Troubles cardiaques
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Traitement des thromboses par des particules nanométriques ciblantes délivrant des médicaments dans un modèle de thrombose veineuse chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
185 souris vont être utilisé·es dans une procédure unique menée sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Le porteur ouvre l'abdomen pour exposer le mésentère, provoque un caillot dans une veine à l'aide d'une solution chimique, puis injecte des nanoparticules censées mieux cibler le traitement d'un accident vasculaire cérébral. Après une imagerie de trente minutes, les souris sont euthanasiées sous anesthésie, au plus tard soixante minutes après le début de l'opération. Le porteur affirme qu'il "n'existe pas" de modèle non animal capable de simuler la distribution des nanoparticules dans la circulation.
Objectifs
Cette étude est un projet fondamental dans le domaine de la santé publique. L’accident vasculaire cérébral (AVC) est la deuxième cause mondiale de mortalité. En particulier, 80% des cas d’AVC sont caractérisés par la formation d’un caillot (thrombose) dans une artère cérébrale provoquant une diminution voire une suppression du flux sanguin dans une région du cerveau. L’hétérogénéité des causes de ces thromboses, la complexité et la sensibilité du cerveau font encore de l’AVC une pathologie complexe à traiter et des règles standards de traitements sont difficiles à établir. La première action thérapeutique consiste à rétablir le flux sanguin le plus rapidement possible afin d’éviter des séquelles irréversibles. Le traitement de référence reste le même depuis les années 1980 ; l’injection d'un médicament qui entraine la destruction du caillot. Toutefois, les critères d’inclusion des patients restent très limités, notamment à cause des effets secondaires: saignements, toxicité cérébrale. Le but de ce projet est d'étudier des nanoparticules (particules de taille nanométrique) pour apporter des médicaments directement au caillot, et ainsi éviter ces effets secondaires et diminuer les doses employées. Les tests sur modèle animal permettraient de valider le ciblage, l'action thérapeutique améliorée et l'innocuité du traitement proposé en comparaison avec la ligne actuelle de traitement.
Bénéfices attendus
A travers ce projet, la pertinence d'un nouveau traitement pour les AVCs dus à des caillots sanguins pourra être évaluée, avec en particulier: la mise à disposition des médecins d'un traitement plus complet pour résorber les caillots à l'origine de l'accident, avec une minimisation des effets secondaires (saignement, toxicité cérébrale), une diminution des doses employées et donc une utilisation potentielle pour plus de patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à une unique procédure sans réveil. Après induction de l'analgésie puis de l'anesthésie, les animaux subiront une incision abdominale pour exposer le mésentère (tissu rattachant les intestins à la cavité abdominale). Après une injection visant à marquer les plaquettes et globules blancs, une veine sera mise au contact d'un papier avec une solution chimique pour créer un caillot, puis une seconde injection avec les traitement sera faite. Après un suivi par imagerie jusqu'à 30 min, les animaux seront euthanasiés (60 min maximum après début de la procédure).
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sont donc: - douleur liée à l'injection de l'analgésique et de l'anesthésique - douleur liée à l'opération si réveil de l'animal (évité par surveillance et maintien de l'anesthésie).
Devenir
Afin d'éviter toute souffrance inutile des animaux suite à cette procédure chirurgicale, et vu qu'un maintien en vie n'est pas nécessaire post-opération pour des observations dans ce protocole, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie à la fin de la procédure. Pour un nombre limité d'animaux, des prélèvements d'organes post-mortem permettront des analyses des tissus biologiques.
Remplacement
Des études préliminaires ont permis de cibler les médicaments et les doses à tester pour détruire des caillots sanguins. Cependant, Il n'existe actuellement pas de modèles non animaux permettant de simuler la distribution des nanoparticules dans le corps, ni de récapituler le circuit complexe de circulation dans lequel doivent évoluer les nanoparticules pour cibler le caillot. Ainsi, les modèles in vivo permettent donc de répondre à la question: les nanoparticules chargées peuvent-elles, dans la circulation sanguine, résorber un caillot de manière plus efficace que le traitement actuellement utilisé?
Réduction
Les études in vitro préliminaires ont permis de déterminer le meilleur candidat en termes de nanoparticules et de leur chargement respectif (concentration) des médicaments, afin de diminuer le nombre d'animaux nécessaires. Le nombre minimum d’animaux à utiliser a été déterminé d’après une analyse statistique: un nombre de 15 animaux par groupe est nécessaire pour assurer des résultats statistiquement pertinents.
Raffinement
Les animaux avant la procédure bénéficieront d'un hébergement avec environnement enrichi et en groupe social, et seront surveillés quotidiennement pour vérifier leur état de bien-être. L'anesthésie se fera avec analgésie pour réduire la douleur durant la procédure, et suivis durant la procédure: en cas de signe de réveil, une re-injection d'agent anesthésiant permettra de garder l'animal anesthésié; et en cas d'incident chirurgical (saignements, etc.) l'animal sera sacrifié.
Choix des espèces
Les modèles de thrombose veineuses et artérielles sur la souris sont abondamment décrits dans la littérature, et en particulier celui-ci dans l'étude de médicaments pour les AVCs humains avec caillots sanguins. Des adultes (5-8 semaines) seront utilisés pour que les veines mésentériques puissent être facilement visualisées par macroscopie intravitale. Des stades plus âgés risqueraient de présenter des zones grasses autour des veines, ce qui gênerait l’imagerie.
Production d’ascite de souris en vue de l’obtention d’anticorps monoclonaux
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Tests réglementaires
12 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ce sont des femelles âgées réformées de l'élevage, qui reçoivent une injection de pristane provoquant une inflammation douloureuse du péritoine, puis un hybridome, pour produire un liquide d'ascite riche en anticorps destinés à des tests de diagnostic du D-Dimère. Le porteur indique que les animaux ne restent que 24 heures en état ascitique avant mise à mort et prélèvement. Il affirme que 83 pour cent des anticorps ont été transposés in vitro mais qu'un clone doit encore être produit sur souris, en invoquant aussi la "souveraineté nationale".
Objectifs
Le D-Dimère est un marqueur biologique de la formation et de la dégradation de la Fibrine, qui peut être mesuré sur sang total ou dans le plasma. Le D-Dimère a été largement étudié pour le diagnostic de la maladie thromboembolique veineuse (VTE), et est utilisé en routine pour cette indication. Il a également été évalué pour déterminer la durée optimale du traitement anticoagulant chez les patients souffrant de VTE, pour le diagnostic et le suivi de la CIVD (Coagulation lntraVasculaire Disséminée), ainsi que pour l'identification des patients à haut risque de VTE. Donc, la quantification du taux en D-Dimères joue un rôle important dans les décisions thérapeutiques. En France grâce à ces tests, ce sont près de 50000 à 100000 cas de phlébite qui peuvent être dépistés et traités par an. Plus récemment, il a été démontré que les patients infectés par la COVID-19, et présentant une forme grave de la maladie, présentaient un état de profonde inflammation conduisant à des taux élevés de complications thrombotiques comme la Thrombose Veineuse Profonde (DVT), l'Embolie Pulmonaire (PE), et la thrombose microvasculaire. Le marqueur le plus typique chez les patients avec COVID-19 et coagulopathie est une élévation de la concentration en D-Dimères. Ces trousses de diagnostics sont des kits I.V.D (In Vitro Diagnostic) enregistrés officiellement et marqués CE sous la réglementation « ISO 9001-2008 » et « 13485 ». Certains sont également FDA Approved. Les clones ont été développés et sélectionnés pour leurs spécificités et leurs rendements il y a plus de 25 ans. Suite à la demande des autorités de favoriser d’autres techniques de production, des démarches ont été entamées depuis 2007, pour le transfert des productions d’anticorps en culture « in vitro » et limiter ainsi le recours à l’utilisation de murins. A ce jour 83% des spécificités ont été transposées et 14 % sont en cours de transpositions. Seul 3 % des spécificités sont transposées partiellement. Des investigations et des essais sont toujours en cours afin de parvenir à produire l’ensemble des anticorps monoclonaux "in vitro" avec pour objectif qu’en 2030 l’ensemble soient produits in vitro. Aujourd’hui un clone doit encore être produit par la technique des ascites. Dans l’attente de la validation de ces productions in vitro, la production d’anticorps sur ascite de souris doit se poursuivre afin de ne pas créer une pénurie de kits de dépistage de certaines pathologies.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la production d’une quantité suffisante d’ascite à une concentration importante d’anticorps monoclonaux, de qualité, afin de pourvoir les quantités nécessaires à la confection des kits de dépistage des pathologies recherchées, et ce afin de limiter le nombre de souris utilisées. La quantité d’anticorps (Ac) produite par une seule souris permet de réaliser plus de 1400 dosages de D-Dimères et permet donc potentiellement de sauver autant de vies humaines.
Procédures
2 inoculation sous cutanée de buprénorphine sur animal vigile : 5 sec/animal Inoculation intrapéritonéale de pristane sur animal vigile : 2.5 sec/animal Inoculation hybridome sur animal vigile : 2.5 sec/animal Aucun prélèvement sur animal vigile
Impact sur les animaux
Aujourd’hui la production de ces anticorps sur ascite de souris, est réalisé ans des établissements européens et français selon le protocole préconisé par la CNREEA. L’injection d’adjuvant de type pristane (huile) provoque une inflammation du péritoine et active le système immunitaire. Cette inflammation est douloureuse dans les premières heures après l’injection. Afin de diminuer cette douleur et pour que l’animal récupère plus rapidement, une injection de buprénorphine (agoniste morphinique) préalable à celle du pristane est réalisée. La demi-vie de la buprénorphine c’est-à-dire son temps d’efficacité est de 4 à 6 heures. Les animaux sont donc observés et reçoivent une seconde injection de buprénorphine 4 heures après la première. Cela permet aux souris une meilleure récupération et diminue également le taux de mortalité.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort avant le prélèvement.
Remplacement
Suite à la demande des autorités de favoriser d’autres techniques de production, des démarches ont été entamées depuis 2007, pour le transfert des productions d’anticorps en culture « in vitro » et limiter ainsi le recours à l’utilisation de murins. A ce jour 83% des spécificités ont été transposées et 14 % sont en cours de transpositions. Seul 3 % des spécificités sont transposées partiellement. Malheureusement, la production en bioréacteur pour les différents clones, dont cette DAP fait objet, a modifié certaines caractéristiques de l'anticorps pour un clone et ne permet pas, à ce jour, de valider l'équivalence entre l'anticorps monoclonal "in vitro" et l'anticorps monoclonal "in vivo". Cette perte de qualité n’est pas acceptable ni autorisée par les autorités compétentes en raison du marquage CE et de la finalité diagnostic des produits. Des investigations et des essais sont toujours en cours afin de parvenir à produire l’ensemble des anticorps monoclonaux "in vitro" avec pour objectif qu’en 2030 l’ensemble soient produits in vitro. Aujourd’hui un clone doit encore être produit par la technique des ascites. Dans l’attente de la validation de ces productions in vitro, la production d’anticorps sur ascite de souris doit se poursuivre afin de ne pas créer une pénurie de kits de dépistage de certaines pathologies. Ces productions sont également réalisées dans des pays hors Union européenne, capables de produire la totalité des volumes nécessaires qui pourraient ainsi faire perdre en partie la souveraineté nationale et européenne ainsi que le contrôle du bien-être animal propre à la CNREEA.
Réduction
Le clone de cellules est sélectionné afin d’obtenir un volume d’ascite important à une concentration importante en anticorps dans le but de limiter le nombre de souris. La quantité d’ascite produite est en moyenne de 2.8mL/souris. Les animaux utilisés sont des souris anciennes qui ont un poids plus important et une productivité supérieure (multipliée par 2) par rapport aux souris jeunes adultes.
Raffinement
Les souris sont hébergées sur un lit de sciure avec des enrichissements de type lanières de cartons et tunnels afin qu’elles puissent se cacher, créer un nid afin de répondre à leurs besoins physiologiques. Elles sont soignées quotidiennement dans des conditions conformes à la réglementation A tout moment l’opérateur peut décider de l’arrêt du protocole s’il juge que l’animal est en détresse. Pour diminuer la douleur liée à l’inflammation provoquer par l’adjuvant, une injection de buprénorphine (agoniste morphinique) est effectuée avant et après l’adjuvant. La demi-vie de la buprénorphine c’est-à-dire son temps d’efficacité est de 4 à 6 heures. Cela permet aux souris une meilleure récupération et diminue également le taux de mortalité. La raison de l’utilisation de la buprénorphine est bibliographique. En effet il s’agit de l’anti-douleur préconisé dans cette production. Plusieurs essais d’optimisations ont été apportées : - Essais avec des AINS (Anti-inflammatoire Non Stéroïdien) n’ont pas été concluants et n’ont pas montrés une amélioration significative de l’état de l’animal car ce qui est recherché par l’injection de l’adjuvant, est une inflammation du péritoine et une activation du système immunitaire de manière à obtenir une grande quantité d’anticorps. - Essais menés pour éviter la manipulation et l’injection de buprénorphine aux souris : des gels aromatisés contenant un morphinique ont été placés dans la cage des souris ou dans l’eau des biberons. Ces deux essais n’ont pas été concluants car ils ne garantissaient pas que toutes les souris étaient correctement traitées avec l’anti-douleur : certaines étant sous-dosées et d’autres à l’inverse sur-dosées. Les souris sont mirées quotidiennement. Dès lors qu’une réaction est détectée par mirage de l’abdomen l’ascite de la souris est prélevée sur animal mort. Cette façon d’opérer permet aux animaux de ne rester que 24 heures en état ascitique et limiter la mortalité du fait d’une production exponentielle d’ascite. Des points limites prédictifs sont mis en place suivant une grille de scoring.
Choix des espèces
La souris est l’animal idéal pour la production d'anticorps monoclonaux et est, de ce fait, l'animal le plus utilisé. La souche utilisée est la lignée de souris consanguine BALBc, sur laquelle ont été développés tous les essais liés aux techniques d’obtention d’anticorps monoclonaux . Cette lignée permet d’obtenir un volume plus important d’ascite avec une concentration en anticorps supérieurs aux autres souches de souris. Ce sont des souris qui ont un poids plus important et une productivité supérieure (multipliée par 2) par rapport aux souris jeunes adultes. Elle produit des volumes satisfaisants d’antisérum présentant un titre élevé et une forte affinité vis à vis de l'antigène injecté. La quantité d’anticorps (Ac) produite par une seule souris permet de réaliser plus de 1400 dosages D-Dimères et permet donc potentiellement de sauver autant de vies humaines. Les animaux utilisés sont des souris BALBc femelles, anciennes reproductrices réformées chez l’éleveur. Ce sont des souris qui ont un poids plus important et une productivité supérieure( multiplié par 2) par rapport aux souris jeunes adultes.
Etude des mécanismes de l’atteinte rénale dans les maladies rénales rares et sévères chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
2100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent un prélèvement de queue, des injections intraveineuses, deux chirurgies sous anesthésie et des séjours en cage métabolique, une atteinte rénale leur étant induite pour en étudier les mécanismes avant prélèvement des reins. Le porteur affirme que "seule l'expérimentation animale" permet d'étudier ces maladies rénales rares dans un organisme vivant. Les souris au génotype sans intérêt sont mises à mort après le seul génotypage.
Objectifs
Les maladies rénales rares et sévères sont à mauvais pronostic et sont associées à des risques élevés d'insuffisance rénale terminale. Ces maladies représentent 11% des causes d'insuffisance rénale terminale en France. Ces maladies sont des maladies complexes et seule l'expérimentation animale, résumant l'ensemble des interactions cellulaires au sein du rein, dans un organisme vivant, permettra d'étudier les mécanismes impliqués dans la destruction rénale au cours de ses maladies. Nous avons identifié une protéine potentiellement impliquée dans ces maladies et nous allons tester le rôle de cette protéine chez des souris où cette protéine aura été inactivée et chez qui nous aurons induit les maladies rénales que nous étudions. Nous réaliserons des prélèvements d'urine pour évaluer la fonction des reins et les animaux serons mis à mort à la fin de la procédure pour récupérer les reins et analyser les lésions.
Bénéfices attendus
A terme ce projet conduira à une meilleure compréhension de la physiopathologie des maladies rénales rares et sévères. Ce projet permettra d'établir si le mécanisme identifié pourrait faire l'objet d'un ciblage pharmacologique à visée thérapeutique.
Procédures
Baguage à l'oreille et prélèvement d'un morceau de queue de 1 mm sur animal vigile (1 fois 2 min), injection intra veineuses sous anesthésie générale (1 à 3 selon la procédure, 5 minutes), chirurgies sous anesthésie générale (2 chirurgies pour une procédure, 20 minutes). recueil d'urine en cage métabolique (3 à 7 selon les procédures, 8H)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l'expérimentation: inconfort lié à la préhension des animaux, douleur au point d'injection, stress lié aux cages métaboliques. Effets de la chirurgie: douleur post-opératoire. Effet lié aux modèles: insuffisance rénale pouvant induire une perte de poids modérée ou une fatigue.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. Soit ils n'auront pas un génotype d'intérêt et sont mis à mort sans expérimentation autre que le génotypage, soit ils sont d'intérêt et sont mis à mort pour prélèvement des tissus.
Remplacement
Nous utilisons différentes approches pour analyser les mécanismes de l'atteinte rénale dans les maladies rénales rares et sévères incluant les cultures cellulaires (in vitro). Les cibles identifiées sont d'abord testés sur des cellules en culture. En général, les expériences de remplacement ne peuvent pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu au cours des maladies rénales comme les interactions entre les glomérules et le système immunitaire ou les interactions entre organes. C'est pourquoi nous avons aussi recours au modèle animal, en choisissant la souris comme modèle classique de mammifère, et comme modèle expérimental établi, avec de nombreux outils génétiques disponibles, un temps de génération court et des portées de grande taille.
Réduction
Réduction : le nombre d'animaux est calculé sur la base d’un plan expérimental stéréotypé permettant d’obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. Le calcul des effectifs nécessaires a été fait avec un logiciel dédié. Nous optimisons l'utilisation des organes pour les différentes analyses afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Raffinement : les animaux seront élevés en cages enrichies avec eau et nourriture ad libitum et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal-être. Une grille de score de souffrance et des points limites spécifiques au projet ont été établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance. Les cages sont enrichies en coton et bâton de bois. En cas d’apparition de signes cliniques, ou à la fin de la procédure, les animaux sont mis à mort. Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec une analgésie péri-opératoire.
Choix des espèces
La physiologie des fonctions rénales chez la souris étant similaire à celle de l’homme, les expériences menées chez la souris offrent des modèles valides d’étude des pathologies humaines. De plus, les modèles utilisés au cours de ce projet sont établis et validés par la communauté scientifique. Stade de développemnt: de la naissance à l'age adulte car nous avons un élevage. Seuls les animaux adultes agés de 2 à 6 mois sont utilisés pour les modèles expérimentaux. Les pathologies étudiées touchent essentiellement les adultes donc nous réaliserons les modèles expérimentaux chez des souris adultes.
Mise en place d’un modèle porcin d’hémorragie pour validation de nouvelles stratégies thérapeutiques en radiologie interventionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
35 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués sans reprise de conscience. On leur provoque une hémorragie interne non contrôlée pouvant conduire à une exsanguination et à un choc hémorragique, sous anesthésie générale de trois heures avec ouverture de l'abdomen, pour tester des agents destinés à boucher les vaisseaux en radiologie interventionnelle. Le porteur indique qu'une partie des animaux provient de projets antérieurs, l'effet cumulatif justifiant selon lui leur mise à mort. Il qualifie le test de ces agents en contexte hémorragique d'"indispensable" et affirme que ces paramètres ne peuvent être obtenus qu'in vivo.
Objectifs
L’embolisation artérielle est une technique de radiologie interventionnelle qui permet l’occlusion d’un vaisseau de façon rapide, efficace et sûre. Cette technique remplace aujourd'hui la chirurgie dans un grand nombre d’indications : malformations artério-veineuses, embolisation pour traitement oncologique... cependant son indication première reste le traitement des hémorragies (hémorragie suite à l’accouchement, hémorragie interne des accidentés de la route…). Parmi l’arsenal thérapeutique des radiologues, les agents d’embolisation des vaisseaux présentent des caractéristiques différentes quant à leur visibilité sous les rayons X, leur toxicité sur l’organisme, leur effet sur la paroi des vaisseaux et leur profondeur de pénétration dans les vaisseaux fins et distaux. Les dispositifs médicaux implantables endovasculaires (agents d'embolisation placés dans les vaisseaux pour induire leur occlusion) font l’objet d’un fort développement et de recherches poussées, ce qui amène très régulièrement des innovations dans ce domaine. Il est indispensable de pouvoir tester l'efficacité de ces agents innovants en contexte hémorragique. Le but de ce projet est de mettre en place un modèle porcin d’hémorragie non-contrôlée afin de tester l’efficacité de nouveaux agents d’embolisation des vaisseaux.
Bénéfices attendus
La prise en charge des hémorragies nécessite l'utilisation d'agents pouvant occlure les vaisseaux. L'efficacité de ces agents doit être testée en contexte comparable. Avoir accès à un modèle porcin d’hémorragie non-contrôlée validé et reproductible permettra de tester l’efficacité de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Anesthésie générale (durée: 3h), laparotomie médiane et chirurgie digestive (durée: 15minutes), hémorragie (durée: 2h maximum). La procédure aura une durée de 3h maximum.
Impact sur les animaux
Hémorragie provoquée pouvant induire des modifications des paramètres physiologiques, conduire à une exsanguination et au décès de l'animal.
Devenir
Tous les animaux (n=35) du projet seront mis à mort à la fin de la procédure. Il s'agit d'un modèle d'hémorragie qui engendredra potentiellement un choc hemorragique. De plus, certains animaux utilisés pourront être des animaux réutilisés d'un projet antérieur, l'effet cumulatif justifie également leur mise à mort.
Remplacement
Certaines propriétés peuvent être évaluées en études in vitro mais l'injectabilité, les quantités nécessaires pour avoir un effet occlusif et le suivi des paramètres physiologiques après embolisation ne peuvent être évalués qu'en conditions réelles, soit dans un modèle in vivo. Les résultats de ce projet correspondront aux variations des constantes physiologiques de l'animal et à la quantité de perte sanguine, ces élements ne peuvent être produits qu'in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum (n=5 par groupe) en veillant toutefois à obtenir une quantité de données suffisante pour des analyses statistiques. Le groupe contrôle sera réalisé qu'une seule fois et pourra être comparé à tous les nouveaux agents à tester. Dans la mesure du possible, cette procédure, sans réveil, sera réalisée sur des animaux réutilisés de projets antérieurs dont la gravité des procédures expérimentales était de classe légère ou modérée, ce qui diminue le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
La procédure expérimentale ainsi que l’environnement d’hébergement ont été optimisés. Les animaux, issus de la même fratrie, seront hébergés ensemble dans un grand box avec de la fibre de bois au sol et des objets d'enrichissement renouvelés régulièrement (Kong, balles, jouets caoutchouc durs masticables...). Les gestes interventionnels seront toujours réalisés sous anesthésie générale avec utilisation de morphiniques, par du personnel formé, afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal dans les phases de préparation (prémédication, pose de cathéter). Le bien-être de l'animal sera contrôlé en veillant aux conditions d'hébergement et au comportement des animaux durant l'acclimatation. Lors de celle-ci, des observations quotidiennes seront réalisées par une personne compétente basées sur l'apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits...). Des points limites ont été définis à chaque étape, associés pour chacun à des actions spécifiques afin de garantir le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Ce modèle a été choisi pour ses nombreuses similarités physiologiques et anatomiques avec l'Homme. Le modèle porcin présente également l'avantage de pouvoir utiliser du matériel et des équipements identiques à ceux dédiés à l'Homme, ce qui permettra de tester les agents d'embolisation en respectant les procédures et matériels utilisés chez l'Homme. Enfin, ce projet propose une réutilisation des animaux à la fin immédiate de projet antérieurs. Le cochon étant un animal utilisé au laboratoire, la mise en oeuvre de ce projet sera possible par un accès simplifié au modèles porcins. Les animaux seront de jeunes adultes de 50 +/- 10kg correspondant à des animaux de 4 à 8 mois, il s'agit d'un projet pouvant réutiliser les animaux de projets antérieurs, ces caractéristiques seront donc dans ce cas celles spécifiques des projets initiaux.
Stroke Lymphocytes T microglie
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
370 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées sévères. Elles subissent un accident vasculaire cérébral provoqué par injection de thrombine, des passages à l'IRM, pour certaines une injection de lymphocytes T, puis des tests comportementaux censés évaluer la fatigue et la dépression sans que les tests précis soient nommés, pour étudier le rôle des lymphocytes T après un AVC. Le porteur décrit surtout un affaiblissement transitoire d'une patte et un stress lié au bruit de l'IRM, peu de détails accompagnant une gravité pourtant qualifiée de sévère. Il affirme que les techniques de remplacement "ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information" et présente la souris comme l'espèce "la plus étudiée" pour ce sujet.
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) est l'une des principales causes d'invalidité et de décès dans le monde. L’AVC ischémique (AI) représente environ 85% des AVC, il est majoritairement causé par une thrombose ou une embolie entrainant une diminution de l’afflux sanguin vers le cerveau. Peu après l'apparition de l'AI, des phénomènes d’hypoxie et inflammatoires entrainent une dégénérescence neuronale responsable de déficits à long terme. La majorité des études précliniques sur l’AI se sont concentrées sur des temps précoces et sur la mesure du volume de la lésion, définitif 24 à 48 heures après le début de l'AVC, comme critère d'évaluation principal. Cependant, l'AI peut être considéré comme une maladie chronique. En effet, les patients peuvent souffrir de séquelles des mois, voire des années après la phase aigüe. Ainsi, au moins 1/3 des survivants développent une dépression et une fatigue en post-AVC. L'origine de ces symptômes n'est pas claire et peut être difficile à traiter, ce qui en fait une priorité de la recherche sur l'AVC. Malgré cela, nos connaissances sur les phases subaiguës et chroniques de l'AI sont très limitées à ce jour. Il a été suggéré que la mise en place de la dépression et de la fatigue post-AVC pourrait être liée à la dérégulation de la réponse immunitaire. Des données récentes indiquent que les populations lymphocytaires T jouent un rôle dans la réparation et la régénération du tissu cérébral dans les semaines et les mois qui suivent l'AI. Ils peuvent également interagir avec la microglie et moduler la neurogénèse et l'angiogenèse post-AVC. Dans ce projet, nous nous intéresserons à la cinétique de la réponse T en post AVC, aux interactions des lymphocytes T avec la microglie ainsi que leur implication dans la survenue de séquelles à long terme. L'identification de mécanismes d'action des lymphocytes T en post-AVC pourrait permettre d'identifier de nouvelles stratégies d'immunomodulation permettant de lutter contre les séquelles à long terme.
Bénéfices attendus
L'identification de mécanismes d'action des lymphocytes T en post-AVC pourrait permettre d'identifier de nouvelles stratégies d'immunomodulation permettant de lutter contre les séquelles à long terme.
Procédures
Une partie des animaux feront l'objet d’une pose de cathéter intraveineux pour l'injection de MPIO (Microparticules d'oxyde de fer) 24h avant l'induction de l'AVC (n=32, durée de la procédure : 15 minutes). Le modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine sera réalisé sur tous les animaux (n= 370, durée de la procédure : 1.5 heures) et les lésions cérébrales seront évaluées par Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) (n=370, durée de la procédure : 15 minutes). Une partie des animaux (n=10) sera suivi en imagerie IRM à 48h, 7j, 15j, 30J post-AVC pour évaluer les lésions de la substance blanche (n=10, durée de la procédure : 20min). Une partie des animaux recevra une injection de lymphocytes T régulateurs en post-AVC (n=180, durée de la procédure : 15min) et les séquelles comportementales seront évaluées par des tests comportementaux évaluant la fatigue et la dépression (n=160, durée de la procédure : 2h). La totalité des animaux (n=370) sera mis à mort selon les préconisations réglementaires, des échantillons biologiques seront prélevés post-mortem pour analyse ultérieure.
Impact sur les animaux
Chirurgie : Certains animaux peuvent montrer des signes de douleur dans les premières heures après la chirurgie. Un affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) qui disparaît dans la première semaine après l'AVC. Imagerie : Certains animaux peuvent montrer des signes de stress lié à la nuisance sonore produite par l’IRM, une perte de masse corporelle après les anesthésies. Comportement : Certains animaux peuvent ressentir un stress durant la période d’habituation à la salle de comportement.
Devenir
A l'issue de toutes les procédures, les animaux seront mis à mort pour récupération de leur cerveaux pour analyses ultérieures.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans l'étude de la réponse immunitaire en post-AVC au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites adaptés fixés au préalable permettant de décider selon un arbre décisionnel les critères d'arrêt des souffrances. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Des dômes de cellulose et des carrés de cotons seront placés dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux. Tout sera mis en œuvre pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant le projet. Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés jusqu’à la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences vasculaires et en immunologie. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. Le sysème immunitaire L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le rôle des lymphocytes T et de la microglie dans les AVC ischémiques.
Évaluation de l’effet protecteur des lymphocytes T régulateurs sur la transplantation de cellules cardiaques dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
228 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie provoquant un infarctus, des échographies cardiaques sous anesthésie et des injections intra-myocardiques et intraveineuses, avec des risques de perforation de l'oreillette et d'hémorragie oculaire, pour tester l'effet de lymphocytes T régulateurs sur une greffe de cellules cardiaques. Les retombées annoncées pour les personnes en insuffisance cardiaque restent renvoyées au conditionnel et à une étape préclinique. Sur le remplacement, le porteur affirme que les alternatives sont impossibles et conclut que le recours à la souris est "indispensable" pour étudier les interactions entre système immunitaire et cœur.
Objectifs
L'objectif de ce projet est d’étudier des lymphocytes T régulateurs et des cellules progénitrices cardiaques dans le contexte de la transplantation de cellules cardiaques différenciées à partir de cellules souches embryonnaires humaines. Nous cherchons à comprendre comment les Lymphocytes T régulateurs influencent la réponse immunitaire et la récupération cardiaque. Cette recherche est essentielle pour évaluer les avantages potentiels de la thérapie régénérative cardiaque et constitue une étape pré-clinique avant d'envisager des applications cliniques chez l'homme pour traiter l'insuffisance cardiaque.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif d'améliorer les traitements cardiaques en utilisant des cellules cardiaques progénitrices pour réparer le cœur endommagé. Pour y parvenir, nous explorons comment ces cellules peuvent devenir plus efficaces en renforçant la tolérance du système immunitaire. Pour ce faire, nous intégrons les cellules régulatrices T, qui jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'équilibre du système immunitaire. Nous comparons les cellules régulatrices T humaines et murines afin de déterminer la source la plus efficace. En utilisant des méthodes visant à favoriser la tolérance immunitaire, notre objectif est de réduire les risques de rejet des cellules progénitrices cardiaques et d'améliorer leur survie. En résumé, nous espérons renforcer la réparation du cœur endommagé, notamment dans un modèle animal d'insuffisance cardiaque (chez des souris), en utilisant ces cellules spéciales de manière mieux acceptée par le corps, ce qui pourrait entraîner une amélioration de la fonction cardiaque.
Procédures
Les animaux participant à ce projet seront soumis à plusieurs types d'interventions. Tout d'abord, une intervention chirurgicale sera réalisée pour induire un infarctus cardiaque, avec une durée de 15 minutes par souris. De plus, des échographies cardiaques sous anesthésie générale seront effectuées pour évaluer la fonction cardiaque, avec une durée de 5 minutes par souris. Les animaux recevront des injections intra-myocardiques quatre semaines après l'induction de l'infarctus, avec une durée de 10 minutes par injection. Les injections seront administrées par voie intraveineuse le même jour que les injections intra-myocardiques et à nouveau trois jours plus tard, avec une durée de 30 secondes par souris pour chaque injection. Ces interventions visent à évaluer les effets sur la récupération cardiaque. L'ensemble du planning expérimental s'étend sur sept semaines, avec des évaluations et des injections à des moments spécifiques pour suivre de près les effets sur la récupération cardiaque. Toutes les procédures sont conçues pour minimiser les souffrances des animaux et garantir leur bien-être.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues causées à la chirurgie cardiaque peuvent se manifester par divers symptômes, notamment des douleurs postopératoires, un risque accru d'infection et une réduction de la fonction cardiaque. De même, l'insuffisance cardiaque peut entraîner des symptômes tels que la fatigue, la dyspnée et la faiblesse. Par ailleurs, les injections de cellules et les procédures d'anesthésie peuvent générer des douleurs et du stress chez les animaux. Il est important de noter que les injections intra-myocardiques comportent des risques, tels que la perforation de l'oreillette. De plus, l'injection rétro-orbitaire peut entraîner une hémorragie oculaire. Toutes ces contraintes seront attentivement surveillées, et des mesures seront mises en place pour minimiser la souffrance des animaux et garantir leur bien-être.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de l'échographie post-traitement, sept semaines après la chirurgie d'induction de l'infarctus aigu du myocarde. Cette décision est prise afin de collecter et d'analyser plusieurs organes et le sang de chaque animal. Cette approche nous permettra d'obtenir des données plus complètes pour le objective de l'étude. La mise à mort à ce stade garantissant que les animaux ne souffrent pas inutilement et que toutes les données nécessaires sont recueillies pour atteindre nos objectifs de recherche.
Remplacement
Nous utilisons des souris dans notre projet pour des raisons essentielles qui rendent les alternatives impossibles. Notre modèle de l'infarctus du myocarde reproduit fidèlement les caractéristiques cliniques de cette pathologie cardiaque, ce qui est crucial pour des résultats pertinents applicables en clinique. En outre, l'observation à long terme des effets de l'insuffisance cardiaque nécessite une période prolongée, difficile à réaliser en laboratoire. Les modèles animaux permettent un suivi détaillé de la maladie et des interventions thérapeutiques sur une période prolongée. Enfin, pour étudier les interactions complexes entre différents systèmes biologiques, comme le système immunitaire et cardiovasculaire, nous avons besoin d'organismes vivants. Bien que nous effectuerons certaines étapes in vitro pour évaluer les effets immuno-inhibiteurs des lymphocytes T régulateurs, l'utilisation d'animaux est indispensable pour atteindre nos objectifs de recherche et développer de nouvelles approches thérapeutiques pour l'infarctus du myocarde.
Réduction
Nous avons calculé le nombre d'animaux requis en utilisant une méthode statistique (calcul de la taille de l'échantillon) pour assurer des résultats significatifs et fiables, en se basant sur des tests visant à démontrer l'efficacité de nos traitements. En prenant en compte aussi des facteurs tels que la mortalité après l'infarctus pouvant atteindre 30% et le risque de perte des animaux, y compris après les injections intra-myocardiques, nous avons abouti à la décision d'inclure 57 animaux par groupe. Cela nous donnera un total de 228 souris pour notre étude. De plus, pour optimiser l'utilisation des animaux et réduire le nombre nécessaire, nous prévoyons de collecter et d'analyser plusieurs organes de chaque animal. Cette approche nous permettra d'obtenir des données plus complètes tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés dans l'étude.
Raffinement
Pour limiter la douleur et la souffrance des animaux, l’ensemble des procédures sera effectué sous anesthésie générale et les souris seront surveillées via une grille d’évaluation, avec des points limites définis, afin de pouvoir prendre en charge précocement toute douleur ou souffrance selon les scores obtenus. Des antalgiques sont prévus et un niveau de souffrance trop élevé entraînerait la mise à mort anticipée de l'animal sous anesthésie profonde. Toutes ces attentions particulières portées au bien-être animal seront complétées par un hébergement adapté c’est-à-dire avec des congénères et avec des éléments d’enrichissement dans les cages (abris et substrats pour la construction de nids).
Choix des espèces
Pour évaluer le potentiel thérapeutique des lymphocytes T régulateurs et des cellules cardiaques progénitrices sur la fonction cardiaque, nous devons utiliser un modèle animal. Les souris, en raison de leur système cardiovasculaire similaire à celui de l'humain, sont couramment utilisées pour les tests précliniques évaluant l'effet des traitements. Notre projet constitue une étape essentielle avant toute application clinique chez l'homme de ces approches thérapeutiques. Les souris de la souche plus couramment utilisée C57BL/6J, sont introduits dans notre animalerie vers l'âge de 10 semaines et y restent pendant une semaine pour s'acclimater. Nous réalisons nos expérimentations sur des animaux âgés de 11 à 12 semaines. Cette période a été choisie car, à cet âge, le cœur des rongeurs est suffisamment développé pour supporter des procédures chirurgicales telles que la thoracotomie et l'induction de l'infarctus du myocarde. De plus, le cœur des rongeurs de cet âge présente des capacités limitées de régénération spontanée, contrairement à celui des très jeunes rongeurs qui peuvent régénérer complètement leur cœur.
Impact du cytosorb EU1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
15 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque cochon subit la pose d'une circulation extracorporelle au cours d'une chirurgie de deux heures, avec un risque de choc hémorragique, pour tester une membrane censée filtrer les molécules inflammatoires lors d'un choc cardiogénique. Les animaux sont tués à l'issue pour prélèvement en vue de l'analyse histologique. Le porteur affirme qu'aucun modèle cellulaire d'ischémie-reperfusion n'existe et que l'étude ne peut se faire que sur un "organisme dans son entier".
Objectifs
Le choc cardiogénique est une pathologie encore très fréquente en réanimation, avec une augmentation de l’incidence sur les dernières années. Il est défini par l'incapacité du coeur à générer un débit sanguin suffisant permettant aux organes périphériques de subvenir à leurs besoins. On observe initialement une augmentation des résistances vasculaires pour maintenir une pression de perfusion (constriction des vaisseaux périphériques). Par la suite, le système ne parviendra plus à compenser suffisamment, causant alors une dilatation des vaisseaux puis une baisse de l’oxygénation, provoquant une dysfonction d’organes. Il arrive parfois que le choc cardiogénique, lorsqu’il est réfractaire à toute thérapeutique médicamenteuse, nous amène à un traitement plus invasif par une pose d'une circulation extra-corporelle. L'objectif de cette étude est de prouver l'efficacité d'une membrane d’épuration sanguine (cytosorb) visant à filtrer les molécules inflammatoires sans pour autant impacter la réponse immunitaire physiologique. Cette membrane va donc faire baisser le taux de molécules inflammatoires diminuant la réaction immunitaire excessive et améliorant la récupération du coeur et des organes périphériques.
Bénéfices attendus
Les dernières études sur le cytosorb tendent à montrer plutôt une innocuité de cette membrane sans pour autant prouver son efficacité clinique. Aucune ne s’est focalisée sur la circulation extracorporelle dans le contexte de choc cardiogénique. L’objectif de notre étude est de montrer l’implication du cytosorb dans la diminution du phénomène inflammatoire (diminution de l’utilisation de solutions de remplissage et des médicaments).
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'établissement utilisateur n°1 puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale (2minutes). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront une intervention chirurgicale qui durera 2h (opérations dans l'établissement n°2).
Impact sur les animaux
- stress (diminué par une période de quarantaine dans un environnement adapté et par une prémédication) - douleur (limitée par une surveillance accrue et scopée, et une anesthésie adaptée aux signaux de douleurs, tels la tachycardie ou l’hypertension, un morphinique (sufentanil) est utilisé en pousse-seringue continu). - Effets secondaires à la chirurgie : perte de sang avec choc hémorragique lors de la pose de l’ECMO (circulation extra-corporelle).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure pour prélèvement en vue de l'étude histologique qui suivra.
Remplacement
La place de cette approche thérapeutique n'a jamais été évaluée. Une vraie étude comparative est nécessaire. Il n'y a pas de modèle existant d'ischémie-reperfusion cellulaires. Le modèle d’ischémie-reperfusion ne peut donc être effectué que sur un organisme dans son entier avec un impact sur les différentes fonctions.
Réduction
Modèle 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 comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquement exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés 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 huit 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 produit psychotrope aux propriétés 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 d’hémodynamique, 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.
Étude des effets d’une modification protéique, l’O-GlcNAcylation, sur le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique durant la gestation chez le rat Wistar.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
964 rats Wistar vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les femelles reçoivent un régime gras et sucré pendant plusieurs semaines, une injection sous-cutanée quotidienne et des gavages de glucose répétés pendant la gestation, avant d'être tuées un jour avant la mise bas pour prélever leurs organes et ceux des fœtus. Le projet cherche à comprendre le rôle d'une modification protéique dans l'hypertrophie cardiaque liée au diabète gestationnel. Le porteur affirme que reproduire le développement cardiaque in vitro n'est "pas envisageable" et juge l'usage d'animaux "indispensable".
Objectifs
Les défauts cardiaques et l’hypertrophie myocardique sont 3 fois plus fréquents chez des enfants de mères diabétiques. L’hypertrophie cardiaque néonatale associée au diabète gestationnel a longtemps été considérée comme une conséquence de l’hyperinsulinémie fœtale. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire conduisant à l’hypertrophie cardiaque dans un contexte de diabète gestationnel n’a été validé. L’identification et la compréhension de ces mécanismes sont des enjeux scientifiques et cliniques afin d’améliorer la prise en charge des patients. L’O-GlcNAcylation est une modification protéique qui est augmentée lors d’hyperglycémie et qui a été démontrée comme étant impliquée dans l’hypertrophie cardiomyocytaire. L’hypothèse de ce projet est que l’augmentation des niveaux d’O-GlcNAcylation associée à l’hyperglycémie, pourrait être un facteur pathogénique de l’hypertrophie cardiaque néonatale associée au diabète gestationnel. Les objectifs de ce projet sont : (1) Définir l’implication de l’O-GlcNAcylation dans le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique au cours de la grossesse (2) Identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans les atteintes du développement cardiaque induites par l’hyper O-GlcNAcylation.
Bénéfices attendus
Les défauts cardiaques et l’hypertrophie myocardique sont 3 fois plus fréquents chez des enfants de mères diabétiques. L’hypertrophie cardiaque néonatale associée au diabète gestationnel a longtemps été considérée comme une conséquence de l’hyperinsulinémie fœtale. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire conduisant à l’hypertrophie cardiaque dans un contexte de diabète gestationnel n’a été validé. Les bénéfices associés à ce projet sont 1) une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans le développement de l’hypertrophie cardiaque pédiatrique dans un contexte de diabète gestationnel et 2) identifier des cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux subissent 1 unique procédure qui correspond à une alimentation standard ou riche en sucre et lipides sur une période de 9 à 17 semaines. 1 jour avant l’accouplement et jusqu’au sacrifice ou la mise bas les mères recevront une fois par jour, une injection sous cutanée de NButGT afin d’augmenter les niveaux de O-GlcNAcylation indépendamment de la diète. Entre la 12ème semaine d’âge et jusqu’à la mise bas, 1 fois par semaine, des tests de tolérance au glucose oral ainsi que des mesures de glycémie seront réalisées afin de valider l’intolérance au glucose. Le test de tolérance au glucose orale consiste en un gavage oral de glucose et au suivi de la glycémie sur les 2 heures suivantes. Les mesures de glycémie sont réalisées grâce à un glucomètre avec prélèvement d’une goutte de sang à la queue des animaux. L’étude de l’impact structurel et fonctionnel du diabète +/- O-GlcNAcylation sera réalisée via une échocardiographie et un électrocardiogramme sur les animaux à 60 jours post naissance. A la fin de cette période, les animaux sont euthanasiés afin de prélever les différents organes (cœur, aorte, rein, poumons, foie, sang).
Impact sur les animaux
L’alimentation riche en sucre et gras utilisée dans ce projet est une alimentation très bien décrite dans la littérature. A ce jour, aucune étude n’a démontré une modification délétère du phénotype des animaux nourris avec cette diète. L'injection sous cutanée peut entrainer une inflammation localisée qui sera surveillé quotidiennement.
Devenir
A la fin de la procédure (procédure sans réveil), l’ensemble des animaux seront euthanasiés. Après euthanasie, le cœur, l’aorte, les poumons, les reins, le foie et le sang seront prélevés pour des analyses.
Remplacement
Le développement cardiaque est un processus complexe et intégré faisant intervenir une multitude d’acteurs. Mimer le développement cardiaque par des approches in vitro n’est pas envisageable ; rendant l’usage d’animaux indispensable pour mieux comprendre le lien entre l’hypertrophie cardiaque, le diabète gestationnel et l’O-GlcNAcylation.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum tout en ayant des données statistiques assez puissantes (dans la mesure du possible les tests seront réalisés en aveugle, afin d’augmenter la puissance de l’étude). Enfin, lorsque cela est possible, plusieurs investigations seront réalisées sur les mêmes animaux, afin de limiter la multiplication de groupes expérimentaux et d’animaux nécessaires. Au total, le nombre d’animaux maximal utilisé dans ce projet est de 964 animaux. Lors de la phase d’analyse, des tests statistiques type ANOVA 1 voie seront réalisés.
Raffinement
Après leur arrivée, les animaux seront placés par 3 dans des cages avec enrichissements et accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Lors de la procédure d’accouplement et après cette dernière, les animaux seront placés individuellement dans des grandes cages avec enrichissements et accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. L’alimentation et l’eau de boisson seront assurées par un membre de l’équipe, assurant une surveillance quotidienne des animaux. Lors de l'euthanasie des animaux, et lorsque cela est possible (euthanasie des mères, des animaux à 60 jours), une couverture anesthésique sera mise en place. L'euthanasie des animaux à 12 jours et à la naissance (J0) ne peut être réalisé respectivement que par dislocation et décapitation. Ces gestes sont connus de l’équipe qui y a régulièrement recourt et qui les maitrise.
Choix des espèces
Ce modèle est l’un des modèles les plus utilisés en recherche. De plus, notre équipe possède une expertise sur ce modèle animal, son comportement et sur l’ensemble des procédures associées. La taille des animaux permet de réaliser plusieurs analyses sur un même animal et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’objectif du projet est d’étudier le lien entre une modification protéique, l’O-GlcNAcylation, et l’hypertrophie cardiaque pédiatrique dans un contexte de diabète gestationnel. Afin d’étudier l’impact sur le développement cardiaque, différents stades de développement sont nécessaires dans ce projet. L’utilisation d’animaux au stade embryonnaire E15,5 ; E20,5, à la naissance (J0), à 12 et 60 jours post naissance (J12 et J60), permet d’obtenir une information complète sur l’impact de l’O-GlcNAcylation lors du développement cardiaque embryonnaire et post-natal.
Etude de l’effet de peptides dérivés de l’endogline sur l’hémostase et sur l’angiogenèse chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
1 060 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines portent une maladie du saignement, avec hémorragies et malformations des vaisseaux, et subissent une coupure de la queue pour mesurer le temps de saignement, une ponction cardiaque ou la pose puis le retrait chirurgical d'implants aux flancs, pour tester des peptides contre une maladie génétique rare. Le porteur indique que des tests sur plaquettes humaines et une optimisation par ordinateur ont précédé ces expériences. Il présente la mise au point d'un traitement local comme "essentielle", les patients n'ayant aujourd'hui aucune solution sans risque.
Objectifs
Ce projet porte sur l’étude de peptides (séquence d’acides aminés), dérivés d’une protéine des vaisseaux sanguins. L’absence de cette protéine entraîne chez l’homme une maladie génétique rare, responsable de malformations des vaisseaux sanguins et de saignements de nez spontanés et récurrents. Au cours des 15 dernières années, plusieurs traitements ont été proposés mais aucun n’a été totalement efficace, entraînant soit des risques de formation de caillots dans le sang, soit une résistance ou une rechute de la maladie. Développer une nouvelle solution thérapeutique visant l’hémostase (le mécanisme permettant d’arrêter un saignement), et notamment les plaquettes serait essentiel pour traiter la maladie. Dans ce contexte, nous avons récemment démontré qu’un peptide dérivé de cette protéine est capable d’agir sur les plaquettes sanguines et de les agréger, permettant l’arrêt du saignement. Lors d’une étude préliminaire, nous avons montré que ce peptide est également efficace sur un modèle de souris mimant cette maladie, faisant de ce peptide une potentielle cible thérapeutique. Nous cherchons à optimiser ce peptide et avons identifié trois variants de sa séquence semblant améliorer son efficacité. Le but de ce projet est donc de tester sur différents modèles de souris l’efficacité des variants sur le temps de saignement, l’effet sur l’agrégation plaquettaire et l’effet sur la formation des vaisseaux sanguins.
Bénéfices attendus
Cette étude pourrait permettre de proposer une nouvelle solution thérapeutique au traitement d’une maladie génétique rare. En effet, à terme, le but est de développer un traitement local, qui non seulement arrêterait le saignement mais apporterait également un effet préventif. Les patients n’ayant à l’heure actuelle pas de traitement sans risque de complication, de résistance ou de rechute, le développement de nouvelles thérapeutiques améliorerait leur prise en charge.
Procédures
Une injection sous-cutanée d’analgésique (15 secondes /souris), une injection intra-péritonéale d’anesthésique (15 secondes /souris) puis une coupure de l’extrémité de la queue, sous anesthésie (10 min). Après un mois de repos, de nouveau une injection sous-cutanée d’analgésique (15 secondes /souris), une injection intra-péritonéale d’anesthésique (15 secondes /souris) puis un prélèvement sanguin au niveau du cœur, sous anesthésie générale (30 secondes /souris). Ou : Une injection sous-cutanée d’analgésique (15 secondes /souris) puis, sous anesthésie gazeuse, une injection d’implant gélifié au niveau des flancs (2 fois 15 secondes /souris). Une à deux semaines plus tard, une injection sous-cutanée d’analgésique (15 secondes /souris), puis sous anesthésie gazeuse, une incision de la peau au niveau des flancs pour récupération des implants (2 fois 1min/souris).
Impact sur les animaux
Les souris modèles de pathologies du saignement peuvent présenter des nuisances dues à leur phénotype : hémorragies en cas de blessures, saignements de nez, malformation des vaisseaux sanguins. Les manipulations peuvent entraîner un stress à l’animal après réveil, avec un risque de reprise de saignement dans les jours suivants. Elles peuvent également entraîner un stress et une légère douleur au moment de l’anesthésie et de la prémédication (contention, piqure). Les implants gélifiés peuvent entraîner une légère gêne.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort sous anesthésie générale afin d’effectuer des prélèvements et réaliser des études ex vivo.
Remplacement
Des études fonctionnelles in vitro ont été réalisées avec des plaquettes humaines de volontaires sains afin de démontrer l’efficacité du peptide sur la coagulation du sang. L’optimisation de la structure des variants a été réalisée par ordinateur, 3 variants sur les nombreux identifiés ont été sélectionnés pour être testés dans nos différents modèles murins. Ces expériences chez l’animal interviennent donc au terme d’un long processus et s’inscrivent dans le cadre d’une validation in vivo de l’effet de notre peptide dans l’optique du développement d’une nouvelle thérapie.
Réduction
Les modèles de souris que nous allons utiliser existent déjà, ces souris nous sont rendues disponibles via des collaborations du responsable du projet. Seul le nombre de souris nécessaire aux procédures nous seront envoyées, permettant d’éviter la création d’un nouveau noyau d’élevage. Les mêmes souris seront utilisées pour le test de temps de saignement et les tests ex vivo d’étude des fonctions plaquettaires, réduisant ainsi le nombre de souris totales utilisées dans l’étude.
Raffinement
Les souris seront hébergées par cage de 2 à 5 afin d’éviter l’isolement et la surpopulation, en présence d’enrichissement (matériel de nidification, igloos). Elles recevront une alimentation standard et de l’eau à volonté. Les souris issues de modèles de pathologie de saignement feront l’objet d’une surveillance accrue afin de prévenir tout signe de souffrance. Des points limites ont été établis afin d’anticiper la mise à mort de l’animal si nécessaire. Les procédures seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie, qui sera contrôlée régulièrement au cours de la procédure. D’autre part, des souris immunodéficientes seront utilisées pour l’injection d’implant gélifié, afin d’éviter le phénomène de rejet.
Choix des espèces
La souris est le seul modèle permettant de réaliser à la fois des tests d’hémostase in vivo et d’obtenir suffisamment de sang nécessaire aux études ex vivo. Par ailleurs, le modèle souris nous permet d’utiliser des modèles transgéniques mimant les pathologies de saignement faisant l’objet de notre étude. Le stade de développement des souris, de 8 à 12 semaines, a été choisi par analogie avec la littérature pour l’étude des pathologies de saignement.
Evaluation de la réponse thérapeutique dans un modèle de myocardite auto-immune chez le rat
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
120 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. On leur déclenche une myocardite auto-immune par injection d'extraits de muscle cardiaque de porc, ce qui provoque une insuffisance cardiaque grave pouvant aller jusqu'à la mort, avant des traitements quotidiens et des séances d'IRM avec un nouvel agent de contraste. Le porteur indique que ce modèle a été retenu parce que le rat serait "l'espèce la plus utilisée" pour cette maladie. Les retombées annoncées, un diagnostic plus précoce de l'inflammation cardiaque chez l'humain, restent attendues.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de tester chez l'animal la capacité d'une nouvelle technologie d'imagerie par résonance magnétique (IRM) à diagnostiquer de manière précoce l'inflammation cardiaque. Nous allons tester un nouvel agent de contraste, une substance qui augmente artificiellement le contraste de l'IRM, qui a la particularité de cibler des molécules exprimées spécifiquement lors de l'inflammation. Ainsi, une étude menée au sein de notre laboratoire a d'ailleurs démontré dans un modèle d'inflammation générale chez la souris que cet agent de contraste était capable de cibler l'inflammation au niveau du coeur. Nous souhaitons donc tester l'efficacité de cet agent de contraste de pouvoir imager l'inflammation cardiaque dans un modèle plus précis d'atteinte cardiaque tel qu'un modèle de myocardite auto-immune chez le rat. Cela permettrait d'améliorer le diagnostic et la prise en charge des myocardites chez l'Homme.
Bénéfices attendus
Ce nouvel agent de contraste a montré une sensibilité et une spécificité élevées pour détecter l'inflammation cardiaque chez l'animal. De plus, nous savons que dans des modèles de myocardite auto-immunes, les molécules spécifiques de l'inflammation sont sur-exprimées au niveau du coeur. Il est donc attendu que cette nouvelle technique d'imagerie IRM dans un modèle de myocardite auto-immune chez le rat puisse permettre d'imager de manière ultra-sensible, spécifique et précoce l'inflammation cardiaque par rapport aux animaux contrôles.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : o Mise en place d'un modèle de myocardite auto-immune par immunisation avec une unique injection d’un produit induisant l’inflammation (durée : inférieure à 10min) o Traitement anti-inflammatoire quotidien en intrapéritonéal avec contention o Pesée lors des manipulations (durée : inférieure à 5 min) o Pose d’un cathéter sous anesthésie profonde (durée : environ 15min) o Imagerie IRM avec injection de produit de contraste (durée : environ 20min)
Impact sur les animaux
Le modèle de myocardite auti-immune par immunisation peut induire des effets indésirables sur les animaux. Les rats seront immunisés avec une solution contenant des extraits de muscles cardiaques de porc. Ce modèle induit une insuffisance cardiaque grave et dans certains cas au décès.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer les différents organes d'intérêt des animaux (coeur), permettant ainsi de compléter les résultats obtenus in vivo par des résultats post-mortem (biodistribution, caractérisations immunohistologiques). De plus, les caractérisations histologiques sont très souvent demandées pour justifier les résultats obtenus lorsqu'une nouvelle technique d'imagerie pré-clinique est étudiée.
Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés avec l'agent de contraste en imagerie par résonance magnétique permettant de confirmer leur à donner un signal IRM. Des tests in vivo chez la souris ont été réalisés pour tester l'efficacité à détecter l'inflammation cardiaque et des résultats positifs ont été observés avec une prise de contraste en IRM au niveau du myocarde confirmée par l'étude histologique des tissus.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet a été évalué au regard de nos données antérieures par rapport à nos précédents projets ayant utilisé le même agent de contraste. Dans ces deux études précédentes il a été montré que 5 animaux par modèle étaient suffisants pour obtenir une différence significative du signal en imagerie par résonance magnétique. Ces effectifs ont été confirmés par un calcul de taille d'échantillons.
Raffinement
Les animaux auront le temps d'acclimation et un enrichissement de leur milieu. Une attention particulière sera accordée à l'évolution de la masse corporelle afin de vérifier que les animaux s'alimentent correctement. La douleur des animaux sera réduite au maximum en veillant à couvrir les différents temps d'études par une analgésie. Différents point limites ont été définis afin de ne pas poursuivre l'étude si les animaux présentent des signes de souffrance ou de douleur.
Choix des espèces
Le rat est l'espèce animale la plus utilisée dans ce modèle de myocardite expérimentale auto-immune et parmis les espèces animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des pathologies inflammatoires. L’anatomie et la physiologie de la circulation sanguine du rat sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’Homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier les pathologies inflammatoires.
Evaluation multimodale des greffons cardiaques en transplantation
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
60 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie du thorax d'une quarantaine de minutes puis est tué pour prélever le cœur, afin de comparer des dispositifs de préservation de greffon et une évaluation par imagerie. Le porteur écrit que la "souffrance myocardique" provoquée est "nécessaire à l'étude" tout en la présentant comme sans douleur supplémentaire pour l'animal sous anesthésie. Sur le remplacement, il affirme que l'évaluation d'un organe ne peut se réduire à celle d'une cellule et que la simulation informatique reste insuffisante.
Objectifs
Le but de ce projet est d’être le premier pas vers l’amélioration de la préservation et donc de la qualité des greffons cardiaques en limitant les conséquences de l’ischémie (arrêt de l’apport sanguin vers un organe), celle-ci ayant pour conséquence l’altération puis l’arrêt de la fonction de l’organe. Cette étape fait partie du processus de transplantation cardiaque. Pour protéger le cœur de cette ischémie et lui permettre de repartir, il est mis en sorte d’hibernation profonde, arrêtant sa fonction de pompe le temps du transport de l’organe vers le receveur. Le cœur ne se contracte plus et donc ne consomme quasiment pas d’oxygène. Il est ainsi protégé pour une durée de 4 à 6h. Passé ce délai, les altérations sur le cœur, secondaire à l’ischémie ne permettront pas au cœur de repartir. Le délai entre l’arrêt du cœur et son nouveau départ est court. Pour nous permettre d’augmenter le nombre de greffon (actuellement 1 greffon pour 2 patients) et améliorer sa protection, nous avons établis un protocole qui compare les dispositifs de transport du greffon. Améliorer sa protection est une obsession permanente. En effet, 42 % des patients transplanté cardiaque vont présenter dans les 24h premières heures une dysfonction précoce du greffon, c’est-à-dire une altération de sa fonction contractile qui conduit souvent au décès du patient. En effet, la pompe cardiaque est alors dans l’incapacité d’apporter le débit sanguin nécessaire à tout l’organisme et qui entraine la souffrance de l’ensemble des organes. Cette dysfonction peut être liée à un rejet. Cette réaction immunitaire forte est dirigée contre le cœur qui est reconnu comme étranger à l’organisme, comme si c’était un virus. La durée d’ischémie est responsable à elle seule de cette dysfonction. Améliorer la protection cardiaque pourrait diminuer les dysfonction précoces ainsi que les complications pour les patients : pose d’assistance cardiaque, dysfonction d’organes comme le foie ou le rein, etc..
Bénéfices attendus
Utiliser des dispositifs plus fiables que ceux utilisés actuellement permettra d’améliorer le taux de succès des transplantations réalisées, en limitant notamment les dysfonctions précoces des greffons. Par ailleurs, se donner les moyens d’évaluer la qualité d’un greffon cardiaque, via l’IRM (imagerie fiable, reproductible, non opérateur dépendant) constituera un véritable outil de recherche translationnelle. L’objectif étant de le transposer en pratique clinique pour avoir à disposition un moyen fiable et rapide d’évaluation avant la transplantation cardiaque, moyen inexistant à ce jour. Cela permettra par la suite d’exploiter à leur maximum le potentiel des trois nouveaux dispositifs qui sont ou seront prochainement mis sur le marché. Chacun repose sur une technologie spécifique avec une efficacité et un cout propre. Mieux les connaitre permettra d’adapter le dispositif de préservation aux durées d’ischémies prévues/anticipées afin d'en limiter les conséquences et de rationaliser le bilan cout/efficacité. Enfin, ces dispositifs de conservation des greffons cardiaques, dont certains promettent jusqu’à 24h de protection pourraient modifier l’organisation de la transplantation cardiaque chez l’Homme.
Procédures
tous les animaux seront soumis à une unique chirurgie du thorax de courte durée sous aesthésie générale et analgésie profonde (environ 40 min au total).
Impact sur les animaux
L'animal subira une période de stress lors de son acheminement jusqu’à son lieu d'hébergement et au stress de l'induction d'une anesthésie générale de courte durée.
Devenir
Les animaux sont mis à mort afin que les organes soient prélevés.
Remplacement
L’évaluation d’un organe ne peut pas se réduire à l’évaluation d’une cellule. Un organe est composé de différents tissus, eux-mêmes composés de cellules. La fonction d’un organe résulte d’une interaction de ces tissus. L’évaluation de sa fonction ne peut pas être « réduite » à l’évaluation cellulaire ou tissulaire. Par ailleurs, les progrès de la simulation informatique ne permettent pas encore non plus de modéliser l’organe de façon adapté à notre besoin. Ce projet pourrait être l’occasion de créer un modèle d'évaluation des greffons cardiaques. Le choix du cochon comme modèle animal est lié au fait qu’il est l’un des plus directement transposable chez l’homme.
Réduction
Les analyses statistiques réalisées dans le cadre d'une étude préliminaire portent à 9 le minimum d'animaux nécéssaire pour la partie omique et à 10 pour la partie IRM. Les équipes avec lesquelles nous allons collaborer pour utiliser le maximum d'organes pour chaque animal sacrifié sont désormais bien identifiées.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par petits groupes, dans des box individuels permettant le contact physique, olfactif et visuel entre congénères. Ils sont hébergés sur litière de copeaux, ce qui leur permet d’exprimer leur comportement de fouissage (une partie des granulés est cachée dans la litière) et des balles de plastique au sol ou attachées au mur sont mises à disposition. Les hébergements sont sur un cycle jour/nuit de 12h/12h avec une température de 20-21°C, mais les animaux seront réceptionnés la veille de la procédure sans réveil. Le protocole sera le même que celui réalisé chez l’homme lorsque le cœur bat encore mais que le cerveau ne fonctionne plus, et de façon irréversible. Ce protocole est conçu pour assurer l’absence de douleur (sous anesthésie générale et analgésie profonde). Celle ci sera surveillée par la fréquence cardiaque et l'électrocardiogramme. Ainsi, en cas de tachycardie (augmentation franche de la fréquence cardiaque) a plus de 150 battements par minute, les sédations seront augmentées pour garantir l'analgésie. La « souffrance » myocardique provoquée est nécessaire à l'étude mais n’entraine aucune douleur supplémentaire pour l’animal.
Choix des espèces
Le porc est l’animal dont la physiopathologie se rapproche le plus de l’Homme. Ces résultats pourront donner suite à des études cliniques chez l’Homme. Nous utiliserons des porcs juvéniles de 55 kg. Ce choix nous permet de nous rapprocher au plus de la morphologie chez l’Homme. Cette taille nous permettra également de mutualiser les organes avec les chirurgiens thoraciques. Des porcs plus petits rendent difficile voire impossible les prélèvements conjoints du cœur et des poumons.
Étude de la réponse immune et du remodelage de fils biologiques de matrice extracellulaire issu d’un substitut vasculaire dans un modèle d’implants sous cutanés allogéniques chez l’ovin
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
27 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque brebis subit une opération de trois à quatre heures sous anesthésie pour recevoir des implants sous-cutanés, suivie de deux semaines à six mois avant d'être tuée et sa peau prélevée, afin de tester la réaction immunitaire à un substitut vasculaire biologique. Le porteur présente comme une mesure de réduction le fait que le cœur des brebis pourra ensuite être utilisé pour des projets de cardiologie du même institut. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle ne peut suppléer l'animal vu la complexité du système immunitaire et retient la brebis comme seule espèce dont les cellules conviennent.
Objectifs
Contexte : Pour créer un abord vasculaire pour permettre l’hémodialyse, ou pour créer un pontage en remplacement de petits vaisseaux sanguins périphériques ou coronariens obstrués le chirurgien utilise des vaisseaux sanguins du patient lui-même. Malheureusement, ces vaisseaux viennent souvent à manquer lors d’interventions répétées suite à la progression d'une maladie par exemple. Dans cette situation, des prothèses vasculaires synthétiques sont utilisées mais avec de mauvais résultats. Ainsi, de nombreux groupes de recherche ont émis l’hypothèse qu’une prothèse vasculaire entièrement biologique apporterait de meilleurs résultats qu’une prothèse synthétique, c’est pourquoi l’objectif de ce projet est de développer un substitut vasculaire entièrement biologique par ingénierie tissulaire, issu d’une approche par substitut cellulaire. Cette approche repose sur la production de feuillets composés de matrice extracellulaire synthétisée par des cellules maintenues en culture cellulaire. A partir de ces feuillets de substitut cellulaire, des fils sont produits et utilisés afin d’assembler un substitut vasculaire par tissage. C'est à dire que ce procédé a pour objectif final de créer des vaisseaux à partir de cellules qui pourront être implantés. Notre étude a montré que le modèle ovin semblait plus adapté pour produire des feuillets de substitut cellulaire. L’expérimentation envisagée consiste à étudier la réponse immunitaire de l’hôte suite à l’implantation sous-cutanée des fils produits à partir de feuillets ovins.
Bénéfices attendus
Le développement d’un modèle animal va permettre d’appréhender la réaction immunitaire de l’hôte à l’implantation du substitut vasculaire dans un contexte de greffe allogénique (conditions proches des conditions cliniques). Les bénéfices de ce projet permettront de s’assurer de la biocompatibilité du tissu produit avant d’envisager le tissage du substitut vasculaire et son implantation. De plus, la réponse des cellules de l’hôte qui peuvent soit détruire, soit remodeler l’implant ne peuvent être évaluées autrement. L’expérimentation envisagée consiste à étudier la réponse immunitaire de l’hôte suite à l’implantation sous-cutanée des fils produits à partir de feuillets ovins. Cette expérimentation permettra d’évaluer la réponse inflammatoire ainsi que le remodelage des fils à différents temps de suivi (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois) par des analyses histologiques et l’analyse des propriétés mécaniques des fils (avant et après l’implantation). Ces données nous permettront de sélectionner le procédé de création et de conditionnement des fils les plus adaptés pour tisser le substitut vasculaire.
Procédures
Chaque animal sera opéré une seule fois et l’intervention chirurgicale sera effectuée au bloc opératoire sous anesthésie générale par le personnel formés et habilités (environ 3 à 4 heures d’opérations).. Les fils expérimentaux et contrôles seront implantés en sous-cutanées à l’aide d’aiguille stérile. Suite à la procédure, le suivi, le réveil, les soins per-opératoires et post-opératoires seront effectués par le personnel de l’animalerie. Après leur réveil, les animaux sont remis en stabulation collective dans un objectif de raffinement. Ils sont maintenus sous surveillance pendant 6 à 10 jours où ils reçoivent les soins post- opératoires. Après cette période de surveillance, les animaux sont hébergés soit à l’établissement utilisateur, soit transportés et hébergés dans des conditions de ferme dans les hébergements annexes. Ils seront visités et suivis quotidiennement par le personnel présent et formé et reviendront minimum 72h avant le jour de prélèvement, défini en fonction de leur temps de suivi (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois). Les explantations seront effectués après l’euthanasie de l’animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels se situent principalement lors de la réalisation de la procédure chirurgicale sous- anesthésie. Les effets indésirables lors de l'opération peuvent être: troubles du rythme cardiaque et hypothermie. Des effets indésirables post-opératoire peuvent être : infection du site d’implantation sous-cutanées, mauvaise cicatrisation et démangeaisons. Au niveau de la phase longitudinale, lors de l’hébergement les potentiels effets indésirables peuvent être un stress ou de l’angoisse du au trajet entre l’EU et l’hébergement annexe.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort aux différents temps précédemment décrits (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois). La peau des animaux sera ensuite prélevée après le sacrifice des animaux. Les différents fils expérimentaux seront explantés pour être analysés
Remplacement
Il est nécessaire de s’assurer de la biocompatibilité du tissu produit (les fils de substitut cellulaire) avant d’envisager le tissage du substitut vasculaire et son implantation. De plus, la réponse des cellules de l’hôte qui peuvent soit détruire, soit remodeler l’implant ne peuvent être évaluées autrement. A ce jour, aucun système de modélisation ne peut suppléer à l'utilisation d'un modèle animal étant donné la complexité du système immunitaire. L’étape d’expérimentation animale est également légalement obligatoire avant l’utilisation de ce type de produit chez l’humain. Nous avons choisi un modèle ovin pour les raisons suivantes. Les modèles animaux immunodéficients ou immunosupprimés notamment souris ou rats, ne peuvent pas mimer la physiologie humaine car ils sont trop petits. Ces modèles animaux ne permettent pas d’étudier le système immunitaire innée et adaptif et représente des conditions d’implantations xénogéniques éloignés des conditions cliniques futures allogéniques.C’est pourquoi ce projet vise le développement d’un modèle de gros animal qui permettra d’évaluer, à long terme, la réponse immunitaire innée de l’hôte combinée à la réponse immunitaire adaptative dans un contexte de greffe allogénique (indisponible chez les animaux immunodéficients ou immunosupprimés) simulant les conditions cliniques. D’après nos études menées au laboratoire, le modèle ovin est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets de substitut cellulaire qui ressemblent à ceux produits avec des cellules humaines et permettront d’étudier la réponse immunitaire dans un contexte allogénique. Le but de ce projet est le développement d’un modèle ovin qui va permettre d’appréhender la réaction immunitaire innée et adaptative de l’hôte à l’implantation des fils de substitut cellulaire dans un contexte de greffe allogénique.
Réduction
Ces expérimentations sont conçues pour avoir recours à un nombre minimal d’animaux permettant l’obtention de résultats exploitables avec des tests statistiques de comparaison multiple pour comparer les différentes conditions et les différents temps d’implantation. Nous souhaitons implanter 2 brebis pour chaque temps expérimental classiquement décrits dans la littérature (2 semaines, 1 mois, 3 mois et 6 mois) pour l’étude de la réponse immune innée et adaptative (précoces et tardives). Pour chaque condition expérimentale testée, nous implanterons 8 fils de chaque condition sur chaque animal. Ainsi chaque animal sera son propre contrôle car toutes les conditions expérimentales seront implantées dans chaque individu, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux impliqués dans l’expérimentation à 2 par temps de suivi. Le renouvellement de ces expérimentations permettra d’effectuer des modifications et/ou optimisations des conditions expérimentales avec un criblage plus fin pour sélectionner le conditionnement de préparation du fil de substitut cellulaire le plus adapté à la production du substitut vasculaire. Dans un objectif de réduction globale d’utilisation d’animaux vivants à des fins expérimentales, les animaux utilisés dans ce projet pourront être sacrifiés selon les méthodes décrites de prélèvement cardiaque de l’établissement utilisateur afin que leur cœur puisse être utilisé dans les projets de recherche de cardiologie mené au sein de cet institut.
Raffinement
Les animaux seront suivis dans des locaux agréés avec du personnels qualifiés et les périodes d’isolement limités au strict minimum nécessaire afin de réduire l’angoisse. Lors des interventions, angoisse, douleur et souffrance seront réduites par une prémédication. Durant l’anesthésie qui sera maintenue par voie gazeuse. l’électrocardiogramme, la pression artérielle, et la saturation en oxygène seront suivis. Des molécules de réanimation et un défibrillateur seront utilisés en cas de besoin selon les signes cliniques et du monitoring des signes vitaux. Le réveil de l’animal est réalisé sous analgésique et oxygène jusqu’à obtention d’une respiration spontanée. Le réveil sera surveillé par le personnel de l’animalerie qui vérifie la température et la posture debout de l’animal et administre des soins si nécessaire. Après leur réveil, les animaux sont remis en stabulation collective (raffinement adéquat à son espèce groupe social, pierre à sel à disposition, foin et paille…) Pour l’hébergement des animaux; Ils sont maintenus sous surveillance à l’établissement utilisateur pendant 6 à 10 jours où ils reçoivent les soins post-opératoires, pour surveiller leur état de santé et soigner les plaies chirurgicales. Les animaux sont ensuite hébergés soit à l’établissement utilisateur, soit transportés vers l’hébergement annexe. Ça offrira à l’animal des conditions quotidiennes maximales d’hébergement durant les périodes intermédiaires entre les différentes étapes du projet. Ils seront visités et suivis quotidiennement par le personnel présent, et reviendront sur le site de l’établissement utilisateur minimum 72h avant le jour de prélèvement, défini en fonction de leur temps de suivi. Des points limites ont été définis. Si les premiers animaux présentent une défaillance des fonctions vitales dans les heures ou premiers jours qui suivent l’intervention, le protocole sera interrompu. L’observation de l’état des animaux est réalisée quotidiennement au sein de l’établissement où ils seront hébergés. Si l’état de santé d’un animal est concerné par l’un des points limites ainsi que par toute autre observation jugée anormale, un examen vétérinaire approfondi est réalisé et le responsable du projet est contacté par l’établissement utilisateur pour définir la conduite à tenir (prescription traitement médical adapté, examens complémentaires). Si l’état de santé est préoccupant, le vétérinaire et le responsable du projet décideront de l’euthanasie.
Choix des espèces
Ces expérimentations chez le gros animal sont nécessaires pour évaluer la faisabilité et la durabilité de greffons vasculaires de diamètres qui correspondent à ceux utilisés en clinique. Le modèle ovin a été choisi car il fait partie des modèles animaux couramment utilisés dans le domaine vasculaire. En revanche, d’après nos études menées au laboratoire, ce modèle est le seul dont les cellules permettent la production de feuillets de substitut cellulaire qui ressemblent à ceux produits avec des cellules humaines. Grâce à la collaboration mise en place avec, nous avons déjà extrait, purifié et amplifié des cellules issues de biopsies de peau récupérées post-mortem sur des brebis. Nous avons donc sélectionné l’espèce qui nous permettrait d’étudier la réaction immunitaire et le remodelage des fils par les cellules de l’hôte, implantés en tant qu’allogreffes. Les animaux seront implantés à partir de 13 mois d’âge afin d’avoir des brebis adultes. Les brebis possèderont un système immunitaire et un système vasculaire mature. Cet âge est aussi compatible avec le suivi des implantations à des temps tardifs (6 mois).