Troubles cardiaques
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- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
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- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Etude des effets de candidats médicaments dans un modèle d’embolie pulmonaire (EP) chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Un cathéter implanté par chirurgie dans la veine jugulaire, puis l'injection de caillots fabriqués à partir de leur propre sang pour boucher leurs artères pulmonaires : 1 615 rats vont être utilisés ainsi, dont 1 445 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. L'obstruction provoque une douleur et une détresse respiratoire plus ou moins marquée selon la zone touchée, suivie d'une baisse de mobilité, d'une perte d'appétit et d'une perte de poids. Il s'agit de mettre au point le modèle, puis d'y tester des candidats médicaments censés dissoudre les caillots. Tous les rats sont tués en fin de protocole, après une chirurgie qui expose le cœur et une mesure de pression dans le ventricule droit que le porteur juge "trop invasives pour envisager un réveil des animaux".
Objectifs
L'embolie pulmonaire est une pathologie cardiovasculaire résultant de l'obstruction d'une artère pulmonaire par un caillot de sang s'étant formé dans un vaisseau sanguin (appelé thrombose) éloigné, provenant généralement des veines des membres inférieurs. L'embolie pulmonaire est le 3ème syndrome cardiovasculaire aigu le plus fréquent dans le monde. Les facteurs de risques sont nombreux et incluent entre autres l’âge, les pilules contraceptives, l’insuffisance cardiaque, l’immobilisation, l’obésité, le tabagisme… La mortalité à la suite de l’embolie pulmonaire varie entre 2,5 et 30% selon les études. La plupart des décès par embolie pulmonaire surviennent quelques heures après l’événement, avant-même que le diagnostic ne soit réalisé dans 59% des cas. La prise en charge de la phase aigüe de l’embolie pulmonaire consiste à administrer des traitements qui vont venir dissoudre le caillot et rétablir la circulation dans l’artère pulmonaire obstruée tels que des anticoagulants, ou encore à effectuer le retrait du caillot par chirurgie. Cependant, cette dernière est réservée pour les cas les plus graves d'embolie pulmonaire et est une technique invasive alors que l'administration d'agent anticoagulant présentent des limites d'efficacité entre les individus et des effets secondaires tels que des risques d'hémorragie. L’objectif de ce projet est donc d'établir un modèle d’embolie pulmonaire chez le rat et de tester l’efficacité de nouveaux traitements pouvant dissoudre le caillot pour cette indication thérapeutique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter une preuve de concept de l’efficacité de nouveaux traitements sur le modèle rongeur d’embolie pulmonaire en agissant sur les paramètres des flux sanguins au niveau cardiaque (e.g., pression artérielle dans les cavités cardiaques ou vaisseaux sanguin pulmonaires) et anatomique/tissulaire. Ces nouvelles stratégies thérapeutiques pourront être testées en clinique afin de les proposer ensuite comme traitement aux patients souffrant d’embolie pulmonaire.
Procédures
Les animaux vigiles sont d'abord soumis à un prélèvement de sang au niveau de la veine caudale de la queue (durée 5min) entre 2 et 24h avant l'injection des caillots. Ensuite, les animaux sont anesthésiés quelques heures plus tard puis une chirurgie est réalisée pour implanter un cathéter dans la veine jugulaire, localisée au niveau du cou afin d'injecter des mini caillots dans la circulation sanguine en direction des petites artères pulmonaires et ainsi induire une embolie pulmonaire (durée de l'intervention environ 30min). Un composé de référence ou un candidat médicament peut être administré sur animal éveillé par voie intraveineuse au niveau de la queue. Les animaux sont ensuite remis dans leur cage soit directement avec leur congénère soit de manière individualisée (au maximum 10h) lorsqu'ils devront être traités avec un candidat médicament afin d'éviter qu'ils ne s'arrachent le cathéter veineux (permettant l'administation du composé) entre eux. Quelques heures plus tard, les animaux sont à nouveau anesthésiés (une à plusieurs fois) avant d'être soumis aux imageries cardiaques (environ 20 min pour chaque passage) pour contrôler les répercussions et l'évolution de l'embolie pulmonaire ou pour évaluer l'efficacité du traitement. A la fin de la procédure, une chirurgie est effecutée sous anesthésie et analgésie afin de réaliser des mesures de pression dans le ventricule droit et dans l'artère pulmonaire puis pourront être soumis à un prélèvement sanguin par ponction directe dans le coeur avant d'être mis à mort par surdose d'euthanasiant (durée 15min). En parallèle, ces animaux pourront subir un prélèvement sanguin par ponction directe de la veine jugulaire réalisée sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Le prélèvement de sang sur rat vigile, permettant de créer les caillots sanguins, nécessite une contention de l’animal pouvant être source de stress, ainsi qu’une ponction avec une aiguille de la veine de la queue pouvant générer une douleur. L’induction de l'obstruction des vaisseaux sanguins pulmonaires par l’administration de caillots (provenant du sang prélevé sur le même animal), se réalise sous anesthésie gazeuse, après l’ouverture chirurgicale de la peau au niveau du cou et peut donc provoquer des douleurs au réveil. L’obstruction des vaisseaux pulmonaires en elle-même engendre une douleur et provoque une détresse respiratoire plus ou moins sévère en fonction de la localisation et de de la taille de la zone obstruée. Dans les heures qui suivent l’obstruction des vaisseaux pulmonaires, une baisse de la mobilité peut être observée ainsi qu’une perte d’appétit et une baisse de l’hydratation entrainant une perte de poids. L’administration des composés dans le système veineux nécessite l'insertion d'un petit tube dans la veine de la queue pouvant être à l’origine de douleur et d’inconfort. Par ailleurs, ce tube peut être arraché par l’animal et entrainer un saignement plus ou moins abondant. Une nouvelle anesthésie générale sera nécessaire à chaque fois qu'une échographie cardiaque (pour suivre l'évolution de la pathologie) devra être réalisée (4 au maximum sur 24h toutes les 2h, avant et après l'occlusion des vaisseaux) ou pour réaliser des prélèvements sanguins à la veine jugulaire. De même, en fin de protocole, des mesures de la pression sanguine dans le coeur et le poumon seront effectuées sur animal anesthésié après exposition du coeur par chirurgie et pouvant être suivi par un prélèvement de sang. Les prélèvements de sang (sans excéder les 20% du volume total sanguin) entrainent une diminution du volume sanguin ainsi qu'une déshydratation accompagnée d'une sensation d'inconfort et de stress plus ou moins marquées en fonction du volume de sang prélevé. Un des effets indésirables potentiel est lié à l'administration du médicament à tester : un problème lors du geste technique ou un effet secondaire du composé testé peut être observé surtout pour les nouvelles molécules innovantes avec peu de recul.
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer des organes pour des analyses de tissus (coeurs, poumons, artères pulmonaires) et/ou des analyses de morphologie des organes (pesée des deux ventricules du coeur). Les mesures de pressions dans le ventricule droit sont également trop invasives pour envisager un réveil des animaux.
Remplacement
L’objectif du projet est d’obtenir une preuve de concept d’efficacité de nouveaux composé in vivo. Afin d’évaluer l’effet des composés sur l’évolution des paramètres de flux sanguin cardiaques et anatomique/tissulaire après l’embolie pulmonaire, le recours à un modèle animal est nécessaire, ce que ne peut pas reproduire le modèle in vitro.
Réduction
Ce projet débute par une étude pilote pour mettre au point le modèle d’embolie pulmonaire. L’induction de l’embolie pulmonaire sera évaluée par un suivi sur plusieurs heures de la réponse des flux sanguins au niveau cardiaque par échographie, ce qui permet de limiter le nombre d’animaux utilisés. Une fois la technique d’induction maîtrisée, un groupe d’animaux induits sera comparé à un groupe contrôle afin de valider statistiquement l’induction du modèle et les variabilités observées. Dans un second temps, 2 composés de références seront testés à 3 temps différents, afin de définir la fenêtre thérapeutique à laquelle l’administration de traitement permettant de dissoudre les caillots est efficace pour avoir des effets bénéfiques. Ces 6 groupes expérimentaux seront comparés à un groupe contrôle sain et à un groupe induit avec l'embolie pulmonaire et non traité afin de sélectionner le temps d’administration des composés le plus efficace et de limiter le nombre de groupes expérimentaux nécessaires pour tester ensuite l’efficacité de candidats médicaments. Les animaux seront répartis de manière aléatoire après l’induction de l’embolie pulmonaire à partir des mesures de flux sanguins par échographie cardiaque, permettant ainsi d’homogénéiser les différents groupes et de diminuer la variabilité entre ces derniers.
Raffinement
A l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 6 jour est respectée. Les expérimentations sont effectuées par un personnel compétent et entraîné, habitué à de la microchirurgie vasculaire. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations. Les animaux seront hébergés par 2 par cage. Des enrichissements multiples leur sont proposés (batônnets en bois, carrés de cellulose, rouleaux en carton), en alternance, pour limiter l’habituation et l’ennui. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalisés sous anesthésie et/ou analgésie. Les animaux seront également habitués à la manipulation et à la contention pour diminuer le stress lié à ces procédures. Les prélèvements sanguins ainsi que les doses et volumes d’injection d’anesthésiques chimiques, d’analgésiques ou de sérum physiologique seront réalisés selon les recommandations éthiques (doses et volume adaptées en fonction des voies d’administration comme la voie intrapéritonéale, voie sous-cutanée ou voie intraveineuse). Après chaque prélèvement, une injection de sérum physiologique sera réalisée (volume équivalent injecté directement dans la voie veineuse ou 3 fois le volume prélevé injecté en sous cutané) afin de compenser la perte de volémie. La chirurgie pour induire l’embolie pulmonaire consistant à administrer des caillots de sang au niveau de la veine jugulaire sera réalisée sous anesthésie et analgésie et les animaux bénéficieront d’une surveillance accrue en phase post-opératoire jusqu’à la fin du protocole (24h maximum). De la nourriture et/ou des gels enrichis seront déposés dans la cage afin de limiter la perte de poids des animaux après la chirurgie. Les échographies cardiaques seront également réalisées sous anesthésie (i.e., gazeuse). Pour chaque anesthésie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant retro-contrôlé et maintenus et du gel ophtalmique est déposé sur leurs yeux.
Choix des espèces
Le rat, classiquement utilisé en laboratoire, présente des similitudes importantes avec l’humain d’un point de vue de l’anatomie et de la physiologie pulmonaire, vasculaire et cardiaque. La réponse pathophysiologique du rat dans les modèles d’embolie pulmonaire est comparable à celle des humains notamment en termes de modifications des flux sanguins et de réponse inflammatoire. Des rats de 5 semaines au moment où ils arrivent en acclimatation dans nos locaux sont utilisés pour ce modèle. Ce modèle est sensible à l’âge et des animaux plus âgés ne présentent pas le même développement de la pathologie.
Programme d’immunisation génique de lapins pour la génération d’anticorps polyclonaux
- Recherche appliquée
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- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
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- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Fournir des anticorps à des équipes de recherche publiques ou privées, à raison d'environ 2 milligrammes par animal : 200 lapins New Zealand White sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit quatre injections d'une information génétique codant l'antigène visé, par voie intradermique, intramusculaire ou sous-cutanée, puis subit trois prélèvements sanguins de 25 à 40 minutes après administration orale d'un tranquillisant. Le porteur signale de la fièvre, un inconfort modéré et l'apparition de petites boules au point d'injection, et compte deux lapins par protocole. Tous sont tués en fin de protocole parce que chaque immunisation est spécifique d'un antigène, ce qui interdit de les réutiliser ailleurs.
Objectifs
L’objectif du projet est de générer par une approche d’immunisation génique des anticorps de lapin contre des antigènes d’intérêt pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées. L’immunisation correspond à un processus d’éducation et d’activation du système immunitaire contre un antigène spécifique. Parmi les différentes approches d’immunisation existantes, l’immunisation génique sera utilisée. Cette approche émergente vise à faire produire transitoirement un antigène en administrant une information génétique codant in situ pour un antigène spécifique, initiant ainsi une réponse immunitaire. Les anticorps obtenus seront utilisés dans des approches allant de la recherche au diagnostic. Le nombre de lapins prévus par protocole permettra d’obtenir une quantité suffisante d’anticorps (environ 2 milligrammes par lapin) pour une utilisation sur plusieurs années.
Bénéfices attendus
Les anticorps polyclonaux seront des auxiliaires et des réactifs employés non seulement dans des procédés relatifs à la biochimie, à la biologie moléculaire et à l’immunohistochimie, mais aussi à des fins diagnostiques voire thérapeutiques. Les anticorps développés dans le cadre de projets de recherche, permettront de localiser, d’identifier ou de purifier des protéines synthétisées au sein des cellules, d’un tissu ou d’un organe.
Procédures
4 injections en intradermique, en intramusculaire ou en sous-cutanée de l’information génétique codant pour l’antigène d’intérêt (8 minutes) 3 prélèvements (durée 25 à 40 minutes par prélèvement).
Impact sur les animaux
Les prélèvements de sang n’entrainent pas de gêne particulière (inconfort mineur), le volume de sang étant adapté au poids de l’animal en accord avec les recommandations relatives aux volumes sanguins maximaux prélevés du guide Gircor. Les prélèvements seront réalisés après administration par voie orale d’un tranquillisant à effet vasodilatateur, permettant de prélever le lapin dans de bonnes conditions pour le lapin et l'expérimentateur. L'injection couplée à un agent de transfection peut provoquer l’apparition de fièvre et d’inconfort modéré, pouvant se traduire par une légère diminution de la mobilité pendant les premières heures suivant l’injection (apparition de petites boules correspondant au dépôt de l’émulsion antigène-agent de transfection). Les manipulations des lapins étant source de stress, une habituation sera mise en œuvre, afin de mettre en place une relation de confiance entre le lapin et les expérimentateurs.
Devenir
Tous les animaux sont concernés par l'euthanasie. Les projets étant spécifiques d’un antigène, nous ne pouvons pas réutiliser les animaux pour d’autres protocoles, les animaux sont donc tous euthanasiés en fin de protocole.
Remplacement
La méthode usuelle pour produire des Anticorps Polyclonaux (AcP) reste l’immunisation de l’animal avec des préparations antigéniques, souvent combinées à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. Les AcP sont produits chez les animaux vivants, puisqu’il n’existe pas de méthode substitutive aussi efficace pour cette production. L’immunité humorale correspond à un processus complexe impliquant différents acteurs du système immunitaire in vivo. Ce processus se traduit par la production d’un répertoire diversifié d’immunoglobulines répondant à un grand nombre d’antigènes. In vivo, l’adaptation accrue du système immunitaire vis à vis de l’antigène au fur et à mesure des immunisations est indispensable pour obtenir des anticorps notablement plus spécifiques et pertinents que ceux obtenus avec des systèmes de développement in vitro. En effet, les techniques partant de banque naïve ne permettent généralement pas une obtention aisée (en termes de temps, budget et matériels) d’une large gamme d’anticorps de hautes affinités ciblant différents épitopes.
Réduction
Le nombre d’animaux (2 lapins par protocole) pour l’obtention de réactifs intervenant notamment dans la caractérisation de molécules thérapeutiques, a été adapté au plus juste par rapport au besoin de sérum pour les investigations et les recherches au regard de notre recul sur ce protocole. La quantité d’anticorps générés sera suffisante pour des investigations poussées sans avoir à réimmuniser des animaux.
Raffinement
Les animaux sont prélevés et euthanasiés en dehors de la pièce de stabulation pour éviter toute transmission de stress. La pièce de stabulation est à l'abri de toute nuisance sonore. L'observation quotidienne des animaux par le personnel compétent permet une détection précoce de tout risque d'atteinte d'un point limite et ainsi une intervention adaptée au plus tôt. Des tableaux de points limites ont été mis en place avec notre vétérinaire. L’établissement des points limites mis en œuvre se base sur 3 critères principaux : comportementaux (éveil, posture, comportement exploratoire, locomotion, agressivité, vocalisation…), signes cliniques (apparence générale, aspect du pelage, ouverture des paupières, éventuelles lésions…) et zootechniques (abreuvement, poids, …). L’observation de l’un de ces paramètres, permet de définir un score clinique, avec différents niveaux : normal, observer attentivement avec mise en œuvre potentielle d’antalgies, souffrance sévère : arrêt immédiat du protocole et remise en cause de la procédure expérimentale. Ces mesures en accord avec le principe d’amélioration (raffinement), constitue un outil permettant d’atteindre les objectifs scientifiques tout en minimisant autant que possible la souffrance animale. Les points limites mis en place au sein de notre structure pour ce protocole permettent d’atteindre l’objectif de l’étude avant même l’installation d’une souffrance. Les prélèvements seront réalisés après injection d’une molécule, qui possède un effet tranquillisant, permettant une réalisation du prélèvement moins stressante pour l'animal.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est choisie avec soin. Nous prenons en compte les facteurs suivants : 1) la quantité nécessaire d'anticorps ou d'antisérum (choix d’animaux de plus grandes tailles lorsqu'on a besoin de grandes quantités d'anticorps); 2) la relation phylogénétique entre l'espèce d'où provient l'antigène protéique et l'espèce utilisée pour produire l'anticorps; 3) la fonction effectrice des AcP provenant de l'espèce productrice d'anticorps; 4) l'utilisation prévue des anticorps. Dans le cadre de cette procédure expérimentale, les lapins New Zealand White ont été retenus, car ils permettront de fournir une quantité suffisante d'anticorps, via la mise en protocole d'un nombre restreint d'individus, avec un risque d'échec du projet très faible. De plus, ces lapins sont communément utilisés pour la production d'AcP, ils sont faciles à manipuler et produisent des antisérums à titre élevé et à forte affinité. La meilleure production d’anticorps est obtenue chez les jeunes adultes. Les lapins entreront en protocole dès l’âge de 3 mois. Auparavant ils auront subi une période de quarantaine de 21 jours, en absence d’incident durant ce temps, ils seront alors aptes à rentrer en protocole.
Evaluation des effets de composés pharmacologiques sur l’hypertension artérielle chez le rat par une méthode non invasive « tail-cuff »
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
600 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent le composé à tester par injection ou par une pompe implantée sous la peau pendant six mois, subissent des prélèvements sanguins une à deux fois par semaine, un isolement pour recueillir les urines, et une heure de mesure de tension par jour pendant deux semaines. La souche retenue développe spontanément une hypertension, ce que le porteur présente comme un avantage sur la souris et comme un moyen de limiter le recours aux chiens. Il conclut qu'avant de proposer un antihypertenseur aux humains, "il est indispensable" de vérifier chez un animal qu'il est efficace et sans danger.
Objectifs
L’hypertension artérielle est la maladie chronique la plus fréquente en France. Elle est responsable d’environ la moitié des décès liés aux accidents vasculaires cérébraux et aux maladies cardiaques. Chaque année, elle cause environ 9,4 millions de décès dans le monde selon l'organisation mondiale de la santé. Les objectifs du projet sont de : 1- Développer de nouveaux traitements : Trouver des médicaments efficaces pour traiter l’hypertension artérielle et prévenir les complications graves. 2- Evaluer la sécurité des traitements : Vérifier qu’un nouveau traitement n’a pas d’effets indésirables sur la pression artérielle avant de passer aux essais cliniques chez l’humain.
Bénéfices attendus
L’hypertension est une maladie chronique très répandue qui nécessite souvent un traitement à vie. Bien que les médicaments actuels soient généralement efficaces, ils présentent des limites : - Effets secondaires parfois importants. - Difficulté pour certains patients à suivre leur traitement sur le long terme. - Variabilité de l’efficacité selon les individus. Ce projet vise à évaluer de nouveaux traitements contre l’hypertension, qui pourraient offrir des améliorations significatives : -Efficacité accrue : Réduction de la pression artérielle de manière plus rapide et durable. -Moins d’effets secondaires : Rendre les traitements plus tolérables pour améliorer le confort des patients. -Prise simplifiée : Développer des médicaments à libération prolongée, nécessitant moins de prises quotidiennes. -Traitement des cas résistants : Proposer des solutions pour les patients dont l’hypertension ne répond pas aux traitements actuels. -Bénéfices pour le cœur : Réduire les risques de complications graves comme les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux.
Procédures
Les interventions prévues sur les animaux consistent à : - Administrer le traitement à tester, soit par injection, soit en utilisant une petite pompe implantée nécéssitant une chirurgie légère d'implantation de la pompe sous la peau de l'animal (le traitement dure généralement moins de 6 mois). - Collecter des échantillons d'urine sur animal vigile sur une période de moins de 24 heures. - Collecter des échantillons de sang 1 à 2 fois par semaine en moyenne sur la durée de l’étude. Selon le volume de sang nécessaire, l’animal sera soit vigile, soit anesthésié. - Mesurer la tension artérielle pendant environ 1 heure par jour sur une durée de 2 semaines.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont : - Du stress ou une légère douleur causés par l’administration du traitement ou par l’implantation d’une petite pompe, ce qui peut nécessiter de les maintenir immobiles pendant un moment. - Du stress lié à l’isolement temporaire pour collecter l’urine ou lors des prélèvements sanguins.
Devenir
A la fin de l’expérimentation, tous les animaux sont euthanasiés. Pour cela, l’animal toujours anesthésié sera euthanasié par un surdosage d'anesthésiant chimique. L'euthanasie des animaux est réalisée par le personnel compétent, tutoré et habilité.
Remplacement
Malheureusement, il n'existe pas encore de méthode capable de remplacer totalement les tests sur les animaux pour évaluer les traitements contre l'hypertension. Cette maladie complexe résulte de plusieurs facteurs (génétiques, environnementaux) et touche différents organes comme le cœur, les vaisseaux, les reins et le système nerveux. Les tests en laboratoire sur des cellules sont utiles pour comprendre certains aspects, mais ils ne suffisent pas à prouver l’efficacité d’un traitement. Avant de proposer un médicament contre l’hypertension aux humains, il est indispensable de vérifier qu’il est efficace et sans danger dans un modèle animal pertinent.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés pour ce projet a été calculé avec soin pour en utiliser le moins possible, tout en garantissant des résultats fiables. Le modèle et le protocole choisis réduisent les différences entre les animaux, ce qui limite leur nombre nécessaire. De plus, nous prévoyons de tester plusieurs doses en même temps quand cela est possible, afin d’éviter de répéter les tests sur les mêmes groupes, comme ceux qui ne reçoivent pas de traitement ou un traitement de référence
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour réduire la douleur, la souffrance et le stress des animaux : - Les rats sont hébergés par deux ou plus par cage pour encourager les interactions sociales et diminuer leur stress. Leur environnement est enrichi avec des matériaux comme de la frisure de papier pour qu’ils puissent construire des nids. - Les zootechniciens vérifient quotidiennement leur comportement, leur santé générale et l’hygiène de leur cage. - Les manipulations sont effectuées avec douceur par du personnel formé pour qu’elles soient aussi rapides et stressantes que possible. En cas d’implantation de pompes osmotiques, les rats reçoivent une anesthésie, des antidouleurs et des antibiotiques pour prévenir tout inconfort ou problème. Des critères stricts (appelés points limites) permettent d’intervenir rapidement si un animal montre des signes de souffrance, avec des soins adaptés ou l’arrêt du traitement si nécessaire.
Choix des espèces
L’expérimentation animale est essentielle pour étudier les maladies cardiovasculaires et métaboliques, qui sont complexes et impliquent plusieurs problèmes de santé en même temps. Nous utilisons un nombre minimum d’animaux, en choisissant ceux qui sont les moins sensibles au niveau nerveux et qui offrent les meilleures chances d’obtenir des résultats utiles. Les rongeurs, notamment les rats, sont privilégiés, ce qui limite l’utilisation d’autres animaux comme les chiens. Les rats sont un modèle idéal car leur hypertension ressemble beaucoup à celle de l’homme. De plus, il existe des rats qui développent naturellement une hypertension, ce qui les rend plus adaptés que les souris. Certaines souches de rats présentent également d’autres pathologies, comme le diabète, qui peuvent être liées à l’hypertension. Nous utilisons uniquement des rats adultes (âgés de 8 semaines ou plus), conformément aux données scientifiques disponibles.
Etude des mécanismes physiopathologiques et évaluation de nouvelles approches thérapeutiques dans un modèle murin d’amylose AL
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les souris utilisées portent un gène humain pathogène prélevé chez un patient, et la moitié seulement développe les dépôts amyloïdes recherchés après induction. 334 souris vont ainsi être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance légère, toutes tuées à l'issue. Chacune peut recevoir jusqu'à quatre injections intraveineuses de fibrilles amyloïdes, des injections hebdomadaires pendant deux mois, cinq prélèvements sanguins, et passer tous les un à deux mois une échographie cardiaque après épilation ainsi qu'une imagerie SPECT-CT, un suivi qui peut durer vingt-quatre mois. L'effectif s'explique par ce rendement de 50 % et par l'absence d'outil validé pour détecter la maladie du vivant de l'animal, ce qui conduit à tuer les souris par séries pour vérifier après coup lesquelles étaient atteintes.
Objectifs
Nous avons développé un modèle murin transgénique d’amylose AL qui reproduit en partie la maladie humaine. Ce modèle est basé sur l'expression dans la souris d’une protéine humaine pathogène issue d'un patient. Les dépôts amyloïdes apparaissent principalement dans le coeur suite à une induction par l'injection de fibrilles amyloïdes, et dans des délais variables, allant d’une semaine à quelques mois, dans environ 50% des animaux. Nous ne maitrisons donc pas complètement l’apparition des dépôts d'amylose et nous ne disposons pas encore d’outils fiables nous permettant de les détecter de façon certaine avant la mise à mort de l'animal. Nous voulons donc mettre au point des techniques d'imagerie non-invasives pour détecter l’apparition de l’amylose dans nos souris. La première technique est par échographie cardiaque, déjà testé et qui a révélé un intérêt potentiel. La deuxième est par imagerie nucléaire in vivo (scintigraphie) en utilisant des protéines radiomarquées qui est à priori la méthode la plus sensible et qui est une méthode déjà utilisée chez l'homme et validée chez la souris. Ainsi, l’objectif de ce projet est donc d’une part d’améliorer la reproductibilité de l’induction de l’amylose AL dans notre modèle afin d’en faire un meilleur outil pour des tests pré-cliniques, et d’autre part de mettre au point des techniques de détection de l’amylose in vivo par imagerie afin de s’assurer de la présence de la maladie avant toute procédure supplémentaire (thérapeutique, exploratoire). Une fois que l’on sera en mesure de discriminer les souris positives, des tests thérapeutiques seront réalisés afin de tester leur efficacité.
Bénéfices attendus
L'amylose cardiaque est un problème clinique majeur à l'origine du décès des patients à très brève échéance. Aucun traitement éliminant les dépôts dans le myocarde n'est actuellement disponible. Bien qu’imparfait, notre modèle est le seul permettant de reproduire les phases précoces de la maladie. D'une part, il nous a déjà permis d’élucider une partie des mécanismes physiopathologiques d’apparition de l’amylose AL in vivo, et d’étudier la toxicité des fibrilles amyloïdes dans le cœur. D’autre part, nous avons aussi pu commencer à faire des tests thérapeutiques. Nos résultats ont obtenu un accueil très enthousiaste de la part de la communauté scientifique et nous avons été sollicités par de nombreuses équipes qui souhaitent travailler avec notre modèle. Ce projet vise à la fois à optimiser l’induction de l’amylose (procédure 1) et à développer des outils de détection précoce de la maladie (procédures 1 et 2) afin d'en faire un bon outil pour des tests thérapeutiques (procédure 3). Ces optimisations sont indispensables car une meilleure induction associée à un dépistage précoce de la maladie permettra de fait de diminuer la taille des cohortes nécessaires pour valider les tests thérapeutiques. Enfin, la démonstration de l'efficacité d'un traitement ciblant les dépôts amyloïdes cardiaques chez l'animal (procédure 3) pourrait permettre d'améliorer le pronostic vital des patients. Les résultats de cette étude seront publiés et accessibles à la communauté scientifique et médicale.
Procédures
Les souris de ce projet seront soumises aux procédures décrites précédemment : prises de sang par voie sous-mandibulaire, injections par voie intraveineuse, sous-cutanée ou intrapéritonéale, ainsi que des techniques non-invasives d'imagerie. Toutes ces procédures seront réalisées sous anesthésie gazeuse afin de limiter leur stress, à l'exception des injections par voie intraveineuse ou intrapéritonéale qui seront conduites sur animaux vigiles. Si plusieurs procédures sont réalisées sur un même animal, elles seront espacées dans le temps autant que possible. Chaque souris sera soumise à plusieurs interventions : le prélèvement de sang : 5 fois maximum espacé d'au moins 1 mois, les injections intra-veineuses pour induction : 4 fois maximum espacé de 2 semaines entre chaque injection ; les injections intra-péritonéale et sous-cutanées : une fois par semaine pendant 2 mois maximum ; imagerie par échocardiographie (épilation des souris avant imagerie sous anesthésie) : 1 fois tous les 1 à 2 mois ; imagerie par SPECT-CT : 1 fois tous les 1 à 2 mois.
Impact sur les animaux
Chez l’humain, les signes cliniques de la maladie sont la fatigue, l'essoufflement lors de l’effort physique et la perte de poids. Toutefois, à ce jour, nous n’avons pas constaté d’insuffisance cardiaque symptomatique et/ou de souffrance et/ou de mortalité chez nos animaux en dépit des dépôts amyloïdes, même sur des animaux suivis sur 18 mois après induction. Les dépôts amyloïdes, souvent légers, présents dans le cœur et la rate principalement, semblent asymptomatiques. Cependant, avec l'amérioration de l'induction de la maladie que nous espérons obtenir, un suivi régulier des animaux induits sera effectué (voir grille d'évaluations et points limites) et des mesures seront prises si des effets indésirables sont observés. Les injections intraveineuses et les prélèvements sanguins peuvent aussi entraîner des hématomes.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour réaliser des analyses anatomopathologiques.
Remplacement
Les modèles cellulaires ne permettent pas de reproduire la complexité de la physiopathologie des amyloses. D’autre part, les approches thérapeutiques que nous souhaitons tester ont pour objectif de cibler les dépôts amyloïdes et de stimuler la réponse immunitaire, elles nécessitent de cette façon la totalité de l’organisme dans sa complexité pour pouvoir en étudier l’efficacité.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé en tenant compte qu'en l'état actuel de nos connaissances, seulement 50% des animaux développent une amylose après induction, et d'autre part qu'il est nécessaire, en l'absence d'outil de suivi validé sur notre modèle, d'euthanasier de façon séquencielle les animaux pour réaliser des analyses anatomopathologiques. La valeur statistique de nos résultats sera analysée avec un test statistique dédié à de faibles nombre d'animaux. Ce test a été utilisé dans nos études précédentes ce qui nous a permis de valider de façon robuste nos résultats. Le meilleur protocole d'induction sera déterminé statistiquement et permettra de diminuer le nombre d'animaux utilisés par la suite. Le suivi longitudinal de nos animaux, grâce au développement de l'imagerie non-invasive, permettra aussi de maîtiser l'évolution de la maladie et de n'utiliser que des animaux réellement positifs pour les tests thérapeutiques.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions d’hébergement qui respectent leur bien-être et la règlementation (contrôle de la température et de l’hygrométrie de l’environnement, densité d’animaux, présence d’enrichissement, change régulier des litières, eau et nourriture à volonté, surveillance quotidienne des animaux). Toutes les procédures sont réalisées de façon à limiter le stress et la souffrance des animaux (anesthésie et antalgique en cas de douleur). Les souris seront surveillées quotidiennement par du personnel qualifié pour détecter le moindre signe de souffrance de l’animal. Le suivi de l’évaluation de l’état de santé des animaux (grilles d’évaluations et points limites) sera strictement respecté, et effectué régulièrement en concertation avec l'équipe de zootechnie.
Choix des espèces
Certaines amyloses ont déjà été reproduite avec succès chez la souris. Les études in-vivo chez la souris permettent de mieux évaluer le potentiel thérapeutique des molécules, même si elles ne préfigurent pas des résultats qui seront obtenus chez l'humain. Les animaux seront utilisés à partir de 4 mois et jusqu'à 24 mois en fonction de la vitesse d'apparition des dépôts et des lésions associées qui sont des mécanismes relativement long.
Maintien de lignée murine hémophile A et B sous forme respirante
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système musculosquelettique
Un poinçon dans l'oreille au quinzième jour de vie, deux minutes de contention comprises : 312 souris nées hémophiles A ou B en passent par là. 270 d'entre elles subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 42 un niveau modéré, 270 sont tuées et 42 réutilisées, les reproducteurs des trios renouvelés tous les quatre mois finissant en banque de tissus. L'objet est l'entretien de l'élevage lui-même, pour alimenter en souris hémophiles A et B d'autres expériences sur la destruction des articulations. Le porteur précise que la souris hémophile, contrairement à la forme humaine de la maladie, ne saigne pas spontanément et ne saigne qu'après un traumatisme, et que les souris de génotype non hémophile sont mises à mort.
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
Bénéfices attendus
Une meilleure compréhension des mécanismes de la destruction articulaire induite par l’hémophilie permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques mais également de disposer de nouveaux outils de diagnostic précoce. Ce projet nous permet donc d’obtenir des souris hémophile A et hémophile B en bonne santé et sans manifestations hémorragiques pour assurer la continuité de la lignée. Ce projet nous permet également d’acquérir des informations d’élevage spécifique aux modèles employés afin de mieux répondre aux critères des 3R.
Procédures
Durant la phase de maintien de la lignée, les souris ne subissent aucunes procédures, lors du bacrossing et génotypage, un prélèvement à l’oreille est réalisé au 15ème jour de vie, durée éstimée à 2min : contention + prélèvement.
Impact sur les animaux
Au cours du maintien, le modèle est maintenu sous la forme hémophile homozygote KO pour les modèles d’hémophilies A et B et ne fait attendre aucune nuisance de type saignement, mortalité foetale ou post-natal, seul les portées des souris hémophiles A sont réduites (4-6 animaux par portée) par rapport aux souris hémophiles B (8-10 animaux par portée). Le poiçon réalisé à l'oreille à 15jours de vie des animaux, selon les bonnes pratiques vétérinaires, se superpose avec l'opération d'identification et ne nous fait attendre aucune douleur. Seule la contention des animaux peut engendrer un léger stress chez les animaux, stress compatible avec la survie des animaux.
Devenir
Au cours de la procédure 1 : les souris sont mise en reproduction et tous les 4 mois les trios sont renouvelés. Les souris issus des anciens trios sont mis à disposition pour la réalisation de prélèvement post mortem et ainsi constituer une banque de tissus contrôle. A la fin de la procédure 2, les animaux sont mis en reproduction et les animaux de génotype non hémophiles sont mis à mort.
Remplacement
Le recours aux modèles in vitro ou in silico est impossbile dans l'étude de l'arthropathie hémophilique, en effet, le modèle d'étude nécessite un système vasculaire et locomoteur fonctionnel et en lien direct.
Réduction
Les animaux nécessaires au maintien de la lignée sous forme respirante sont limités à 3 trios reproducteurs maximum par modèle d’hémophilie soit 6 trios au total la première année. A la fin de cette première année, les données acquises nous permettrons de réviser le nombre de souris.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour préserver le bien-être de l’animal par l'application des points limites stricts et spécifiques du projet et l'utilisation d'anesthésie et d'antalgie lors des gestes expérimentaux.
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, les souris sont maintenues en élevage jusqu’à leur puberté avant d’être mises en reproduction.
Première implantation cardiaque dans un contexte allogénique chez le gros animal d’une valve monocuspide et d’un patch transannulaire issus de l’ingénierie tissulaire
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
23 brebis d'au moins treize mois vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chacune subit une opération à cœur ouvert d'environ quatre heures, sous circulation extracorporelle, pour implanter une valve et un patch fabriqués à partir de cellules humaines, puis un suivi de huit à seize semaines ponctué d'échographies sous anesthésie générale. Le porteur liste comme complications possibles les troubles du rythme cardiaque, l'hémorragie, l'infection du site opératoire, l'occlusion du drain thoracique et la calcification de la valve implantée, et reconnaît que la reconstruction chirurgicale prévue est très complexe. Trois brebis sont opérées d'abord, pour vérifier la faisabilité du geste. Il écrit qu'évaluer la réponse immunitaire dans l'"organisme entier" rend l'implantation chez le gros animal "indispensable", après avoir écarté la souris et le rat comme trop petits et les primates comme trop chers et "éthiquement difficiles d'accès".
Objectifs
La tétralogie de Fallot est une malformation cardiaque très fréquente chez les nouveau-nés. Elle peut être corrigée grâce à une réparation chirurgicale qui consiste à fermer la communication interventriculaire et à élargir la voie de sortie pulmonaire du ventricule droit. Cette approche engendre obligatoirement une fuite valvulaire pulmonaire qui doit être réparée. Des patchs synthétiques ou biologiques provenant d’animaux et traités chimiquement ont pu être utilisés pour limiter cette fuite. Néanmoins, ils se sont révélés inefficaces à court et moyen termes et peuvent être associés à des complications postopératoires sévères. Un biomatériau complètement biologique sans traitement chimique produit par des cellules humaines et pouvant potentiellement grandir avec le patient a été développé par notre équipe. Afin d'envisager une application en clinique, il est nécessaire d’évaluer, à court terme et moyen terme, la réponse immunitaire de l'implantation du biomatériau dans l'organisme entier. Ceci ne peut être réalisé qu'en utilisant un modèle animal ayant une physiologie et une anatomie proche de l'Homme. Une implantation dans un modèle de gros animal est donc indispensable pour évaluer la réponse immunitaire et le remodelage in vivo à long terme des produits d’ingénierie tissulaire. Un total de 23 ovins sera inclus dans le projet. Ainsi, l’objectif général de ce travail est d’étudier l’efficacité et la réaction immunitaire innée et adaptative à court terme de biomatériau développé au laboratoire (valve et patch trans-annulaire biologique) dans un contexte de greffe pour une correction chirurgicale de la tétralogie de Fallot.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'une part de valider l’efficacité à court/moyen terme de notre valve, sur le phénomène de régurgitation pulmonaire (phénomène qui se produit lorsque la valvule pulmonaire ne se referme pas correctement : le ventricule droit pousse le sang dans l'artère pulmonaire vers les poumons, où il peut être oxygéné mais lorsque la valvule pulmonaire ne se referme pas complètement, du sang peut refluer des poumons au cœur) qui peut avoir des conséquences dramatiques sur le patient et d'autre part de mettre en évidence la faible réponse immunitaire à court terme de l’hôte suite à l’implantation de notre tissu. Ces résultats permettront d’envisager la réalisation d’une étude à plus long terme (jusqu’à 1 an) pour évaluer le remodelage et l’intégration du greffon avec le tissu de l’hôte. Dans l'objectif, à terme de pouvoir proposer le biomatériau dans la prise en charge de la tétralogie de Fallot chez l'Homme.
Procédures
Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale qui est réalisée sous anesthésie générale avec la mise en place d’une circulation extracorporelle. Une correction chirurgicale sera réalisée au niveau de la voie de sortie pulmonaire. Cette intervention durera environ 4 heures par animal. L'opération est réalisée selon le protocole mis en place pour une opération chez l'Homme. Bien que le procédé d’implantation soit maîtrisé par le chirurgien, la reconstruction chirurgicale qui sera réalisée est très complexe. Ainsi, un groupe « test » composé de 3 animaux seront implanté et suivi pour 1 semaine. Les animaux des groupes expérimentaux seront suivis dans le temps (pour une durée de 8 à 16 semaines en fonction du lot). Ses animaux seront suivis par échographie sous anesthésie générale afin de réduire le stress des animaux. Ce suivi permet une surveillance très efficace, en parallèle du suivi quotidien des animaux par le personnel de l'animalerie.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables éventuels se situent principalement lors de la réalisation de la procédure chirurgicale. Les effets indésirables lors de l'opération peuvent être : troubles du rythme cardiaque et hémorragie. La pose des cathéters pour la mesure des pressions ventriculaire et artériel est mini-invasive et les effets indésirables associés sont les mêmes que l’opération : trouble du rythme cardiaque et hémorragie. Les suivis par échographie ou par IRM, réalisés sous anesthésie générale, sont non-invasifs et indolores pour l'animal. Les effets indésirables post-opératoires peuvent être : infection du site opératoire, occlusion du drain empêchant le bon drainage thoracique, hémorragie, calcification de la valve. Un suivi particulier lors de premiers jours sera fait par le personnel afin d'identifier tous les effets indésirables éventuels. Lors de la phase de suivi et d'hébergement, suite à la cicatrisation du site opératoire, il ne devrait pas y avoir de complication supplémentaire. En outre, le première groupe « test » à court terme (1 semaine) nous permettra d’identifier les effets indésirables et de nous assurer de la faisabilité, la reproductibilité et l’efficacité de notre correction chirurgicale avant d’implanter un plus grand nombre d’animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à différents temps du projet afin de pouvoir réaliser les analyses permettant de répondre à l'objectif scientifique de l'étude . La réponse immunitaire ainsi que le remodelage des greffes par les cellules de l’hôte seront étudiés par des analyses histologiques. Cette étape nécessitant le prélèvement du matériau préalablement implanté, la mise à mort de celui-ci est inévitable.
Remplacement
Bien qu’un modèle de valve humaine puisse être largement étudié in vitro, son étude in vivo reste limitée aux modèles animaux immunodéficients ou immunosupprimés trop petits (souris ou rats), trop chers et/ou éthiquement difficiles d’accès (primates). Il n’est pas donc possible de remplacer l’utilisation d’animaux. En effet, l’objectif du projet est d’évaluer la réponse immunitaire et l’intégration du biomatériau dans l’organisme entier afin d’envisager à terme une utilisation chez les patients.
Réduction
Ces expérimentations sont conçues pour avoir recours à un nombre minimal d’animaux permettant l’obtention de résultats exploitables sur le plan statistique. Vingt brebis seront incluses dans le projet selon différentes modalités d'étude considérant qu’un animal possède une seule valve pulmonaire et que par conséquent une condition sera implantée par animal.
Raffinement
Le raffinement sera pris en compte tout au long du projet. Le projet est mis en place dans des locaux agréés, avec du personnel dédié et expérimenté. De l’enrichissement est mis en place pour répondre au besoin des animaux (pierre à sel, foin, hébergement en groupe sociaux…). Un protocole précis de prémédication, d’analgésie et d’anesthésie est mis en place et le bien- être des animaux sera suivi constamment par le personnel dédié. Finalement, des points limites strictes et spécifiques au projet seront appliqués et si nécessaire des actions adaptées pourront être mises en oeuvre sous l'avis vétérinaire.
Choix des espèces
Ces expérimentations chez le gros animal sont nécessaires pour évaluer la faisabilité et la durabilité du biomatériau étudié. Le modèle ovin a été choisi, car il fait partie des modèles animaux couramment utilisés dans le domaine cardiovasculaire. De plus, d’après nos études menées, ce modèle est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets cellulaires qui ressemblent à ceux produits avec des cellules humaines. Les animaux seront implantés à partir de 13 mois d’âge afin d’avoir des brebis adultes. À ce stade, les brebis possèdent un système immunitaire et un système cardiovasculaire matures.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
6 cochons subissent une intervention de quatre heures sous anesthésie profonde, avec circulation extracorporelle, arrêt circulatoire en hypothermie profonde puis réchauffement, des sondes de température étant placées jusque dans le cerveau. Ils sont opérés sans jamais être réveillés et tués pour une étude post mortem des tissus. Parmi les nuisances attendues, le porteur retient le stress du transport, la douleur de la piqûre de prémédication et une perte de sang modérée à la pose des canules, sans mentionner l'arrêt circulatoire lui-même. Il justifie le recours à des animaux de 50 à 60 kilos par la taille requise pour implanter la circulation extracorporelle et par le fait que ce modèle est "déjà connu de nos équipes".
Objectifs
Au cours de certaines interventions de chirurgie cardiaque, il est parfois nécessaire de recourir, à une CEC (circulation extra-corporelle) avec une hypothermie profonde pour permettre un geste chirurgical de qualité. Dès que la chirurgie est terminée, une phase de réchauffement du patient débute permettant de restaurer une température normale en vue d’un arrêt de la CEC en toute sécurité. Durant cette phase de réchauffement, certains organes tels que le cerveau, le cœur, le foie et les reins, se réchauffent plus rapidement que d’autres, ce différentiel de rapidité résulte de mécanismes de protection et de particularités anatomiques et physiologiques. Ce projet propose d’étudier, parmi les sites anatomiques habituellement utilisés pour des mesures de température en CEC, ceux qui sont le mieux corrélés aux valeurs de température interne du cerveau. Le but principal est ainsi de déterminer un site optimal reflétant au mieux la température cérébrale impossible à mesurer en clinique afin de limiter le risque de survenue d’une hyperthermie cérébrale aux conséquences potentiellement délétères. Le second objectif de ce travail sera de vérifier s’il existe une différence significative entre la température cérébrale de référence mesurée au d'une veine du cou et la température intracérébrale mesurée au contact direct du cerveau. Le troisième objectif sera de déterminer si les sites de mesures de température sélectionnés exposent à des risques d’hyperthermie intracérébrale.
Bénéfices attendus
A notre connaissance, il existe très peu d'études comparant les différents sites de mesure de température avec la température cérébrale lors de la phase de réchauffement en CEC suite à une hypothermie profonde avec arrêt circulatoire. Par ailleurs, ces études ont une validité très relative quant à l'interprétation de leurs résultats puisqu'elles prennent comme température de référence cérébrale la température au niveau de la veine du cou, ou nasopharyngée qui peuvent différer des valeurs de la température intracérébrale. Ainsi, l'objectif principal de cette étude de corrélation sera de déterminer le ou les sites de recueils de température qui apparaissent les mieux corrélés aux valeurs de température du cerveau, dans l'optique d'otimiser la phase de réchauffement et de réduire les risques d'hyperthermies cérébrales aux conséquences potentiellement délètéres.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation ( durée 2 mn) puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale ( 2 mn). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront une intervention chirurgicale qui durera 4h.
Impact sur les animaux
Stress lié au transport et au changement d'hébergement des animaux. Douleur liées à la piqûre lors de la prémédication. Risques inhérents à la procédure chirurgicale: Perte de sang modérée lors de la pose des canules de CEC.
Devenir
Tous les animaux sont concernés, ils seront euthanasiés en vue d'une étude post mortem des tissus.
Remplacement
Le modèle de circulation extra-corporelle ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un relevé des températures sur différents sites. Le modèle porcin développé par notre équipe depuis plusieurs années reproduit une situation chirurgicale induisant des effets cardiologique et cérébral très proches de l'état observé en clinique humaine .
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 la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance stastique.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes (au minimum 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 sept jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. Les animaux sont mis à jeun le jour de l’expérimentation et les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés calmantes avec un antidouleur. Les cochons seront ensuite sous anesthésie profonde pendant tout le protocole d'étude et avec un antidouleur en perfusion continue. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et 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 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.
Traitement des caillots sanguins par des particules de taille microscopique à l’aide d’un laser et d’un aimant dans un modèle de caillot artificiel chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Soixante minutes en tout : un caillot formé artificiellement dans les vaisseaux, une injection de microparticules de fer et de sucre, un aimant agité et un laser chauffant pour briser le caillot, puis la mort sans réveil. 237 souris vont être utilisées de cette façon, dans des procédures menées sous anesthésie, une partie tuée avant tout réveil, l'autre réveillée puis tuée une heure, six heures ou vingt-quatre heures après l'injection pour repérer où les particules se sont logées. Le projet cherche une méthode de destruction des caillots qui se passe du médicament utilisé aujourd'hui, efficace dans environ 30 % des cas. Le porteur retient la souris parce que la formation de caillots y est bien décrite, et de jeunes adultes parce que la graisse des animaux plus âgés gênerait l'observation des veines par imagerie.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) et les maladies du cœur sont les deux premières causes de mortalité dans le monde. La majorité de ces maladies sont causées par l’apparition d’un caillot sanguin qui bloque la circulation. La première action thérapeutique consiste à rétablir le flux sanguin pour éviter des dommages irréversibles. Aujourd'hui, on utilise un médicament pour dissoudre les caillots, mais il comporte des limites : peu de patients peuvent en bénéficier, il n'est efficace qu'environ dans 30 % des cas, et il comporte des risques d'hémorragie (saignements). Ce projet propose une nouvelle méthode pour détruire les caillots sans utiliser de médicament. Elle utilise des particules de taille microscopique (microparticules), faites de sucres et de fer, qui sont guidées vers le caillot par un aimant. Une fois sur place, ces particules sont chauffées avec un laser et l’aimant est agité afin d'induire un déplacement des particules à distance et ainsi de briser le caillot mécaniquement. Des tests sur des animaux seront réalisés pour voir si cette méthode est sûre et efficace, en s'assurant qu'elle ne provoque pas d'inflammation.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à tester un nouveau traitement pour les maladies liées aux caillots de sang et à vérifier s'il est à la fois efficace et sans danger. Ce traitement permettrait d’agir uniquement dans la zone du caillot, sans effet sur le reste du corps, réduisant ainsi les effets secondaires. De plus, des informations sur la manière dont les particules se répartissent dans le corps seront collectées, ce qui est essentiel pour développer ce traitement à l'avenir.
Procédures
Nous allons utiliser une méthode de laboratoire consistant à déclencher la formation d'un caillot de sang dans un animal endormi et anesthésié, durant laquelle ce dernier subira une seule intervention sans être réveillé. Après avoir été mis sous anesthésie, un caillot sera créé artificiellement chez l'animal (20 min). Ensuite, le traitement sera injecté par voie intra-veineuse (1 min). Un aimant et un laser seront appliqués, et les effets du mouvement des particules et de la chaleur au niveau du caillot seront suivis par imagerie (30 min). À la fin, les animaux seront euthanasiés. Cette procédure durera donc 60 min maximum. Pour étudier où vont les microparticules dans le corps, l'anesthésie sera induite chez les animaux (2 min). L'anesthésie sera ensuite vérifiée et du collyre appliqué (2 min). Les animaux recevront une injection unique en intra-veineuse pendant qu'ils sont sous anesthésie (1 min) et le réveil complet de l'animal prendra 5 min maximum. Après un certain délai (1h, 6h ou 24h), ils seront euthanasiés pour examiner dans quels organes les microparticules se sont réparties.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles liées aux procédures de caillot induit et de devenir des microparticules chez l’animal sont les suivantes : une toxicité éventuelle des microparticules, ou une inflammation déclenchée par ces microparticules, globale ou localement dans les organes d'accumulation des microparticules.
Devenir
Afin d'éviter toute souffrance inutile des animaux suite à la procédure chirurgicale de caillot induit, et vu qu'un maintien en vie n'est pas nécessaire après l’opération, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie à la fin de la procédure. Toutes les données d'efficacité de ciblage du caillot par les microparticules et d'efficacité thérapeutique auront été récoltées avant l'euthanasie de l'animal. Des prélèvements dans la zone du caillot après euthanasie permettront d'apporter des données complémentaires, notamment sur la structure du caillot après traitement. Afin de pouvoir observer le devenir des microparticules dans les différents organes des animaux, ces derniers doivent être euthanasiés pour récupérer leurs organes. La présence de microparticules dans ces organes pourra alors être quantifiée par différentes méthodes complémentaires. Des prélèvements sanguins post-mortem permettront également de détecter la présence de marqueurs d'une éventuelle inflammation liée aux particules.
Remplacement
Pour comprendre comment les microparticules activées par un laser et un aimant peuvent dissoudre un caillot dans des conditions réelles (température corporelle, circulation sanguine et composition complexe des caillots), il faut tester cette approche sur des animaux vivants. Les expériences en laboratoire, faites sur des caillots sans circulation ne suffisent pas, car elles ne reproduisent pas la réalité du corps humain et la complexité d'un caillot sanguin. De plus, les modèles actuels ne permettent pas de savoir exactement où vont les microparticules une fois injectées, ni de prédire leur toxicité ou leurs interactions avec le sang et les organes. Il est important de noter que les composants des particules sont déjà considérés comme sûrs : les nanoparticules d’oxyde de fer sont approuvées par l'Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux, et le sucre utilisé pour transporter ces nanoparticules a déjà été testé sur des animaux pour des traitements similaires.
Réduction
Les premières expériences en laboratoire sont en cours et vont permettre de déterminer la dose de particules optimale à injecter, ainsi que les bons réglages du laser et de l'aimant, afin de réduire le nombre d'animaux utilisés pour tester le traitement contre les caillots sanguins. Le nombre minimum d'animaux à utiliser a été calculé avec des données statistiques afin d'obtenir des résultats interprétables statistiquement, fiables et représentatifs de la diversité entre individus. Pour l'étude de la répartition des microparticules dans le corps, on attendra d'abord les résultats des premiers tests pour ne tester qu'une seule dose et ainsi limiter le nombre d'animaux utilisés. Le nombre minimum d'animaux à utiliser a également été calculé avec des données statistiques afin d'obtenir des résultats interprétables statistiquement, fiables et représentatifs de la diversité entre individus.
Raffinement
Avant chaque expérience, les animaux auront une semaine pour s'acclimater à leur nouvel environnement. Ils seront gardés dans un milieu enrichi et vivront en groupe pour leur bien-être. Ils seront vérifiés quotidiennement pour s'assurer qu'ils ne montrent aucun signe de stress ou de détresse. Pendant la procédure de traitement des caillots sanguins, les animaux seront sous anesthésie avec en plus un produit pour réduire la douleur. Ils seront surveillés tout au long de la procédure. Si un animal montre des signes de réveil, une nouvelle dose d'anesthésiant sera donnée pour qu'il reste endormi. En cas de problème, comme des saignements, l'animal sera euthanasié. Pour l'étude du devenir des particules dans le corps, les animaux seront endormis pendant l’injection du traitement. Une fois réveillés, ils retourneront dans leur cage, et le site de l'injection sera vérifié pour s'assurer qu'il n'y a pas de blessure. L'état général des animaux sera évalué selon une grille de score afin de vérifier leur bien-être. À la fin des expériences, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie, et le prélèvement sanguin sera fait après leur mort pour limiter les manipulations pendant qu'ils sont encore en vie.
Choix des espèces
Les expériences de formation de caillots sanguins et de devenir de particules après injection dans le corps sont bien décrites chez la souris, ce qui n'est pas le cas des traitements avec des particules activées par un laser ou un aimant. C'est pour cette raison que cette espèce est pertinente pour notre projet. Des souris jeunes adultes seront utilisées, car à cet âge, elles ont un système immunitaire et des organes bien formés, et les veines autour des intestins sont plus faciles à observer avec les techniques d'imagerie. Chez des souris plus âgées, la présence de graisse autour des veines rendrait l'observation plus difficile.
Programme d’immunisation de lapins pour la génération d’anticorps polyclonaux
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
- Tests réglementaires
Mis en quarantaine vingt et un jours puis engagés dans le protocole dès l'âge de trois mois, des lapins New Zealand White sont immunisés par paires, deux par commande d'anticorps. 3 615 lapins vont être utilisés au total, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit dix injections d'antigène mêlé à un adjuvant, qui peuvent ulcérer les points d'injection et provoquer fièvre et baisse de mobilité, puis subit cinq prélèvements de sang de vingt-cinq à quarante minutes, jusqu'à un dixième de son volume sanguin. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode substitutive aussi efficace, les banques d'anticorps produites hors animal ne donnant pas, selon lui, une gamme comparable en temps, en budget et en matériel.
Objectifs
Les anticorps sont produits par le système immunitaire d'un animal comme moyen de défense contre un immunogène spécifique. Ces anticorps constituent des ressources largement utilisées dans des applications diagnostiques et thérapeutiques. Les anticorps polyclonaux sont notamment utilisés pour l’évaluation, la détection et la purification de protéines d’intérêts. Ces anticorps polyclonaux trouvent des applications en biologie et en biochimie, tel que des tests de grossesses ou plus récemment pour détecter la présence du virus SARS-CoV-2. Notre société assure la production d’anticorps polyclonaux pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées. L'objectif de la présente demande est d'obtenir des anticorps polyclonaux de lapin. Il a été observé que les anticorps produits par les lapins présentent généralement de hautes affinités pour l’antigène cible, grâce notamment à la mise en place de mécanismes propres à l’espèce. Les anticorps seront produits par injection à un animal de l'immunogène (antigène) cible, combiné à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire.
Bénéfices attendus
Les anticorps polyclonaux seront des auxiliaires et des réactifs employés non seulement dans des procédés relatifs à la biochimie, à la biologie moléculaire et à l’immunohistochimie, mais aussi à des fins diagnostiques voir thérapeutiques. En effet, les anticorps polyclonaux de lapins développés interviendront notamment dans la caractérisation d’une substance médicamenteuse. Les anticorps développés dans le cadre de projets de recherche, permettront de localiser, d’identifier ou de purifier des protéines synthétisées au sein des cellules, d’un tissu ou d’un organe.
Procédures
10 injections en intradermique, en sous-cutanée ou en intramusculaire de l’antigène associé à un adjuvant (8 minutes) 5 prélèvements (durée 25 à 40 minutes par prélèvement).
Impact sur les animaux
Les immunisations peuvent notamment conduire à l'apparition d'ulcérations aux points d'injection. L'injection en intramusculaire couplée à un adjuvant (hors adjuvant complet de Freund) peut provoquer l’apparition de fièvre et d’inconfort modéré, pouvant se traduire par une légère diminution de la mobilité pendant les premières heures suivant l’injection (apparition de petites boules correspondant au dépôt de l’émulsion antigène-adjuvant). Les prélèvements de sang et les injections avec de l’adjuvant incomplet de Freund, n’entrainent pas de gêne particulière (inconfort mineur). Le volume de sang étant en effet adapté au poids de l’animal et correspondra au maximum à 10% du volume en accord avec les recommandations relatives aux volumes sanguins maximaux prélevés du guide Gircor.
Devenir
Tous les animaux sont concernés par l'euthanasie. Les projets étant spécifiques d’un antigène, nous ne pouvons pas réutiliser les animaux pour d’autres protocoles, les animaux sont donc tous euthanasiés en fin de protocole.
Remplacement
La méthode usuelle pour produire des Anticorps Polyclonaux (AcP) reste l’immunisation de l’animal avec des préparations antigéniques pures ou partiellement purifiées, souvent combinées à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. Les AcP sont produits chez les animaux vivants, puisqu’il n’existe pas de méthode substitutive aussi efficace pour cette production. L’immunité humorale correspond à un processus complexe impliquant différents acteurs du système immunitaire in vivo. Ce processus se traduit par la production d’un répertoire diversifié d’immunoglobulines répondant à un grand nombre d’antigènes. In vivo, l’adaptation accrue du système immunitaire vis à vis de l’antigène au fur et à mesure des immunisations est indispensable pour obtenir des anticorps notablement plus spécifiques et pertinents que ceux obtenus avec des systèmes de développement in vitro. En effet, les techniques partant de banque naïve ne permettent généralement pas une obtention aisée (en termes de temps, budget et matériels) d’une large gamme d’anticorps de hautes affinités ciblant différents épitopes.
Réduction
Le nombre d’animaux (2 lapins par protocole) pour l’obtention de réactifs intervenant dans la caractérisation d’une molécule thérapeutique. Ce nombre a été adapté au plus juste par rapport au besoin de sérum pour les investigations et les recherches au regard de notre recul sur ce protocole. La quantité d’anticorps générés sera suffisante pour des investigations poussées sans avoir à réimmuniser des animaux.
Raffinement
Les animaux sont prélevés et euthanasiés en dehors de la pièce de stabulation pour éviter toute transmission de stress. La pièce de stabulation est à l'abri de toute nuisance sonore. L'observation quotidienne des animaux par le personnel compétent permet une détection précoce de tout risque d'atteinte d'un point limite et ainsi une intervention adaptée au plus tôt. Des tableaux de points limites ont été mis en place avec notre vétérinaire. L’établissement des points limites mis en oeuvre se base sur 3 critères principaux : comportementaux (éveil, posture, comportement exploratoire, locomotion, agressivité, vocalisation…), signes cliniques (apparence générale, aspect du pelage, ouverture des paupières, éventuelles lésions…) et zootechniques (abreuvement, poids, …). L’observation de l’un de ces paramètres, permet de définir un score clinique, avec différents niveaux : normal, observer attentivement avec mise en oeuvre potentielle d’antalgies, souffrance sévère : arrêt immédiat du protocole et remise en cause de la procédure expérimentale. Ces mesures en accord avec le principe d’amélioration (raffinement), constitue un outil permettant d’atteindre les objectifs scientifiques tout en minimisant autant que possible la souffrance animale. Les points limites mis en place au sein de notre structure pour ce protocole permettent d’atteindre l’objectif de l’étude avant même l’installation d’une souffrance. Les prélèvements seront réalisés après injection d'une molécule, qui possède un effet tranquillisant, permettant une réalisation du prélèvement moins stressante pour l'animal.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est choisie avec soin. Nous prenons en compte les facteurs suivants : 1) la quantité nécessaire d'anticorps ou d'antisérum (choix d’animaux de plus grandes tailles lorsqu'on a besoin de grandes quantités d'anticorps); 2) la relation phylogénétique entre l'espèce d'où provient l'antigène protéique et l'espèce utilisée pour produire l'anticorps; 3) la fonction effectrice des AcP provenant de l'espèce productrice d'anticorps; 4) l'utilisation prévue des anticorps. Dans le cadre de cette procédure expérimentale, les lapins New Zealand White ont été retenus, car ils permettront de fournir une quantité suffisante d'anticorps, via la mise en protocole d'un nombre restreint d'individus, avec un risque d'échec du projet très faible. De plus, ces lapins sont communément utilisés pour la production d'AcP, ils sont faciles à manipuler et produisent des antisérums à titre élevé et à forte affinité. La meilleure production d’anticorps est obtenue chez les jeunes adultes. Les lapins entreront en protocole dès l’âge de 3 mois. Auparavant ils auront subi une période de quarantaine de 21 jours, en absence d’incident durant ce temps, ils seront alors aptes à rentrer en protocole.
Cardiomyopathie dilatée d’origine génétique liée à l’invalidation du gène Lmna chez la souris adulte – Identification de cibles thérapeutiques
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Cinq échocardiographies de trente minutes sous anesthésie générale, des injections rétro-orbitaires et deux prélèvements sanguins sont pratiqués sur des souris chez qui l'invalidation d'un gène provoque une insuffisance cardiaque. 1 800 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour collecter leurs organes. Le porteur décrit des œdèmes pulmonaires, des difficultés respiratoires, une fatigabilité, des troubles du rythme et des morts subites possibles, l'objectif étant d'évaluer des cibles thérapeutiques pour la régénération cardiaque. Il présente l'anesthésie des échographies comme un moyen de limiter le stress des souris, tout en reconnaissant que le risque de mort qu'elle comporte augmente chez des animaux dont la fonction cardiaque est dégradée.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires constituent la première cause de mortalité dans les pays industrialisés. Les cardiomyopathies dilatées (CMD) sont la forme la plus courante de cardiomyopathies. Les CMD sont principalement d’origine génétique. Le gène LMNA est le deuxième gène le plus fréquemment muté chez l’Homme, représentant 10% des cas de CMD. Les mutations du gène LMNA sont à l’origine de CMD à progression rapide avec des défauts cardiaques sévères. Ainsi, notre projet a pour objectif d’évaluer la pertinence de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles sur la progression de la pathologie cardiaque liée à l’invalidation du gène Lmna.
Bénéfices attendus
Ce projet permettrait d’identifier et de valider des cibles thérapeutiques cliniques pertinentes pour induire la régénération et réparation cardiaque chez l’Homme dans le contexte de cardiomyopathies dilatées (CMD) d’origine génétique. Le gène LMNA est le deuxième gène le plus fréquemment muté dans les CMD d’origine génétique, représentant 10% des cas de CMD et démontrant ainsi le fort impact thérapeutique de ce projet. Ainsi, notre projet permettrait également d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour les autres types de CMD augmentant ainsi le potentiel thérapeutique du projet. Ce projet s’inscrit dans un contexte translationnel vers le développement d’un traitement clinique grâce à l’étroite collaboration avec les cliniciens. Ce projet va permettre d’augmenter nos connaissances sur la régulation de la prolifération des cardiomyocytes et la régénération cardiaque afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour combattre les pathologies cardiovasculaires telles que les CMD qui constituent un problème majeur en santé publique.
Procédures
Les animaux seront soumis à: - une biopsie à l'oreille permettant d'identifier les animaux et de les génotyper - une injection intrapéritonéale (30s à 1 minute) - une injection intraveineuse ou une injection rétro orbitaire sous anesthésie (30s à 1 minute) - 5 échocardiographies sous anesthésie générale gazeuse (30 minutes) - 2 prélèvements sanguins
Impact sur les animaux
Les animaux non traités sont susceptibles de développer une insuffisance cardiaque. . Si les souris développent des symptômes proches de ceux identifiés chez l’homme, elles pourraient développer une insuffisance cardiaque (avec des oedèmes dont des oedèmes pulmonaires associés à des difficultés respiratoires, une fatigabilité et des difficultés à se déplacer) , des troubles du rythme et des morts subites. Au cours du projet, certains animaux recevront une injection unique de tamoxifène par voie intra péritonéale. La principale nuisance attendue est le stress de l'animal lié à la contention. Des injections intraveineuse ou rétro orbitaires seront également réalisées sous anesthésie générale gazeuse. Les échographies réalisées pour le suivi de la fonction cardiaque seront réalisées sous anesthésie générale pour limiter le stress des animaux. Cependant, les anesthésies pourront être réalisées sur des animaux dont la fonction cardiaque n'est pas optimale. Le risque de mort inhérent à toute anesthésie pourrait être augmenté chez ces animaux.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de collecter les organes et faire des analyses histologies et de biologie moléculaire
Remplacement
Notre projet nécessite l’utilisation d’animaux. Malgré les stratégies de remplacement développées, ces dernières ne peuvent pas remplacer l’organisme entier en raison de l’isolement des cellules du contexte physiologique. Ainsi, l’expérimentation animale utilisant des souris contrôles et génétiquement modifiées est indispensable à l’étude intégrée des phénomènes physio-pathologiques et à la réalisation de notre projet.
Réduction
Afin de limiter ou d’éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal, tout en obtenant suffisamment de données pour répondre aux questions reliées à l'étude, des stratégies ont été mises en place. L’élaboration précise des protocoles et le choix pertinent des contrôles sont des éléments déterminants. De plus nous procèderons à une utilisation maximale des données obtenues sur chaque animal. Par ailleurs, l’utilisation d’outils statistiques couplée à notre expérience permettent d’estimer au mieux le nombre d’animaux nécessaires. Le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire et génétique des animaux permettra de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement valables. Ainsi, le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire pour mettre en évidence des anomalies de la fonction cardiaque. De plus, cette étude de type longitudinale permet de suivre les animaux au cours du temps ce qui réduit le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Des stratégies d’optimisation sont mises en place au cours du projet afin de réduire voire de supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse chez l’animal : - Modifications apportées à l'élevage afin d'améliorer le bien-être des animaux : enrichissement des cages. - La planification des procédures expérimentales (disponibilité des locaux d'expérimentation, du matériel, période d'acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation) diminue le stress des animaux et favorise la validité de l'expérience. - Établir des points limites les plus précoces possibles en fonction de l'objectif de l'expérimentation. - L’ensemble des actes nécessitant une contention seront réalisé par des expérimentateurs aguerris avec plusieurs années de pratique pour ces gestes, limitant ainsi le stress ressenti par les souris. - Les injections intraveineuses seront réalisées sous anesthésie afin de limiter le stress de l’animal. - Afin de prévenir toute souffrance, les animaux seront examinés quotidiennement. Une grille d'évaluation des scores sera mise en place (Annexe 2) et permettra selon des critères précis, le déploiement d’actions spécifiques permettant de soulager la souffrance..
Choix des espèces
Chez la souris, le développement et le fonctionnement physiologique du cœur sont similaires à ceux décrits chez l’Homme. Par ailleurs, l’utilisation de souris génétiquement modifiées représente le modèle le plus pertinent en ce qui concerne la compréhension des maladies humaines. Pour cette étude les animaux adultes âgés de plus de 8 semaines seront utilisés. Cet âge permettra d'étudier les cibles thérapeutiques potentielles identifiées pour la régénération cardiaque dans les cardiomyopathies dilatées d’origine génétique.
Détermination des rôles de ALK1 dans l’angiogenèse et la quiescence vasculaire en utilisant des modèles murins.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Comprendre pourquoi une maladie génétique rare abîme surtout les vaisseaux du foie et des poumons: 620 souris vont être utilisées pour cela, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit trois à dix injections en état vigile, et environ un tiers subit une chirurgie avec perfusion menée sous anesthésie, sans réveil. Le porteur indique que les injections provoquent une douleur passagère, un risque d'infection et d'hématome, et que l'invalidation du gène étudié peut entraîner une perte de poids ou une baisse d'activité, l'état des nouveau-nés étant noté sur une grille qui suit la prise de nourriture, la croissance et la respiration. Les souris portent la modification génétique des patients, et le porteur juge "indispensable" d'en étudier à la fois de jeunes et des adultes.
Objectifs
Nous étudions une une maladie génétique héréditaire qui fragilise les vaisseaux sanguins et qui se manifeste, entre-autre, par des hémorragies, par l’élargissement des vaisseaux sanguins ainsi que des malformations entre les artères et les veines. Cette maladie peut conduire à des complications sévères touchant différents organes : atteinte du foie pouvant nécessiter une greffe, des poumons mais aussi du cerveau. Le diagnostic est souvent tardif car les symptômes se manifestent autour de 40 ans avec une grande variété de symptômes. Il s’agit d’une maladie génétique rare (1 cas sur 6000 naissances) dont la prise en charge et le contrôle des symptômes est difficile. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la maladie pour développer de nouvelles approches thérapeutiques. Différents acteurs sont impliqués dans le développement de cette maladie qui contrôlent qui contrôlent, ensemble, à différents niveaux, la bonne organisation du réseau vasculaire sanguin. Pour comprendre le rôle de chacun de ces acteurs, on utilise des modèles de souris ne produisant plus certains de ces acteurs et on étudie les conséquences de cette perte sur les vaisseaux sanguins. Cette étude pourra apporter un bénéfice certain dans le développement de traitements pour des patients atteints de cette maladie.
Bénéfices attendus
Notre étude vise à identifier les conséquences de la perte de facteurs connus pour contrôler l’organisation des vaisseaux sanguins principalement dans le foie et les poumons. Ces facteurs sont à l’origine d’une maladie vasculaire génétique. Les patients atteints de cette maladie ont des problèmes de malformations vasculaires hépatiques et pulmonaires. Aucun traitement à cette pathologie n’existe, nécessitant des recherches dans ce domaine.
Procédures
Des injections sur animaux vigiles sont effectuées sur l’ensemble des animaux, au nombre de 3 à 10 maximum et d’une durée inférieure à 30 secondes chacune. Une injection sur animaux anesthésiés est prévue sur moins d’un quart des animaux et d’une durée inférieure à 30 secondes. Une chirurgie avec perfusion est prévue sur environ un tiers des animaux, après administration d’analgésiques et d’anesthésiants, et d’une durée maximale de 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les injections sur animaux vigiles induisent une douleur passagère (quelques minutes maximum), un risque d’infection et d’hématome, ainsi qu’un stress suite à l’immobilisation (maximum 30 secondes). Lorsqu’une chirurgie est prévue, elle est sans réveil et d’une durée inférieure à 10 minutes. Une légère perte de poids ou une diminution d’activité sont possibles à la suite de l’invalidation du gène étudié.
Devenir
Les protocoles nécessitent qu’à la fin de chaque procédure, tous les animaux soient euthanasiés, afin de récupérer les organes.
Remplacement
Le développement de cette pathologie fait intervenir plusieurs types cellulaires. Il n’est actuellement pas possible de recréer les interactions cellulaires entre tous ces acteurs in vitro. De plus, les cellules des vaisseaux sanguins ont un phénotype différent d’un tissu à l’autre. Cette différence est fondamentale mais non maintenue en culture. Afin de comprendre pourquoi cette pathologie touche particulièrement les vaisseaux du foie et du poumon, nous devons avoir recours à l’expérimentation animale, les modèles in vitro n’étant pas adéquats.
Réduction
Nous avons utilisé un logiciel statistique ainsi que les données de la littérature pour déterminer la taille des groupes nécessaires pour garantir la validité des résultats avec un nombre d’animaux minimal.
Raffinement
Le bien-être des animaux est évalué quotidiennement par le personnel de l’animalerie. Dans chaque procédure induisant une douleur, des anesthésiants et des analgésiques sont utilisés. Suite à l’anesthésie (après environ 10 minutes), la perte totale de réactivité est testée en exerçant une pression sur les pattes avant d’effectuer tout geste technique invasif. Chez les nouveau-nés, un examen attentif permet d’évaluer les animaux sur les différents points de la grille de scoring mise en place qui évalue la prise de nourriture du nouveau-né, la croissance et la respiration. Chez l’adulte, un examen attentif permet d’évaluer les animaux sur les différents points de la grille de scoring mise en place qui évalue le changement de poids corporel, l’apparence physique et le comportement.
Choix des espèces
Les souris utilisées ont une modification génétique équivalente à celles des patients atteints de la maladie que nous étudions. Ce modèle murin est le seul existant actuellement permettant d’analyser le développement des malformations vasculaires de cette maladie. Les animaux seront soit des jeunes pour l’étude des vaisseaux en cours de développement, soit des adultes pour l’étude des vaisseaux stabilisés. Certains symptômes de la maladie sont de naissance, tandis que d’autres apparaissent à l’âge adulte. Il nous apparaît donc indispensable d’étudier les 2 âges.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie cardiovasculaire
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chiens : 100
Cochons : 600
Chèvres : 80
Moutons : 170
600 porcs, 500 lapins, 170 moutons, 100 chiens et 80 chèvres vont être utilisés pour tester des stents, des prothèses vasculaires et des valves cardiaques avant leur mise sur le marché. Chaque animal subit une implantation chirurgicale d'une à quatre heures selon la difficulté de l'accès au cœur, avec un risque d'hémorragie ou d'ischémie, parfois suivie d'une biopsie d'une heure et de séances d'imagerie dans un autre établissement. 950 sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, 160 dans des procédures sévères, 240 sont opérés sans jamais être réveillés, et les 1 450 sont tués pour l'examen des tissus au contact du dispositif. Le donneur d'ordre commande ces essais et s'engage à ne pas les faire refaire à l'identique, le porteur indiquant par ailleurs que la réglementation impose le recours aux animaux avant tout test clinique.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en chirurgie cardiovasculaire (exemple : stent, prothèse vasculaire, valve cardiaque...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet. Certains projets nécessiteront des séances d'imagerie (scanner, IRM), qui seront externalisés dans des établissements utilisateurs partenaires disposant de l'ensemble des équipements nécessaires pour la conduite des examens.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en chirurgie cardiovasculaire. Ainsi, il est possible d'étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l'offre et améliorant ainsi les chances de guérison et/ou le confort des patients.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h et 3h voire 4h pour les chirurgies les plus compliquée (accès au cœur par exemple). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). Un prélèvement intermédiaire ou biopsie peut être réalisé en cours d'étude (durée de l'intervention estimée à 1h) afin de suivre l'évolution de la réaction des tissus au contact du dispositif. Cette intervention se fera systématiquement sous anesthésie générale (chimique et gazeuse) et analgésie. D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude). Le scanner ou l'IRM seront externalisés dans des établissements utilisateurs partenaires, la durée de l'intervention est d'environ 1h pour le scanner, et 1h30 pour l'IRM.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables ne pouvant être résolus par des mesures de raffinement sont, selon les procédures, la survenue d'un hématome ou oedème au niveau du site opératoire, une hémorragie (perte de sang) ou ischémie (manque de perfusion sanguine d'organes) en raison des sites d'implantation (vaisseaux, coeur...). Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les nuisances attendues en lien avec les séances d'imagerie sont le transport entre les établissements utilisateurs, pouvant être une source de stress. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses vasculaires pour évaluer l’élasticité du greffon). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé cardiovasculaire, en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé (exemple : vaisseaux, coeur) et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "controle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Afin de limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’établissement utilisateur. Ensuite, avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (contention, palpation, isolement, mise en place de gilets pour porter les constituants de certains dispositifs). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos, augmentation de la quantité de litière…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires par exemple pour certaines espèces). La chirurgie est réalisée sous anesthésie chimique et gazeuse et analgésie (à base de morphiniques). En cas de signes de douleur et signes cliniques, le traitement adapté sera mis en place. Les animaux sont suivis de façon quotidienne sur la base des critères suivants : apparence et état général, consommation alimentaire et hydrique et transit, attitude, comportements, signes cliniques. Les signes cliniques servant de points limites sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Si le traitement mis en place n'a pas d'effet, l'animal est euthanasié. En phase postopératoire, le suivi est renforcé et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (surveillance ou réfection des pansements, désinfection des sites chirurgicaux…). En cas d’anomalie clinique, sanitaire ou comportementale, l’équipe vétérinaire assure l’examen clinique et le suivi de l’animal, afin de mettre en place une gestion adéquate de la douleur ou de l’anomalie constatée. Le risque infectieux est controlé par l'administration d'antibiotiques. Les transports des animaux vers les établissements utilisateurs partenaires (séance d'imagerie) seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur. Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, une période de repos de minimum 1h sera respectée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil et le transport retour. Le risque d'hypothermie sera contrôlée grâce à la température de la salle, l'isolation du sol, les couvertures, lampes chauffantes.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence (normes). Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien, les ovins/caprins ou les porcins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie), ainsi que sur les similarités avec l’Homme. Par exemple, le chien est une espèce communement utilisée dans certains types de test car la thrombose induite par un dispositif médical a tendance à se déclencher plus rapidement que chez l'Homme. Les ovins et les porcins sont généralement de bons modèles en raison des similarités cardiovasculaires et hématologiques avec l'Homme. Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2.Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requiert, le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. 3.Cas particulier des porcs domestiques Pas de recommandation spécifique réglementaire d’où choix d’utiliser des porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines). Etant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance est la plus appropriée dans ce projet.