patients. La fuite capillaire induite par le choc septique est impliquée dans d’autres formes de syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS) lié à une agression aiguë sévère, comme le choc cardiogénique au sens plus large ou le syndrome de détresse respiratoire aiguë. La positivité de notre étude ouvrirait alors un large champ d’investigations et de thérapeutiques potentielles au cours de ces pathologies.
Procédures
Les animaux recevront chacun une injection de toxines bactériennes (d’une durée de moins d’une minute) puis de notre protéine d'intérêt (dans le premier établissement utilisateur). Une injection d’anti-douleur sera réalisée systématiquement en début d'expérimentation pour limiter la souffrance des animaux (durée de moins d’une minute). Les animaux recevront du produit de contraste par voie rétro-orbitale après anesthésie générale pour limiter l'inconfort. Les animaux subiront un scanner d'une durée totale de 5 minutes sous anesthésie générale (dans le second établissement utilisateur).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables liés à l'injection de toxines bactériennes sont les suivants : une baisse de la pression artérielle, insuffisance circulatoire avec des troubles de conscience (endormissement puis coma).
Devenir
Mise à mort, pour récupération post-euthanasie du sang et des tissus.
Remplacement
Dans un but de remplacement, des études préliminaires in vitro ont été réalisées au laboratoire. Cependant, ces conditions expérimentales ne sont pas satisfaisantes car elles ne permettent pas de reproduire les nombreuses voies physiologiques mises en jeu au cours du choc septique. La fuite capillaire est en effet d’origine multifactorielle et notre protéine d'intérêt régule de nombreuses voies physiologiques, comme l’inflammation, l’angiogenèse ou le métabolisme lipidique. Notre projet nécessite par conséquent le recours à un modèle animal, qui intègre ces différentes composantes physiologiques. De plus, les systèmes et protocoles d'imagerie ont été optimisés et caractérisés sur des objets physiques de forme, géométrie, composition, etc... connus permettant ainsi de comparer images obtenues et réalité, avant de passer chez l'animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à celui requis pour une validité statistique des résultats.
Raffinement
Les doses de toxines bactériennes utilisées dans notre projet peuvent engendrer l’apparition de douleurs physiques et psychologiques chez l'animal. Pour diminuer l’inconfort lié à cette phase précédent le coma, un antalgique sera administré. Néanmoins, si malgré cette administration et l’utilisation de tapis chauffants, l’enrichissement présent dans les cages et le suivi régulier des animaux, les expérimentateurs détectent une souffrance importante chez l’animal pendant l'expérimentation (scorée par une grille d'évaluation adaptée aux points limites spécifiques du projet), une mise à mort immédiate sera réalisée sous anesthésie profonde. Les animaux seront ainsi exclus de l’étude et rapportés dans un fichier spécifique. Les examens d'imagerie médicale sont non invasifs et atraumatiques et impliquent au maximum l'injection d'un agent de contraste utilisé en clinique. Les animaux seront surveillés tout au long du protocole afin d’observer leur comportement. En cas de signes de souffrance (scorée par une grille d'évaluation adaptée aux points limites spécifiques du projet), des traitements analgésiques seront utilisés. En cas d'échec de réduction de la douleur, les procédures seront arrêtées et les animaux mis à mort.
Choix des espèces
Les souris âgées de 10 semaines ont été choisies car le protocole précis d'induction du choc septique avec des toxines bactériennes est bien établi et décrit dans la littérature chez ce modèle animal. De plus, de précédentes études menées au laboratoire sur des souris de cet âge ont déjà démontré que le modèle était pertinent. Ces expériences permettront de définir si la protéine peut être une nouvelle cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la fuite capillaire au cours du choc septique chez l'Homme.
Comparaison de l’efficacité de l’administration d’Angiotensine 2 versus Noradrénaline dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réfractaire réanimé 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Sédatés dans un premier établissement, transportés dans un second, endormis puis canulés à la veine et à l'artère pour être placés sous circulation extracorporelle, 16 cochons de 50 à 60 kg ont ensuite le thorax ouvert et une artère coronaire obstruée afin de provoquer un arrêt cardiaque. Ils vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tués avant tout réveil, au terme de huit heures ponctuées de prélèvements sanguins à l'arrêt cardiaque puis trois et six heures plus tard. L'objet est de comparer deux médicaments, l'angiotensine 2 et la noradrénaline, pour maintenir la pression artérielle de patients sous assistance circulatoire. Aucun cochon ne pourra être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie, et des prélèvements de tissu cardiaque sont prévus.
Objectifs
L'initiation d'une oxygénation par une circulation extra corporelle est devenue une intervention de plus en plus fréquente chez les patients en état de choc cardiogénique et y compris en cas d'arrêt cardiaque réfractaire aux thérapies standards. La survie globale jusqu'à la sortie de l'hôpital en utilisant cette technique se situe entre 29 % (réanimation cardio-pulmonaire extracorporelle) et 41 % (choc cardiogénique réfractaire). La médication la plus couramment utilisée et recommandée pour palier aux effets secondaires de la circulation extracorporelle est un médicament appelé la noradrénaline mais ce médicament à des effets délétères sur le coeur et les vaisseaux. Il est possible que l'utilisation de l'angiotensine 2 sans effet cardiaque spécifiques soit meilleure. Nous allons comparer dans ce projet les effets de ces 2 médicaments sur un modèle porcin reproduisant l'état clinique de tels patients. Ce protocole est réalisé dans 2 établissements utilisateurs (appelés EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
L'un des résultats clés attendus concerne l'efficacité sur la circulation sanguine, mesurée à travers des paramètres tels que la pression artérielle moyenne ou le débit cardiaque. L'Angiotensine 2 est attendue pour démontrer sa capacité à maintenir ou à augmenter la pression artérielle moyenne de manière significative par rapport à l'administration de Noradrénaline, actuellement un traitement standard dans ces situations. Des différences entre les deux groupes de traitement pourraient influencer la décision clinique et le choix d'un médicament optimal.
Procédures
A l'EU1, les animaux subiront l'injection d'un sédatif pour atténuer le stress lié à la manipulation. Ensuite, ils sont transférés dans l'EU2 où se déroul la suite du protocole : une perfusion intraveineuse sera établie pour induire une anesthésie générale. Une fois complètement endormis et sous traitement analgésique, nous procéderons à l'installation d'un dispositif de circulation extracorporelle. Ce dispositif permettra de maintenir un débit cardiaque et d'assurer l'oxygénation du sang. Cette procédure implique la mise en place d'une canule dans une veine et une artère du cochon. Par la suite, une ouverture thoracique sera réalisée pour exposer le cœur, et nous simulerons un arrêt cardiaque en obstruant l'une des artères cardiaques. Des prélèvements sanguins seront effectués au moment de l'arrêt cardiaque, puis après 3 et 6 heures. Toutes ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale, avec maintien d'une normothermie et une administration continue d'antalgiques pendant les 8h de l'expérimentation.
Impact sur les animaux
Stress lors de la prémédication. Douleur induisant une possible tachycardie ou une hypertension. Effets secondaires à la chirurgie : perte de sang avec choc hémorragique lors de la pose de l'assistance circulatoire.
Devenir
Le cochon ne pourra pas être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie. De plus, des prélèvements de tissus cardiaques sont nécessaires pour une étude microscopique, l’animal ne reprendra pas conscience et sera euthanasié par overdose d'anesthésique.
Remplacement
Le modèle d’arrêt cardiaque suivi de procédures de réanimation ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un impact sur les différentes fonctions. L'adaptation à l'environnement physiologique direct du coeur nous conduit à réaliser cette étude sur un modèle animal où toutes les contraintes seront présentes. Ce modèle animal expérimental imite étroitement le scénario clinique des cas réfractaires d'arrêt cardiaque, permettant une évaluation plus précise des résultats microcirculatoires.
Réduction
Ce modèle est déjà en place dans notre structure ce qui permet de réduire le nombre d’animaux car le personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquement exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés à l'animalerie par groupes (au moins 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. L’animal est mis à jeun la veille de l’expérimentation. Le jour de l’expérimentation, les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés sédatives et myorelaxantes avec un produit psychotrope dissociatif aux propriétés analgésiantes. Les animaux peuvent être ainsi manipulés sans recours à des méthodes susceptibles de les effrayer inutilement ou de leur infliger des souffrances évitables. Les animaux seront ensuite sous anesthésie profonde pendant toute la durée de l'opération. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, respiratoire, la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal de cochon, animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque et de circulation sanguine, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.
Rôle du métabolisme sur l’organisation structurale du cardiomyocyte de rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sept prélèvements de sang à la queue en deux heures, un gavage de glucose et une injection d'insuline, répétés à 20, 60 et 120 jours de vie, plus trois échocardiographies sous anesthésie : 1 350 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélèvements post-mortem. Les génitrices reçoivent un régime riche en graisses pendant quatre mois, et leur descendance le même régime jusqu'au sevrage, pour reproduire l'effet d'une obésité maternelle sur le cœur des petits. Le porteur indique que la manipulation des ratons peut conduire la mère à les rejeter ou à les mutiler, et que certains animaux ne survivent pas à l'anesthésie malgré l'intubation. Il évoque aussi une injection de vecteur viral pouvant provoquer une insuffisance cardiaque, sans la faire figurer parmi les procédures décrites.
Objectifs
L'obésité est un problème majeur de santé publique et sa prévalence croissante contribue à augmenter l’incidence de maladies cardiovasculaires. L'épidémie de surpoids touche les femmes enceintes et des études épidémiologiques rapportent que les enfants nés de mères obèses présentent un risque accru de cardiopathies congénitales et, à l’âge adulte, des taux plus élevés d'événements cardiovasculaires et de mortalité. Cependant, il existe une véritable lacune dans nos connaissances sur l’origine des mécanismes moléculaires conduisant au développement de ces pathologies cardiaques.Notre objectif est d’établir l’impact du dysmétabolisme périnatal sur le développement de l’insuffisance cardiaque d’origine congénitale. Nous proposons une étude longitudinale sur la descendance pour caractériser la chronologie des altérations cardiaques et les défauts d’organisation postnataux des cardiomyocytes. Nous étudierons les voies (moléculaires, métaboliques) impactées (précocement ou plus tardivement) par le dysmétabolisme maternel pouvant expliquer les altérations développementales du cœur et, pour in fine, identifier des signature spécifiques et biomarqueurs potentiels
Bénéfices attendus
Les projets portant sur la compréhension du développement des cardiomyocytes et l'impact des pathologies métaboliques sur l'organisation des domaines membranaires en eux-mêmes permettrons de cibler le rôle de protéines d'intérêt identifiées au laboratoire dans la survenue de pathologie structurales et électriques. Ces avancées seront amenées à permettre de développer des cibles thérapeutiques dans le traitement de différentes arythmies et cardiomyopthies.
Procédures
Une partie des animaux seront mis sous régime riche en graisse, 4 mois pour les génitrices (2 mois avant la reproduction et pendant la durée de reproduction et lactation). Les géniteurs seront sous régime riche en gras uniquement pour la reproduction. Les petits seront sous le régime maternel correspondant (riche en gras ou contrôle) jusqu’au sevrage (20 jours de vie). Afin de valider le modèle de rat obésogénique, des mesures métaboliques seront réalisées sur animaux vigiles. Le gavage de glucose, procédure très rapide (quelques secondes) sera réalisé à 3 stades : 20, 60 et 120 jours de vie pour tester la tolérance au glucose. Le test de tolérance à l'insuline sera réalisé par injection intrapéritonéale aux 3 stades (20, 60 et 120 jours de vie). Le prélèvement d'une goutte de sang à la queue (quelques secondes) est effectué sur les animaux vigiles et permet de mesurer l'évolution de la glycémie. Cet acte sera répété 7 fois en 2 heures pour les tests de tolérance au glucose et à l'insuline. Le phénotypage cardiaque sera réalisé par échocardiographie (15 minutes), sous anesthésie gazeuse légère, pour d'obtenir de nombreux paramètres morphométriques et hémodynamiques. Les mesures seront effectuées aux 3 temps, 20, 60 et 120 jours de vie (soit 3 fois pour chaque animal). L’électrocardiogramme (ECG) de surface sera réalisé aux mêmes temps à 20, 60 et 120 jours de vie : cette procédure ne nécessite pas d'anesthésie (animaux vigiles) et sera réalisée dans la foule de l'échographie pour réduire le nombre d'interventions. Les animaux sont placés dans un tunnel en plexiglas aéré, les quatre pattes positionnées sur des plaques métalliques permettant de suivre le rythme cardiaque. Une seconde partie des animaux vigiles seront soumis à une injection de virus (AAV) par voie systémique à 1jour de vie (veine jugulaire facilement visible à ce stade). L'intervention est très rapide (quelques secondes). Ils seront phénotypes par ECG de surface et échographie, aux 3 stades (20, 60 et 120 jours de vie). Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure par une méthode réglementaire en vue des prélèvements et analyses.
Impact sur les animaux
L'obésité peut conduire à des difficultés de déplacement, un changement cutané et du pelage. L'injection du vecteur viral peut engendrer dans les semaines qui suivent une insuffisance cardiaque, en particulier lors du stress des manipulations. Les injections au stade nouveau-né et donc la manipulation des ratons par un tiers peut engendrer le refus de la mère de reprendre le petit dans la portée, tout comme des cas de mutilations. Il arrive également que des animaux ne supportent pas l'anésthésie lors des échocardiographies et ne peuvent être réanimés, et ce malgré l'intubation. Les tests métaboliques peuvent induire : une sensation de faim lors de la mise à jeun des animaux, une irritation de l'oesophage lors des administrations per os, une légère douleur de courte durée lors des injections intrapéritonéales et des prélèvements de sang. Les prélèvements peuvent induire également une irritation de la queue de l'animal.
Devenir
A l'issue de cette étude, tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements post-mortem. Ces prélèvements sont nécessaires pour les analyses et pour répondre à la question scientifique.
Remplacement
Les projets ont pour but de comprendre l'importance de l'organisation fonctionnelle du cardiomyocyte sur la fonction cardiaque, et en quoi un régime riche en graisse peu directement l'impacter. Comme nous travaillons à l'échelle de l'organisme, il est nécessaire d'utiliser un modèle expérimental proche de la pathologie ciblée dans notre étude. Toutefois, certaines études seront réalisées in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux pour notre étude (1350) est déterminé à la suite des études antérieures, relativement similaires dans la forme. Les paramètres échocardiographiques et métaboliques seront étudiés sur les mêmes lots d'animaux afin de réduire le nombre d'animaux nécessaire à cette stratégie expérimentale. La taille de nos groupes expérimentaux est également déterminante au regard de la puissance statistique nécessaire à la réalisation de comparaisons entre groupes. Ceux-ci requièrent un minimum de 20 animaux par groupes pour être relativements fiables et robustes.
Raffinement
Les rates arrivent à l'animalerie et sont soumises à un temps d'acclimatation de 7 jours avant le début du régime. Les rats servants à la reproduction sont soumis au même temps d'acclimatation avant le début de la reproduction. Afin de prévenir le risque de rejet et mutilation par la mère après manipulation par l'expérimentateur, la contention des ratons est réalisée avec des gants préalablement frottés contre la litière de la cage au moment de l'injection. Les portées sont à une par cage, et ce jusqu'au moment du sevrage, c'est à dire 3 semaines après la naissance. Les rats sont ensuite séparés par sexe et laissés 2 par cage lorsqu'ils ont atteint l'âge adulte. Les cages sont agrémentées avec du matériel d'enrichissement (jouets cartonnés, bâton de bois, sciure de bois, ouate). Les animaux sont surveillés tous les jours par le personnel compétent de l'animalerie. Lors des enregistrements par échographie, les animaux reçoivent une anesthésie gazeuse légère pour les maintenir immobiles. Les animaux se réveillent dès l'arrêt de l'anesthésie. La surveillance par les techniciens de l'animalerie est accrue pendant une semaine après anesthésie. Toutes les évaluations de fonction et prélèvements réalisés (prélèvement de sang) sont très rapides et peu douloureux. Un analgésique est administré en cas de douleur. Les points limites sont différents en fonction de l'âge du rat: - Avant sevrage: mise à l'écart du reste de la portée, refus de la rate d'alimenter le petit donc perte de poids, déshydratation, prostré dans un coin de la cage, mutilation. - Après sevrage: poil hirsute, pelade, comportement inhabituel.
Choix des espèces
Le rat est l'animal le plus approprié pour nos études. Il permet de garantir l'homogénéité des résultats et la possibilité de surveiller le développement des complications cardiaques dans un espace de temps raisonnable. Comme nous n'utilisons pas la technologie des transgènes, nous pouvons nous permettre un modèle rat, chez qui les études écho-cardiographiques sont plus simples. Par ailleurs, l'isolement de cardiomyocytes nécessaire aux études d'électrophysiologie est le plus fiable et mis au point chez le rat. Les stades de développement utilisés pour notre étude sont nécessaires : - Afin d'étudier la mise en place des domaines membranaires du cardiomyocyte, qui se fait en postnatal (d'où les stades 5, 20, 60 et 120 jours de vie). - Afin d'étudier le rôle de la protéine d’intérêt sur le développement myocardique (d'où l'injection à 1 jour postnatal). Les rats sont utilisés dès le premier jour après la naissance, et euthanasiés à 4 mois maximum. Ce stade correspond au stade suffisant du développement du remodelage cardiaque. C'est également le stade de maturité totale du myocarde.
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 30000
Créées sur place ou reçues d'autres établissements, des lignées de souris et de rats génétiquement modifiés sont élevées, tatouées et biopsiées pour vérifier qu'elles portent bien la mutation commandée. 320 000 souris et 30 000 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, ceux qui ne partent pas vers un autre projet d'expérimentation étant tués, sans placement possible puisqu'ils appartiennent au scientifique commanditaire. Chaque animal peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue et quatre prélèvements sanguins par jour, et exprimer du seul fait de sa mutation un phénotype douloureux tel qu'une arthrite. Le porteur ajoute que la mise à mort peut être programmée à un âge précis pour éviter que l'animal n'exprime ce phénotype, et que les scientifiques "s'engagent par écrit" à ce qu'il n'existe pas de solution de remplacement à leur lignée.
Objectifs
Ce projet a pour premier objectif le maintien de lignée de rongeurs génétiquement modifiées qui développent des modifications/symptômes physiques ou cliniques (appelés phénotypes) dû à la mutation des gènes, et l’évaluation de l’impact de ces caractéristiques sur leur bien être ; comme deuxième objectif la réalisation d'une biopsie (prélévement d’un morceau d’oreille le plus souvent) en plus d’une identification par tatouage des animaux. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique, par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées génétiquement modifiées, si nous ne connaissons pas l’impact de la mutation génétique sur l’animal, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre sa gestion optimale, sa prévention ou son traitement adéquat. Si l’impact de cette mutation est avéré et connu, la gestion de cette lignée y sera adaptée par la définition / surveillance des possibles signes cliniques ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée génétiquement modifiées, il est important de savoir si l’animal est porteur ou non de la mutation génétique, pour cela, une biopsie peut être réalisée qui permettra d’extraire l’ADN de l’animal et ensuite de vérifier si l’animal à la mutation dans son ADN. Ce test est important car dans l’élevage de lignée génétiquement modifiées, tous les animaux nés ne sont pas porteurs de la mutation, il est donc primordiale de le vérifier pour pouvoir utiliser les animaux d’interet uniquement et donner des résultats fiables. Enfin, certaines mutations génétiques ne font effet qu’après l’injection d’une hormone ou d’un antibiotique. Pour induire cette mutation d’interet et que l’animal exprime physiologiquement cette mutation, une injection de l’hormone pourra ainsi également être réalisée. Pour ce projet, nous comptons 350 000 animaux (ajout de 15% dû à l’augmentation de l’utilisation de ces modèles) répartis entre 500 et 600 projets différents. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes parfois pathologiques de leur mutation.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement modifiés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait du être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptée à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement modifiées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le bon modèle pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : - A maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute - A des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite). Dans de rare cas, l’administration de ligands peuvent être fait via des injections en intrapéritonéale ou en gavage (durée : moins de 5 minutes, fréquence peut varier d’une expérimentation à une autre, mais n’excédant pas une fois par jour pendant 7 jours, en cas de protocole nécessitant de dépasser ces limites, cela devra au préalable être valider par la SBEA) (durée et fréquences décrites dans la procédure 4, et recommandées par la littérature).
Impact sur les animaux
EExpression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité inatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dûs à l'injection d’un produit.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit en utilisation continue dans des projets d’expérimentation, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergé et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, ne sont utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypag. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européenes (au moins 7 animaux de chaque sexes et génotypes, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés et compétents au suivi vétérinaire des animaux. Dans le cas de lignées pouvant présenter un phénotype dommageable, si le phénotype le requiére, des observations cliniques plus fréquentes et plus spécifiques avec des points limites et des raffinements précis seront mise en place. Afin de limiter la douleur pour l’animal, une euthanasie pourrait être demandé en automatique à un point limite ou âge précis afin d’éviter que l’animal n’exprime le phénotype. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est mis à mort.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement modifiés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5jours après la fécondation.
Méthotrexate pour le traitement curatif de l’arthropathie hémophilique dans un modèle murin d’hémophilie B
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
Trois ponctions articulaires sous anesthésie provoquent chez 22 souris hémophiles une arthropathie du genou, avant qu'elles reçoivent par injection le traitement de référence, seul ou complété par du méthotrexate. Seize d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère, six d'un niveau léger, et toutes sont tuées. Le porteur écrit pourtant que l'expérience de son groupe ne lui fait "attendre aucunes douleurs" après le réveil, et ne retient comme nuisances que la piqûre des injections et une toxicité du méthotrexate sur la moelle osseuse. La mise à mort est justifiée par la "nécessité" de prélever tout le sang, geste qu'il juge incompatible avec le maintien en vie de l'animal.
Objectifs
L’hémophilie est une maladie hémorragique héréditaire rare liée à déficit en facteur VIII (FVIII) de la coagulation pour l’hémophilie A et le facteur IX (FIX) pour l’hémophilie B. La sévérité de l’hémophilie est définie par les taux de FVIII ou FIX plasmatiques. La forme sévère, où le taux du FVIII ou FIX est indétectable dans le sang, est caractérisée par des saignements spontanés surtout au niveau articulaire. Les saignements articulaires répétés, peuvent conduire à une atteinte articulaire handicapante appelée arthropathie hémophilique. Il s’agit d’une complication grave, de la maladie. La présence anormale du sang dans la cavité articulaire conduit à une inflammation et à terme à la destruction progressive de l’articulation. L’arthropathie hémophilique partage certaines caractéristiques avec d’autres maladies articulaires telles que la polyarthrite rhumatoïde. Comme dans le stade précoce de l’arthropathie hémophilique, chez les patients atteints de polyarthrite, il existe une inflammation articulaire. Le pilier du traitement de l'hémophilie est la substitution du facteur de coagulation manquant, cependant, aucun traitement actuellement disponible ne cible spécifiquement l’inflammation articulaire, alors que le méthotrexate utilisé dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde en première intention pourrait être efficace pour contrôler l’inflammation. Nous avons fait l’hypothèse que le méthotrexate pourrait réduire l’inflammation de la synovite comme traitement curatif chez les hémophiles et empêcher l’évolution de cette arthropathie handicapante, comme il fait dans la polyarthrite rhumatoïde. Lors d’un projet précédent, notre équipe a montré que le méthotrexate, comme traitement préventif administré avant les saignements articulaires, permet de réduire la synovite. Dans le cas de l’arthropathie, la première atteinte touche successivement la synoviale (membrane qui tapisse l’intérieure du genou), le cartilage et enfin l’os. Les premiers résultats nous montrent une diminution de la synoviale et du dépôt de fer sous forme d’hémosidérine. L’idée étant de proposer le méthotrexate comme traitement de manière temporaire et préventif à l’apparition d’une synovite L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité curative du méthotrexate pour traiter la synovite de l’arthropathie synoviale et de bloquer ainsi l’évolution de l’atteinte articulaire chez les souris hémophiles B.
Bénéfices attendus
La comparaison entre le traitement habituel par concentré de facteur de coagulation et le méthotrexate, va permettre d’évaluer l’efficacité potentielle de ce médicament dans le contexte d’arthropathie hémophilique, médicament couramment utilisée dans la polyarthrite rhumatoïde dont les dégâts articulaires sont similaires à ceux causés par l’hémophilie. Si les résultats de l’étude montrent une efficacité suffisante du méthotrexate dans l’arthropathie hémophilique, une étude clinique pourra alors être proposée pour évaluer l’efficacité du méthotrexate chez des patients hémophiles.
Procédures
Les souris seront séparées en 2 groupes pour comparer l'effet d'un adjuvent au traitement de référence dans la prise en charge de l'arthropathie hémophilique. Pour cela, les souris auront trois ponctions articulaires pour mimer la maladie et recevront soit le traitement de référence seul par injection ou le traitement de référence plus l'adjuvent par injection. Au terme de l'expérimentation, un prélèvement de sang total sera effectué. Les animaux seront soumis, sous anesthésie générale, à 1. Une ponction articulaire : 2-3 min 2. Un prélèvement sanguin: 1 min 3. La mesure du genou siège d’arthropathie : 30 sec 4. Une injection (groupe 1) et deux injections (groupe 2) : 1-2 min 5. Un prélèvement sanguin et mise à mort : 3-5 min
Impact sur les animaux
Au cours du projet, tous les gestes sont réalisés sous anesthésie et certains post mortem. Après le réveil suite à l’induction de l’arthropathie, l’expérience de notre groupe ne nous fait attendre aucunes douleurs. Les injections répétées des traitements peuvent provoquer une douleur légère (piqûre d’aiguille). Le traitement adjuvant peut avoir une toxicité au niveau de la moelle osseuse, sans incidence sur les plaquettes sanguines.
Devenir
La mise à mort est justifiée par la nécessité de prélèvement tous le sang, non compatible avec le maintien en vie de l'animal.
Remplacement
La nécessité d’un modèle animal est justifiée par le besoin d’un modèle vivant, dynamique et doté d’un système vasculaire et locomoteur pour cette étude sur les dégâts articulaire handicapants induits par l’hémophilie et son traitement.
Réduction
En accord avec l’expérience acquise par le groupe, le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans compromettre la validité statistique des résultats. De plus, les tests développés au laboratoire nous permettent d’effectuer un maximum de mesure et d’étude sur le même animal. Les mesures biologiques et histologiques de chaque souris sont comparées à son propre genou droit (genou contrôle) pour l‘étude de l’articulation.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour préserver le bien-être de l’animal. Quand cela est possible, les souris sont maintenues en groupe par fratrie avec l’utilisation de biberon à longues tiges. Tous gestes traumatiques ou stressants seront réalisés sous anesthésies et analgésie. Une possible gêne locomotrice peut être attendue, en cas d’apparition, de l’eau et de la nourriture seront mis à disposition dans la cage, au sol, pour éviter la station debout aux souris et le redressement sur les pattes arrière pour chercher leur nourriture. Afin d'éviter toute souffrance pour les animaux, nous appliquons les points limites strictes et spécifiques du projet.
Choix des espèces
La souris représente la seule espèce animale, après le chien hémophile, à permettre la mesure de l’activité des médicaments de l’hémophilie et d’étudier la destruction articulaire induite par la maladie. Il est important de préciser que la souris hémophile, paradoxalement à la forme humaine de cette maladie, n’est pas victime de saignement spontané et les saignements sont provoqués que par des traumatismes. Pour cette étude, nous allons utiliser des souris matures. Il est important de travailler avec des jeunes adultes dont la croissance est finie. Les souris très jeunes sont à éviter car leur croissance articulaire n’est pas encore terminée et les souris très âgées sont également à éviter en raison de la modification possible de la coagulation avec l’âge et par conséquent la tendance hémorragique.
Inhibition de la calcification vasculaire par la Canagliflozine
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
64 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une chirurgie de trente minutes réduit leur fonction rénale, puis un régime enrichi en phosphate et en vitamine D calcifie leurs artères, les traitements étant incorporés à la nourriture cinq jours sur sept pendant quatre semaines. L'incision ventrale est décrite comme une nuisance sévère avec mobilité réduite pendant vingt-quatre heures, suivie d'une perte de poids d'environ 10 %. Le porteur affirme que le modèle animal est "indispensable" et que l'interaction entre rein, cœur, vaisseaux et cerveau est "nécessaire", tout en indiquant que des résultats prometteurs sur la molécule ont déjà été obtenus sur des artères de souris et de patients cultivées hors de l'organisme.
Objectifs
Environ 850 millions de personnes sont atteintes d'insuffisance rénale chronique dans le monde (≈ 11 % de la population). La mortalité due à cette maladie augmente et devrait devenir la 5ème cause mondiale de décès d'ici 2040. Cela est en partie dû à une augmentation de la calcification vasculaire chez les patients. La calcification vasculaire est définie par l’accumulation de cristaux de phosphate de calcium dans les vaisseaux sanguins, ce qui les rend rigides, augmente la pression artérielle et fatigue le cœur. On manque encore de thérapies pour lutter contre la calcification vasculaire. Une nouvelle classe de médicaments, les gliflozines, a été utilisée pour lutter contre le diabète de type 2 ces dernières années. Il a été montré qu’en plus de leur action anti-diabète, ces composés induisent une protection des vaisseaux sanguins. Des résultats préliminaires suggèrent qu’une des gliflozines en particulier pourrait permettre de lutter contre la calcification vasculaire. Le projet a pour but de valider le potentiel thérapeutique de ce composé d’intérêt dans un modèle mimant fidèlement la maladie humaine : le rat avec réduction de fonction rénale et calcification vasculaire induite par un régime riche en phosphate et vitamine D. Ce modèle présente une hypertension artérielle et des atteintes cardiaques qui permettront d’évaluer la protection cardiovasculaire procurée par le composé. Le mode d’action du composé sera étudié en détail. On vérifiera également que ce composé agit en présence du principal médicament déjà utilisé chez les patients atteints d’insuffisance rénale.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal du projet est de démontrer à court terme que la molécule d’intérêt étudiée peut permettre le traitement des patients insuffisant rénaux présentant une calcification vasculaire. Les résultats doivent venir valider et approfondir ceux précédemment obtenus dans des modèles in vitro. Le mécanisme d’action du composé étudié est encore mal compris et il semble posséder des cibles non-identifiées. Explorer ces voies d’action alternatives dans un modèle proche de la maladie humaine permettra d’approfondir notre compréhension de l’action de ces composés. Le projet inclus un groupe traité avec un médicament déjà très couramment utilisé chez les patients pour être au plus proche des « conditions cliniques » et avoir de plus grandes chances que les résultats obtenus chez les rats puissent être reproduits chez l’humain. De plus, nous utiliserons une stratégie unique, basée sur l’analyse de certaines protéines urinaires similairement modifiées dans le modèle animal et chez les patients (dit marqueurs « humanisés »), pour mieux déterminer si le traitement peut fonctionner chez les patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie sous anesthésie générale gazeuse. La chirurgie dure environ 30 minutes et a pour but de réduire la fonction rénale pour mimer l'insuffisance rénale chronique humaine. Des analgésiques puissants seront utilisés pendant la chirurgie et la couverture analgésique sera maintenue pendant la période post-opératoire (48h minimum). Un prélèvement de sang aura lieu au cours du projet, 8 semaines après le début du protocole et avant les traitements. Ce prélèvement (0,5 ml) sera effectué à la veine de la queue suite à l’anesthésie gazeuse des animaux. La fonction rénale des animaux sera évaluée à la fin du projet à l’aide d’un dispositif miniature. Ce dernier permet de mesurer à travers la peau l’élimination par le rein d’une substance fluorescente injectée en intraveineux sous anesthésie gazeuse. Les mesures sont effectuées pendant 2h sur les rats éveillés, libres de leur mouvement. Les traitements seront administrés 5 jours sur 7 pendant 4 semaines dans la nourriture des animaux (boulettes contenant les produits à tester). L’induction de la calcification vasculaire sera aussi effectuée lors de cette étape par une supplémentation en vitamine D. Les rats sont placés dans des cages individuelles en présence de la boulette de nourriture (contenant la vitamine D et les traitements) et remis en groupe une fois qu’ils l’ont mangée (évite les gavages). A la fin du protocole, la pression artérielle des rats sera mesurée sous anesthésie générale gazeuse et couverture analgésie. Cette partie de la procédure est sans réveil et les rats anesthésiés seront ensuite euthanasiés chimiquement.
Impact sur les animaux
La chirurgie sur le rein peut induire de la douleur pour les animaux. L’incision ventrale lors de la chirurgie induit une nuisance sévère et une mobilité réduite des rats pendant 24h. Dans les jours suivants la chirurgie une perte de poids (environ 10 %) transitoire peut être observée (nuisance modérée). Un prélèvement de sang, effectué sur des rats anesthésiés, peut entrainer un léger stress. De même, lors de la mesure des fonctions rénales, l’injection intraveineuse d’un produit fluorescent sur les animaux anesthésiés représente une nuisance légère. L'utilisation de phosphate et de vitamine D peut arrêter la prise de poids chez les animaux ayant les plus faibles fonctions rénales (stress léger).
Devenir
les rats anesthésiés seront mis à mort pour prélèvement des organes
Remplacement
Le modèle animal est indispensable à cette étude pour induire une insuffisance rénale chronique et la calcification vasculaire qui est observée chez les patients. L'interaction entre différents organes (rein, cœur, vaisseaux sanguins, cerveau …) est nécessaire afin de représenter la maladie humaine. L’effet principal de la calcification vasculaire est l’augmentation de la pression artérielle qui va induire des atteintes cardiaques et rénales. Les artères sont soumises au flux sanguin les exposant à des composés toxiques lors de l’insuffisance rénale chronique et la calcification vasculaire s’accompagne d’un changement de la structure des artères. Cette situation ne peut être reproduite de façon réaliste que chez l’animal. Des résultats prometteurs concernant la molécule d’intérêt comme inhibiteur de la calcification vasculaire ont été obtenus dans plusieurs modèles in vitro et ex vivo (culture d'explants provenant d'artères de souris et de patients). Les expériences chez l’animal seront aussi complétées par des analyses sur culture cellulaire afin de mieux comprendre et décrire l’action de la molécule d’intérêt.
Réduction
Le nombre minimal d’animaux par groupe a été déterminé en prenant en compte la variance que l’on s’attend à observer lors de la mesure de la calcification vasculaire dans le modèle. Ce nombre doit nous permettre de mettre en évidence une différence statistique si l’effet protecteur du composé testé se confirme. Si une faible mortalité est observée au cours du projet, le nombre total d’animaux utilisés sera revu à la baisse. Il a été choisi de focaliser l’étude uniquement sur les rats mâles car le modèle est beaucoup mieux décrit chez ce sexe, alors que la femelle présente une résistance à l’insuffisance rénale et à la calcification vasculaire, suite à l’action des hormones féminines. Inclure les deux sexes dès le départ du projet aurait nécessité d’utiliser un plus grand nombre d’animaux. Les possibilités de transposer les résultats obtenus à l’humain seront maximisés grâce à la présence d’un groupe traité avec la thérapie classique utilisée en clinique et l’études de protéines urinaires communes au rat et à l’humain. De nombreuses données seront obtenues comme la mesure des fonctions rénales et l’analyse de protéines sanguines et urinaires à plusieurs moments de l’expérience. Le test de 5 groupes en parallèle permet d’éviter de devoir répéter les groupes non traités plusieurs fois. De nombreux tissus seront prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe et avec des équipes partenaires (rein, cœur, sang, artères, urine et fèces, muscles du mollet, tibias, cerveau, foie et gras). Au total, le projet nécessitera 64 rats au maximum.
Raffinement
La chirurgie de réduction de masse rénale est réalisée sous anesthésie générale gazeuse en une seule étape, ce qui évite d’avoir à opérer 2 fois les animaux (autre technique souvent utilisée). L’utilisation d’analgésiques puissants lors de la chirurgie et pendant 48h suite à l’opération permet de limiter le plus possible la douleur induite par cette procédure. Lors de cette étape et durant tout le projet, les effets indésirables sur le bien-être des animaux seront surveillés par l’utilisation d’une grille de score et la mise en place de points limites adaptés. Les instruments sont stérilisés entre chaque opération pour éviter les infections. Un protecteur oculaire (gel) sera utilisé pour prévenir la sécheresse des yeux des rats pendant la chirurgie. Les rats sont placés en cage individuelle brièvementt suite à la chirurgie afin de mieux les surveiller et favoriser leur récupération. Les animaux seront surveillés quotidiennement (activité, cicatrisation) pendant la semaine post-opération et de la nourriture hydratée sera placée dans le fond des cages afin de favoriser leur prise alimentaire. Les traitements seront incorporés dans la nourriture (après entrainement d’une semaine) ce qui permet d’éviter le stress et les possibles lésions de la trachée induites par la réalisation quotidienne de gavage. Cela évite aussi l’utilisation de solvants nécessaires à la dissolution de certains composés testés et pouvant présenter une toxicité.
Choix des espèces
Le rat est un animal dont la fonction rénale et les pathologies associées sont très proches de celles de l’humain. Par rapport à la souris, le rat permet de mieux mimer l’insuffisance rénale humaine et d’étudier des modifications cardiovasculaires de par sa plus grande taille. Le modèle chez le rat est bien connu, de nombreuses données sont disponibles ainsi que de nombreux outils pour analyser les tissus chez cette espèce. Les rats sont réceptionnés à l'âge de 7 semaines (200-225g) et leur fonction rénale est réduite à l’âge de 8 semaines. A cet âge les animaux viennent d’atteindre leur maturité sexuelle (stade jeune adulte). La réduction de fonction rénale à ce stade « jeune » permet d’obtenir une insuffisance rénale qui mime bien la maladie humaine. Les rats suivront ensuite des traitements en même temps que l’induction de la calcification entre leur 16ème et 20ème semaine de vie (stade adulte). Agés de 16 semaines après la chirurgie de réduction de masse rénale réalisée à 8 semaines, les rats présentent une pathologie bien installée et qui devrait être reproductible entre les animaux.
Effet d’un nouvel anti-inflammatoire sur la circulation sanguine et le pronostic neurologique dans un modèle d’arrêt cardiaque chez le cochon EU1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
26 cochons adultes de 50 kilos vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun subissant un arrêt cardiaque provoqué puis quinze minutes de réanimation. Une stimulation du ventricule droit déclenche la fibrillation, l'animal reste anesthésié quatre heures, puis il est réveillé et surveillé vingt-quatre heures avant d'être tué pour prélèvement d'organes. Le massage cardiaque mécanique peut provoquer des lésions internes douloureuses au réveil, et la procédure impose une hypoxie globale et un stress métabolique pendant ces vingt-quatre heures. Les retombées annoncées se limitent à mieux comprendre l'instabilité circulatoire et les lésions cérébrales qui suivent un arrêt cardiaque, quand l'atteinte infligée aux cochons, elle, est immédiate.
Objectifs
L'arrêt cardiaque correspond à l'arrêt brutal de la circulation sanguine et de la respiration. En Europe, seulement 11,7 % des personnes victimes d'un arrêt cardiaque en dehors de l'hôpital survivent. Cependant, à peine 7 % d'entre elles retrouvent un bon état neurologique, c'est-à-dire sans séquelles importantes. Au fil des années, les progrès scientifiques et technologiques ont permis d'améliorer les chances de survie. Par exemple, le massage cardiaque effectué rapidement par un témoin et l'utilisation précoce de défibrillateurs semi-automatiques ont considérablement augmenté les chances de survie. De nombreux facteurs influencent le pronostic, (temps écoulé avant le début des massages, problème de ventilation, ...) et ne permettent pas toujours de prédire avec précision l'évolution pour chaque patient. C'est pourquoi une étude comparative est essentielle pour mieux comprendre et améliorer les traitements actuels , en particulier pour étudier un nouvel anti-inflammatoire utile en urgence. Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs différent (noté EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Ce projet étudie les effets d'un nouveau médicament sur l'inflammation et les dommages au cerveau causés par un manque temporaire de circulation sanguine. Ces connaissances aideront à mieux comprendre pourquoi la circulation sanguine devient instable et comment des lésions cérébrales peuvent se produire après un arrêt cardiaque.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'EU1 puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale (2minutes). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront un arrêt cardiaque puis une réanimation qui durera 15 minutes (opérations dans l'EU2). Ils resteront anesthésiés pendant 4h après l'arrêt cardiaque avant d'être réveillés et surveillés pendant 24h (retour dans l'EU1). Après 24h, Ils recevront une nouvelle injection de calmant et une nouvelle anesthésie avant mise à mort pour réaliser les prélèvements terminaux.
Impact sur les animaux
Nuisances : douleur due à l'injection de la prémédication en intra-musculaire (20 secondes) ; Risques inhérents à la procédure : Induction d'une fibrillation ventriculaire par stimulation dans le ventricule droit provoquant un arrêt cardiaque, une hypoxie globale et un stress métabolique chez l’animal (24h). La procédure implique un massage cardiaque mécanique qui peut engendrer des lésions physiques internes, douloureuses au réveil de l'animal (24h).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvements d'organes en vue de l'étude des tissus.
Remplacement
L'arrêt cardiaque et la réanimation cardio-pulmonaire touchent plusieurs systèmes du corps en même temps : le cœur, le cerveau, les vaisseaux sanguins et le système immunitaire. Ces interactions complexes ne peuvent pas être entièrement reproduites en laboratoire ou avec des modèles informatiques. Les expériences sur des cellules isolées aident à comprendre certains mécanismes mais elles ne reflètent pas le fonctionnement global d’un corps vivant, où circulent le sang, les hormones et les réponses immunitaires. Les simulations informatiques, basées sur des données existantes, ne peuvent pas prédire avec précision les réactions complexes d’un organisme entier à des traitements comme ce nouvel anti-inflammatoire.
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et à la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l'intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leur paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de simuler avec précision les conditions humaines d’un arrêt cardiaque et d’une réanimation afin d’évaluer l’impact d’un traitement. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de pouvoir réaliser une réanimation cardio-pulmonaire permettant de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Étude sur la caractérisation des miRNA circulants associés à l’arthropathie hémophilique dans un modèle murin d’hémophilie B
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
Génétiquement hémophiles, 32 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune subit une ponction du genou droit sous anesthésie pour provoquer un saignement articulaire, geste douloureux qui peut entraîner boiterie et gêne locomotrice. L'objectif déclaré est de repérer dans le sang des micro-ARN servant de marqueurs précoces de la dégradation du cartilage et de l'os, deux de ces marqueurs ayant déjà été validés chez des patients hémophiles. Le porteur précise que la souris hémophile, contrairement aux malades humains, ne saigne jamais spontanément et ne saigne que si on la blesse, et justifie la mise à mort par la "nécessité" de prélever tout le sang de l'animal.
Objectifs
L’hémophilie est une maladie hémorragique héréditaire rare liée à déficit en facteur VIII (FVIII) de la coagulation pour l’hémophilie A et le facteur IX (FIX) pour l’hémophilie B. La sévérité de l’hémophilie est définie par les taux de FVIII ou FIX plasmatiques où la forme sévère est caractérisée par des saignements spontanés surtout au niveau articulaire. Les saignements articulaires répétés, peuvent conduire à une atteinte articulaire handicapante appelée arthropathie hémophilique. Il s’agit d’une complication grave, de la maladie. La présence anormale du sang dans la cavité articulaire conduit à une inflammation et à terme à la destruction progressive de l’articulation. Actuellement, le diagnostic d’une dégradation du cartilage et de l’os se fait par l’examen clinique, la radiographie, l’échographie et l’IRM. Cependant, ces méthodes ne permettent pas de détecter à un stade assez précoce de l’arthropathie. Les biomarqueurs représentent des candidats pour le diagnostic précoce. Les micro-ARN circulants sont présents dans de nombreux fluides, notamment le sang. Ils sont stables et résistants aux analyses et représentent déjà de bons candidats comme biomarqueurs pour le diagnostic et le pronostic d’autres pathologies comme la polyarthrite rhumatoïde. Il existe des similitudes physiopathologiques commune entre la polyarthrite rhumatoïde et l’arthropathie hémophilique dont l’inflammation articulaire et la destruction du cartilage et de l’os. En amont, une étude clinique précoce réalisée par notre équipe a identifié et validé deux micro-ARN circulants comme biomarqueurs de l’arthropathie hémophilique chez les patients hémophiles ayant des lésions avancées d’arthropathie. Nous cherchons à identifier des marqueurs globaux de l’atteinte du cartilage et de l’os pour à terme proposer la détection de certains biomarqueurs permettant le diagnostic de l’arthropathie hémophilique à un stade le plus précoce. Nous avons fait l’hypothèse que l’identification de biomarqueurs précoce de l’arthropathie hémophilique permettrait la mise en place d’un nouvel outil de diagnostics simple et rapide, réalisé lors de bilan sanguin. L’objectif de ce projet est d’identifier des biomarqueurs pour un diagnostic précoce de l’arthropathie hémophilique. Afin de détecter le plus tôt possible la mise en place d’une synovite et ainsi bloquer l’évolution de l’atteinte articulaire chez les souris hémophiles B sévères et à terme chez les patients.
Bénéfices attendus
La comparaison entre les différents stades d’atteinte de l’arthropathie nous permet de cibler les microARN d’intérêts pour le diagnostic de l’arthropathie hémophilique à un stade précoce. La conservation inter-espèce de ces biomarqueurs nous permet également de proposer une étude clinique afin d’évaluer l’efficacité des micro-ARN comme outil de diagnostic clinique chez l’Homme.
Procédures
Les souris subissent une ponction du genou droit sous antalgie et anesthésie générale (2-3 minutes) pour simuler l’arthropathie hémophilique et l’évaluation de l’atteinte ostéochondrale. Le dernier jour, les souris sont mises à mort sous antalgie et anesthésie générale par prélèvement sanguin (5 minutes).
Impact sur les animaux
Le phénotype des animaux comporte une vulnérabilité du point de vue de la coagulation, avec risque de saignement prolongé en cas de blessure mais pas de saignement spontané comme dans la forme humaine de la maladie Les ponctions du genou engendrent une douleur. L’arthropathie induite par la ponction peut occasionner une gène locomotrice, une démarche anormale ou boiterie ainsi qu’une légère douleur lors des déplacements et redressements de l’animal sur ses pattes arrières.
Devenir
La mise à mort est justifiée par la nécessité de prélèvement tout le sang, non compatible avec le maintien en vie de l'animal.
Remplacement
La nécessité d’un modèle animal est justifiée par le besoin d’un modèle vivant, dynamique et doté d’un système vasculaire et locomoteur pour cette étude sur les dégâts articulaires handicapants induits par l’hémophilie et son traitement.
Réduction
En accord avec l’expérience acquise par le groupe, le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans compromettre la validité statistique des résultats. De plus, les tests développés au laboratoire nous permettent d’effectuer un maximum de mesure et d’étude sur le même animal. Dans cette étude, chaque souris constitue son propre contrôle pour les mesures biologiques et histologiques, réduisant le nombre de souris et participant à la robustesse de l’étude d’un point de vue statistique.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour préserver le bien-être de l’animal dont l'application des points limites stricts et spécifiques du projet. Quand cela est possible, les souris sont maintenues en groupe par fratrie avec l’utilisation de biberon à longues tiges. En cas d’apparition de problème locomoteur (boiterie ou difficulté à la station debout), de l’eau gélifiée et de la nourriture dans la cage sont mis à disposition dans la cage. Tous gestes traumatiques ou stressants seront réalisés sous anesthésies et analgésie.
Choix des espèces
La souris représente la seule espèce animale, après le chien hémophile, à permettre la mesure de l’activité des médicaments de l’hémophilie et d’étudier la destruction articulaire induite par la maladie. Il est important de préciser que la souris hémophile, paradoxalement à la forme humaine de cette maladie, n’est pas victime de saignement spontané et les saignements sont provoqués que par des traumatismes. Pour cette étude, nous allons utiliser des souris matures. Il est important de travailler avec des jeunes adultes dont la croissance est finie. Les souris très jeunes sont à éviter car leur croissance articulaire n’est pas encore terminée et les souris très âgées sont également à éviter en raison de la modification possible de la coagulation avec l’âge et par conséquent la tendance hémorragique.