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
Amélioration du traitement de l’accident vasculaire cérébral ischémique par comparaison de différents traitements
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un caillot est provoqué dans une artère cérébrale par injection de thrombine, sous imagerie, pour tester des molécules améliorant le médicament de référence de l'AVC, puis les animaux sont tués par perfusion dans le cœur pour prélever le cerveau. Le porteur indique que certaines souris montrent des signes de douleur et un affaiblissement d'une patte, présenté comme transitoire. Il affirme que les méthodes sans animaux n'apporteraient pas le même niveau d'information et retient la souris comme espèce la plus étudiée pour ce mécanisme.
Objectifs
L'AVC est une maladie qui survient de manière inattendue et a une issue désastreuse. Environ 15 millions de personnes connaîtront un épisode d'AVC chaque année dans le monde, dont 33 % avec une incapacité permanente, tandis que 40 % des cas entraîneront la mort. La thrombolyse avec l'activateur tissulaire du plasminogène recombinant intraveineux (rtPA) est le seul traitement médicamenteux approuvé pour les patients ayant subi un AVC ischémique aigu, mais son utilisation est limitée par une fenêtre thérapeutique étroite, une efficacité sélective et des complications hémorragiques. L'ambition principale de ce projet est de tester de nouvelles molécules ou améliorées afin d'optimiser l'efficacité thrombolytique du rtPA, réduire le risque de saignement systémique, d'hémorragie, et d'évaluer le taux de recanalisation par des techniques d'imagerie. Cette stratégie innovante devrait améliorer les résultats des patients victimes d'AVC traités par rtPA, augmenter la fenêtre de temps thérapeutique et donc le nombre de patients victimes d'AVC qui peuvent bénéficier de ce traitement.
Bénéfices attendus
Cette stratégie innovante devrait améliorer les résultats des patients victimes d'un AVC traités par rtPA, augmenter la fenêtre de temps thérapeutique et donc le nombre de patients victimes d'un AVC qui peuvent bénéficier de ce traitement.
Procédures
Chaque animal fera l'objet d’une pose de cathéter intraveineux pour l'injection de traitements en phases précoce ou tardive (n=400, durée de la procédure :15 minutes). Le modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine sera réalisé (n= 400, durée de la procédure :1.5 heures) et les lesions cérébrales seront évaluées par Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) (n=400, durée de la procedure :15 minutes). La totalité des animaux (n=400) sera mis à mort par perfusion transcardiaque selon la dérogation.
Impact sur les animaux
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. Les mesures pour réduire au maximum toute forme d’inconfort et de souffrance sont le suivi strict et rapproché des animaux, l’hébergement en petits groupes sociaux stables (n=5) avec un enrichissement minimum (un carré de coton (Nestlets), dôme en carton, paillettes), et la manipulation uniquement par des personnels expérimentés. Les animaux seront maintenus dans des conditions optimales d’hébergement, dans un environnement stabilisé en température (21°), hygrométrie (55%), luminosité (100 lux), et durée du cycle de lumière (12h/12h).
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort selon la dérogation, ce qui permettra de prélever leurs cerveaux.
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 le domaine des mécanismes d’action du tPA 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 fixés au préalable. 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 oeuvre 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
L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également 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. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le traitement de l'accident vasculaire cérébrale. Les animaux utilisés seront âgés de 8 à 12 semaines et auront un poids de 35 g environ pour les SWISS et d'environ 20 g pour les C57BL/6J. Nous réaliserons nos modèle sur des adultes afin de pouvoir pratiquer sur des animaux du même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC.
Rôle de l’ester de béta-hydroxybutyrate oral comme neuroprotecteur dans l’ischémie cérébrale transitoire chez la souris (étude pilote)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
74 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue. Cinquante servent uniquement à faire progresser l'opérateur dans la chirurgie de l'artère cérébrale, menée sous anesthésie sans réveil, et vingt-quatre subissent un accident vasculaire cérébral avec réveil, en gravité sévère, après gavage du produit testé. Le porteur indique que l'AVC provoque hémiplégie, troubles de la déglutition et isolement, un déficit bilatéral ou un coma déclenchant la mise à mort. Il présente cet essai comme une étude pilote sans donnée préalable, servant surtout à dimensionner une future expérience.
Objectifs
L'Accident Vasculaire Cérébral (AVC) constitue la première cause de handicap acquis chez l’homme, la 2ème cause de démence et la 3ème cause de mortalité en France. Sa forme ischémique est causée par l’occlusion d’une artère cérébrale par un caillot de sang. L’occlusion de l’artère entraine une crise énergétique, par défaut d’apport en glucose et oxygène et provoque la destruction rapide et définitive d’une zone du cerveau. Malgré l’avancée des traitements de recanalisation (thrombolyse chimique et thrombectomie mécanique), 50% des patients traités gardent des séquelles. La neuroprotection est une approche complémentaire dont l’objectif est de ralentir la survenue des dommages irréversibles durant le temps de l’occlusion artérielle. Les corps cétoniques, fuels accessoires du cerveau, ont été identifiés comme potentiels neuroprotecteurs dans l’ischémie cérébrale. En effet, le beta-hydroxybutyrate (BHB), principal corps cétonique endogène, est une source énergétique alternative au glucose pour le cerveau. En cas d’infarctus cérébral, l’apport de BHB exogène pourrait permettre de palier à la crise énergétique et réduire le volume de la lésion. L’ester de BHB est une formulation orale permettant d’obtenir rapidement des concentrations plasmatiques et cérébrales de BHB élevées avec une sécurité d’emploi démontrée chez l’animal et l’homme. Ce projet vise à démontrer le rôle neuroprotecteur discuté de l’ester de beta-hydroxybutyrate oral, dans un modèle animal murin d’accident vasculaire cérébral transitoire (tMCAo= occlusion transitoire de l’artère cérébrale moyenne), monitoré par IRM. Les objectifs de l’étude pilote présentée ici sont de valider la faisabilité d’implantation du modèle d’ischémie cérébrale focale par tMCAo dans notre équipe et d’optimiser les protocoles d’imagerie. Cette étude pilote a également pour objectif de déterminer les éléments requis pour le calcul de la taille d’échantillon de l’étude d’efficacité qui suivra ce projet pilote. Cette molécule n’ayant jamais été testée dans l’ischémie cérébrale focale, aucune donnée préliminaire n’est disponible pour envisager une étude préclinique d’efficacité d’emblée.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’évaluer l’effet neuroprotecteur des corps cétoniques dans l’ischémie cérébrale transitoire. Au vu de la fréquence et de la gravité de l’AVC, malgré les nouvelles techniques de recanalisation, le développement de traitements neuroprotecteurs complémentaires est nécessaire. Les corps cétoniques constituent une source énergétique accessoire du cerveau et pourraient suppléer la crise energétique engendrée par l’occlusion artérielle. L’ester de BHB, testé dans cette étude par voie orale, pourrait être utilisé chez l’humain. En effet cette formulation orale bénéficie de l’agrément GRAS (Generally recognized as safe) par la FDA (Food and Drug Administration). Ce traitement pourrait réduire le volume de l’infarctus et diminuer les conséquences cliniques de l’ischémie. En l’absence de données de la littérature, cette étude pilote nous permettra d’évaluer l’importance de l’effet sur la réduction de volume, nous permettant de calculer l’échantillon nécessaire pour en faire la démonstration sur une étude préclinique, avant d’envisager une étude clinique chez l’homme. Les résultats de cette étude pilote pourront faire l’objet d’une publication apportant des données sur l’effet potentiel de l’ester de BHB dans l’ischémie cérébrale, non encore rapportées.
Procédures
Phase d'apprentissage du modèle - pour chaque animal (50 animaux): Chirurgie d’occlusion et désocclusion de l’artère cérébrale moyenne, sous anesthésie générale sans réveil, maximum 60 min d’occlusion, maximum 3h d’anesthésie. Procédure de preuve du concept - pour chaque animal (24 animaux) : Gavage vigile x2, à 7 jours d’intervalle Prélèvements sanguins (2 microL) par micro-incision sur la veine caudale - 3 prélèvements à J0 dont 2 vigile - 5 prélèvements à J7 dont 2 vigile Chirurgie d’occlusion et désocclusion de l’artère cérébrale moyenne, sous anesthésie générale, maximum 30 min d’occlusion, maximum 1h30 d’anesthésie.
Impact sur les animaux
L’effet du gavage par l’ester de BHB sur des souris saines a déjà fait l’objet de publication par notre équipe, permettant de rapporter l’absence de phénotype dommageable et la bonne tolérance de ce dernier, comme cela a été démontré chez l’homme. La chirurgie d’occlusion artérielle cérébrale transitoire (tMCAo) a pour conséquence de générer un infarctus cérébral conduisant à une perte de mobilité plus ou moins transitoire et d’intensité variable, évaluée par un score clinique. Si le déficit est trop important (déficit bilatéral ou coma persistant) ou si l’animal présente une épilepsie, la souris sera immédiatement mise à mort (cf points limites), afin d’éviter toute souffrance inutile. Durant les premières heures, elle ne sera peut-être pas capable de boire ou manger car elle peut présenter des troubles de la déglutition, entrainant fausse route, asphyxie et décès. L'hydratation sera assurée en fin de chirurgie par l'apport de sérum physiologique. Une perte de poids peut être observée dans les jours suivants la chirurgie. Par ailleurs, la nourriture ne peut être administrée dans les premières heures du fait d'une interaction avec les paramètres mesurés dans l'étude. La durée de jeûne est limitée à 3 heures. Ensuite l’alimentation et l’hydratation seront ad libitum, en veillant à adapter la texture aux éventuels troubles de la déglutition. L’état hémiplégique de l’animal ne permet pas la présence d’autres congénères. Afin de compenser le stress occasionné par l’isolement et la procédure, l’environnement de la cage de repos sera particulièrement enrichi. Les effets neurologiques sur la souris peuvent aller de l’absence de symptômes jusqu’à une perte de tonus de l’hémicorps, classiquement réversible en 24h. L’infarctus cérébral n’est pas connu pour occasioner des douleurs. L’intervention chirurgicale elle-même est à l’origine de douleurs, qui seront prévenues par administration systématique d’antalgiques avant et après la procédure, puis régulièrement monitorées. En cas de complications majeures de la chirurgie (hémorragie), la souris sera mise à mort (cf points limites).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure, en raison des dommages sévères attendus liés à la procédure (occlusion de l’artère cérébrale moyenne et création d’une ischémie cérébrale) et afin d’analyser les encéphales.
Remplacement
Afin de tester l’ester de BHB comme facteur neuroprotecteur dans le cadre de l’ischémie cérébrale, il est nécessaire d’utiliser un organisme vivant possédant un système cérébrovasculaire similaire à l’homme, avec possibilité de réaliser un modèle d’ischémie. Ces élements justifient notre choix d’un modèle murin, modèle très étudié de l'ischémie cérébrale. Il n’existe actuellement aucune donnée dans la littérature concernant l’effet neuroprotecteur de l’ester de BHB.
Réduction
En l’absence de données dans la littérature, cette étude pilote nous permettra d’évaluer s’il existe ou non, un effet de l’ester de BHB sur la réduction du volume final de l’infarctus. Cette étude de preuve de concept nous permettra d’obtenir les éléments requis pour le calcul de la taille d’échantillon pour une étude préclinique faisant la démonstration de l’effet neuroprotecteur de la molécule testée. Cette étude pilote permet de réduire le nombre d’animaux qui auraient été nécessaires à une étude préclinique sans élément sur l’importance de l’effet attendu du traitement. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous proposons une phase de d’apprentissage du modèle et d’optimisation des séquences IRM au cours de la procédure 1. La chirurgie d’occlusion/désocclusion de l’artère cérébrale moyenne (tMCAo) est source d’une morbi-mortalité qui diminue avec la courbe d’apprentissage de l’opérateur. Nous prévoyons 50 souris pour cette phase. Si le modèle est acquis plus vite (succès de 5 procédures d’affilée), cette procédure sera écourtée. La variabilité importante (environ 18%) de la taille de l’infarctus final généré par l’occlusion artérielle justifie que le critère d’évaluation principal (volume de la zone détruite) soit normalisé au volume d’hypoperfusion, évalué par IRM durant la phase d’occlusion. Cette normalisation doit permettre de limiter la variabilité interindividuelle des mesures et réduire ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Les animaux utilisés dans la procédure 2 permettront à la fois d’évaluer la perfusion cérébrale après traitement sans et avec ischémie cérébrale.
Raffinement
Le raffinement concernera toutes les procédures du projet ainsi que les conditions d’hébergement des animaux et devrait permettre de réduire le stress, l’angoisse et la douleur. Un délai d'acclimatation minimum de 14 jours et une habituation à l'expérimentateur seront assurés. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, avec cycle jour/nuit, nourriture et boisson ad libitum et enrichissement environnemental. Les cages contiendront des rondins de bois à ronger, du coton pour la nidification, un refuge en plastique, et une roue fast-track avec igloo afin de diminuer les comportements agressifs, réduire l’ennui, et favoriser l’expression d’un maximum de comportements naturels. Les 2 procédures se feront sous anesthésie générale et analgésie. Durant les anesthésies, les yeux seront hydratés. Les chirurgies d’occlusion et de désocclusion se feront sur tapis chauffant, sous monitoring de la température par sonde rectale. Les IRM se feront également sous anesthésie générale. L’anesthésie sera régulièrement surveillée par pincement de la patte arrière. En cas de réaction motrice ou de signes de souffrance (accélération de la fréquence cardiaque et respiratoire), l’anesthésie sera approfondie. En cas de persistance des signes de souffrance malgré l’approfondissement de l’anesthésie (témoignant d’une complication de la procédure), la souris sera mise à mort. Les gavages seront faits par un opérateur expérimenté, dans un environnement calme. Les opérateurs de la procédure chirurgicale possèdent le module chirurgie petit animal. En post opératoire, il est attendu que la souris présente des signes neurologiques de type hémiplégie. En raison de cet état altéré, elle ne pourra pas être replacée en cage collective. Elle sera donc placée en cage d’isolement, avec un environnement particulièrement enrichi. En raison de son état neurologique, elle ne pourra pas s’alimenter ou s’hydrater durant 3 heures, en raison de risque majeur de troubles de la déglutition, de fausse route ou d’asphyxie. Une injection de solution saline aura été réalisée durant l’anesthésie afin de compenser les pertes. L’examen neurologique et général determinera les points limites. Ensuite, l’accès à l’alimentation sera facilité et la texture adaptée (mixée et humidifiée) pour tenir compte des éventuelles difficultés de mobilité et de déglutition.
Choix des espèces
Le modèle d’ischémie cérébrale transitoire chez la souris est bien décrit dans la littérature. Cette technique d’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (tMCAo) par un fil de nylon placé dans le vaisseau par abord chirurgical cervical reproduit l’accident vasculaire cérébral le plus fréquent chez l’humain. Les animaux étudiés seront des souris adultes entre 3 et 4 mois, afin de se rapprocher au mieux de la pathologie humaine étudiée, l’AVC, qui touche principalement les adultes.
Chirurgies d’implantation de dispositifs permettant la diffusion de substances ou le suivi de paramètres biologiques chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 2500
5 500 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils subissent une chirurgie d'implantation, sous la peau ou dans l'abdomen, d'un dispositif diffusant des substances ou mesurant des paramètres biologiques, avec jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour, puis sont expédiés vivants aux chercheurs ou tués en cas d'atteinte d'un point limite ou pour contrôle qualité. Le porteur produit ces modèles implantés pour la communauté scientifique et revendique qu'ils réduisent le stress lié aux manipulations répétées. Il prévoit des animaux surnuméraires liés au taux d'échec des chirurgies et admet un "phénotype dommageable" possible selon les besoins du projet.
Objectifs
L’objectif du projet est de permettre la production et la mise à disposition pour la communauté scientifique des modèles de rongeurs équipés de manière permanente (par technique chirurgicale) d’implants sous la peau ou dans l’abdomen permettant soit la libération de substances (comme des médicaments ou des hormones) de manière répétée ou continue, soit la mesure de paramètres biologiques (comme l’activité cérébrale, musculaire ou cardiaque ou la mesure de la tension).
Bénéfices attendus
L’utilisation de modèles implantés permet l’administration répétée ou continue de substances d’intérêts (comme des médicaments ou des hormones) ou la mesure et le suivi de paramètres biologiques (comme l’activité cérébrale, musculaire ou cardiaque ou la mesure de la tension) chez l’animal sans la moindre manipulation de la part du chercheur et sans anesthésie. Cela permet donc la réduction très importante du stress provoqué chez l’animal par des manipulations répétées. Ces administrations et mesures pourront permettre à la communauté scientifique d’augmenter leurs connaissances et leurs compréhensions sur différents domaines de recherche (maladies cardiaques, maladies du cerveau, hypertension, cancer, infertilité, …) tout en réduisant les nuisances posssibles sur l’animal.
Procédures
Tous les animaux dans le cadre de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale unique d’une durée d’une demi-heure à une heure sous anesthésie générale et à la mise en place d’un matériel implanté. Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis à des prélèvements sanguins (maximum 4 prélèvements sanguins par jour). Les actes de prélèvements et d’injection ont une durée d’une dizaine de secondes à une minute. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux font suite à la mise en place de l’implant suite à la chirurgie : douleur, stress et perte de poids possible chez tous les animaux dus aux contentions, aux procédures chirurgicales, à la présence du matériel implanté. Hébergement individuel possible jusqu’à une semaine.
Devenir
Les animaux sont expédiés chez les scientifiques ou sont mis à mort dans le cas d’atteinte d’un point limite ou pour contrôle qualité du modèle.
Remplacement
La production de modèles implantés a pour objectif de mettre à disposition des modèles rongeurs implantés prêts à l’emploi pour les scientifiques. Les animaux opérés sont intégrés dans des programmes de recherche ou d’études précliniques. Ces programmes visent à étudier les réactions des organes ou du comportement des individus face à une substance ou un stimulus. Cela entraîne de nombreux mécanismes différents et implique de nombreux organes. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels programmes sur des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires est défini par le scientifique. Il est possible que des animaux surnuméraires doivent être utilisés de par les contraintes du modèle, ce nombre étant basé sur les taux de réussite connus et attendus des modèles. La réduction de ces animaux surnuméraires repose sur : l'expertise de l’équipe chirurgie et la maitrise des procédures, les locaux adaptés, les données historiques, l’observation de l’état clinique de l’animal en péri-opératoire afin d’adapter les traitements post-opératoires et de diminuer la mortalité éventuelle. Le nombre d’animaux surnuméraires utilisés dans chaque procédure est déterminé au cas par cas, en fonction du degré de difficulté du modèle, du taux de succès de la chirurgie, du nombre d’animaux à opérer, de la souche, du sexe et de la provenance.
Raffinement
Les implantations permettent le suivi de paramètres biologiques ou l’administration de substances en continu sans intervention humaine ce qui permet une réduction très importante pour l’animal du stress provoqué par des manipulations répétées. Le contrôle de la douleur est réalisé par une administration appropriée d’analgésique et/ou d’anesthésie locale, sous le contrôle d’un vétérinaire. Une réhydratation est pratiquée pour tous les animaux au réveil. Une habituation par la manipulation positive des animaux peut être effectuée dès la phase d’acclimatation. Une observation quotidienne de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques. En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score et document qualité d’enregistrement permettant une traçabilité.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce et de la souche est très généralement effectué par le scientifique. Le rat et la souris sont des animaux couramment utilisés dans ce type de projet. Ce sont des mammifères dont l’anatomie et la physiologie sont proches de l’homme, la disponibilité de données historiques chez ces espèces permet d’obtenir des informations fiables et pertinentes. Sont concernés ici que les animaux sevrés à partir de 3 semaines, dont la taille et le poids sont compatibles avec la pose du matériel implanté, selon les recommandations éthiques en vigueur et les recommandations du fournisseur.
Caractérisation des changements fonctionnels cérébraux dans la migraine et impact des anti-migraineux par une nouvelle approche d’imagerie fonctionnelle ultrasonore ultrarapide chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
488 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils subissent des chirurgies de deux heures, une induction de crises de migraine par injections répétées et des séances d'imagerie de quatre à cinq heures sous anesthésie, la sensibilité de la face étant mesurée par application de filaments. Le porteur écrit qu'il ne soulagera pas les animaux pendant les crises migraineuses, dont il attend l'apparition chez tous les animaux induits, sur une durée allant jusqu'à dix jours dans le modèle chronique. Il affirme que les approches sur "l'animal entier" restent "incontournables" et qu'aucune méthode in vitro ou in silico n'existe pour ces mécanismes de douleur.
Objectifs
La migraine est une pathologie neurovasculaire touchant près de 15% de la population mondiale qui se caractérise par des maux de tête (céphalées), associés à une hypersensibilité au bruit, à la lumière et aux stimuli tactiles, comme les caresses. La phase douloureuse est déclenchée par l’activation des terminaisons nerveuses innervant les méninges qui entourent le cerveau. Puis différentes régions du cerveau et des ganglions trigéminés seront activés à leur tour. Les modifications fonctionnelles et structurelles des réseaux neuronaux cérébraux impliquées dans la migraine, en particulier l’impact des antimigraineux, sont encore, à l’heure actuelle, mal connues. L’une des limitations est le manque de résolution des techniques d’imagerie disponibles pour les recherches sur le petit animal. Grâce à l’utilisation d’une technique innovante de neuroimagerie, nous proposons d’étudier les changements fonctionnels et structurels des différentes regions cérébrales impliquées dans la douleur associée aux crises migraineuses. De plus, nous voulons mieux comprendre les mécanismes d’action des antimigraineux et comme la migraine est plus fréquente chez la femme que chez l’homme nous voulons comparer des rats males et femelles. Pour cela, nous utiliserons différents modèles de migraine pertinents cliniquement. L’induction des modèles sera validé grâce à suivi étroit du comportement douloureux de nos animaux, avec la mesure de sensibilité mécanique faciale de l’ensemble des rats (contrôles et migraineux) avant, pendant et après la mise en place du modèle de migraine et lors des crises migraineuses. Ce test respecte les règles éthiques établies par l’IASP (International association for the Study of Pain) puisqu’il permet l’échappement de l’animal vis-à-vis du stimulus qui est de courte durée (3 secondes par stimulation mécanique).
Bénéfices attendus
Cette étude nous permettra de mettre en evidence les changements fonctionnels au niveau cerebral et des ganglions trigéminés associés à la migraine. La comparaison des changements en contexte de crise aigüe ou chronique apportera des informations clés sur la le développement à long terme de la douleur migraineuse. De plus, l’évaluation de l’effet des traitements antimigraineux apportera des informations concrètes sur les changements fonctionnels cérébraux en réponse aux différents traitements. Enfin, les propriétés intrinsèques de la technologie de neuroimagerie utilisée apporteront de nouvelles informations pertinentes sur la composante neurovasculaire dans la migraine, qui joue un rôle clef dans sa physiopathologie. A plus long terme, les résultats de ce projet permettront d’envisager de futures études cliniques interventionnelles chez l’humain avec pour objectifs : 1) d’une part la confirmation des résultats obtenus chez l’animal chez l’humain et 2) d’autre part d’utiliser la neurostimulation d’une (ou des) zones identifiée(s) par notre technique innovante de neuroimagerie qui permettra la stimulation des structures cérébrales, même profondes, impliquées dans la physiopathologie de la migraine. Cette technique viendrait révolutionner la prise en charge thérapeutique des patients migraineux.
Procédures
Nous nous attendons à certaines nuisances et effets indésirables directement associés aux différents gestes techniques que nous allons réaliser : 1) Chirurgie pour permettre l’administration du mélange pro-inflammatoire en aigu. Cette chirurgie réalisée sous anesthésie générale (durée moyenne de 2h) sera réalisée sur 64 rats mâles et 64 rats femelles, une seule fois pour chaque animal. 2) Chirurgie de mise en place de la canule pour le modèle de mélange pro-inflammatoire chronique. Cette chirurgie réalisée sous anesthésie générale (durée moyenne de 2h) sera réalisée sur 64 rats mâles et 64 rats femelles, une seule fois pour chaque animal. 3) Chirurgie d’amincissement du crâne pour permettre la neuroimagerie. Cette chirurgie réalisée sous anesthésie générale (durée moyenne de 2h) sera réalisée sur l’ensemble de nos rats soit 244 rats mâles et 244 rats femelles, une seule fois pour chaque animal. 4) Modèle de migraine induit par l’administration d’un donneur de monoxyde d’azote en chronique : 4 injections intrapéritonéales réalisées sur animal vigile tous les jours pendant 4 jours et la 5ème injection sera réalisée sous anesthésie générale le 5ème jour : le jour de l’imagerie, sur 86 rats mâles et 86 rats femelles. 5) Modèle de mélange pro-inflammatoire aigu : injection sous anesthésie générale (10 minutes). Injection réalisée une seule fois sur 64 rats mâles et 64 rats femelles. 6) Modèle de mélange pro-inflammatoire chronique : 5 injections au total réalisées tous les deux jours sous anesthésie générale (10 minutes) via la canule guide sur 64 rats mâle et 64 rats femelle. 7) Neuromagerie: séance d’imagerie réalisée une fois pour chaque animal sous anesthésie générale (durée moyenne de 4 à 5h) par inhalation d’anesthésique gazeux pour l’ensemble de nos animaux soit 244 rats mâles et 244 rats femelles. 8) Mesure des seuils de sensibilité mécanique : mesure sur animal vigile pour l’ensemble de nos animaux soit 244 rats mâles et 244 rats femelles. Le test dure entre 60 minutes à 75 minutes mais l’application des filaments ne dure que 3 secondes et cette application n’est répétée qu’entre 5 et 8 fois. Cette mesure sera réalisée plusieurs fois selon les modèles, en amont, pendant et après les crises migraineuses.
Impact sur les animaux
Suite aux chirurgies, malgré l’utilisation d’antalgiques pendant et après ces procédures chirurgicales, les animaux peuvent présenter une activité réduire et ressentir une douleur légère à modérée au niveau de la zone opérée en fonction de la réponse aux traitements antalgiques administrés. Ainsi, la période post-opératoire de 48h après une chirurgie d’amincissement avant la séance d’imagerie et d’une semaine après une chirurgie de mise en place d’une canule guide avant l’induction des modèles permettra une récupération complète de l’animal. Comme nous voulons étudier les mécanismes cérébraux associés aux douleurs migraineuses, nous ne soulagerons pas les animaux pendant les crises migraineuses. Il est donc attendu le développement de douleurs migraineuses pour l’ensemble de nos animaux induits. Cependant un suivi étroit sera réalisé et tout dépassement d’un point limite conduira à une réponse adaptée de l’expérimentateur (i.e. traitements antalgiques, modification de la procédure ou mise à mort de l’animal). Pour nos modèles, la durée moyenne des douleurs migraineuses sera de 1h30 pour une injection de soupe inflammatoire en aigu à 10 jours sur un modèle chronique avec des pic de douleur sous forme de crise d’1h à quelques heures et des phases moins douloureuses. Un suivi étroit de la douleur orofaciale sera réalisé dans chacun des modèles chroniques. Notons que nos analyses en imagerie se feront sur animal anesthésié, limitant ainsi la perception douloureuse de l’animal. Néanmois, l’anesthésie prolongée des animaux pour les séances d’imagerie pourrait induire des effets indésirables notamment sur les constantes vitales de l’animal. Celles-ci seront monitorées grâce au suivi des fréquences cardiques et respiratoires. Tout dépassement d’un point limite conduira à une réponse adaptée de l’expérimentateur (i.e. correction du taux d’anesthésique gazeux pour maintenir le niveau adéquat d’anesthésie, modification de la procédure ou mise à mort de l’animal).
Devenir
L’issue de chacune des procédures n°1 à n°5 est la mise à mort des animaux par injection d’euthanasiant chimique pour les animaux utilisés pour la mise en place des modèles au sein du laboratoire ou par perfusion intracardiaque pour l’ensemble des animaux inclus dans notre étude.
Remplacement
Notre projet porte sur la mesure et le suivi des changements fonctionnels et structurels des différentes regions cérébrales impliquées dans la douleur associée aux crises migraineuses par une nouvelle approche de neuroimagerie. Dans ce contexte, les approches intégratives sur l’animal entier restent incontournables. A l’heure actuelle, il n'existe pas de méthodes substitutives in vitro, ex vivo ou in silico pour obtenir des données sur des processus cognitifs complexes et pour l’étude et l’analyse des mécanismes de la douleur.
Réduction
Pour ce projet et afin de respecter la règle de reduction, nous utiliserons un nombre limité de rats et de groupes tout en gardant la significativité des résultats via une analyse statistique adaptée (analyse de variance suivi d'un test post-hoc paramétrique si la distribution est normale ou un test non paramétrique dans le cas contraire). Ce nombre sera gardé le plus petit possible et a été estimé grâce aux outils disponibles de calcul de puissance statistique.
Raffinement
Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. Un suivi quotidien sera assuré contrôlant leur comportement général, leur apparence et la présence d’eau et de nourriture. Les animaux seront hébergés à deux par cage dans le respect des surfaces réglementaires avec enrichissement (tunnel, bois à ronger). Nous avons déterminé des points limites anticipés, liés à l’état général de santé et de bien-être et liés au modèle expérimental et aux procédures. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous définirons un score décisionnel en fonction des observations quotidiennes permettant de modifier la procédure en cours avec administration d’un traitement antalgique, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou de metre à mort l’animal en dernier recours. Les chirurgies seront réalisées en conditions aseptiques. Pour réduire la douleur pendant la chirurgie, elle sera effectuée sous anesthésie gazeuse et l’animal sera injecté avec des antalgiques. De plus, toute infection suite aux chirurgies prévues dans nos procédures, non maitrisable par traitements médicamenteux entrainera un arrêt immédiat du protocole en cours et l’euthanasie de l’animal par une dose létale d’euthanasiant chimique sous anesthésie gazeuse. Pendant toute la durée des actes sous anesthésie, les constantes vitales seront suivies : température corporelle, pression partielle en O2 et fréquences cardiaque et respiratoire. Aucun acte ne sera entreprit avant que l’animal ne soit stabilisé pour ces différentes constantes. Si un animal anesthésié présentait une détresse respiratoire ou cardiaque ou s’il se trouve en hypothermie, nous procéderons à un arrêt immédiat du protocole en cours et en l’absence de rétablissement la mise à mort de l’animal sera envisagée par l’administration d’une dose létale d’euthanasiant chimique.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs sont des modèles de choix pour les études comportementales et des bases physiologiques du cerveau car ils présentent des mécanismes cognitifs complexes et une cartographie fonctionnelle transposable aux humains. Le modèle rat est en particulier adapté aux études comportementales pour sa rapidité d’adaptation. Son poids et sa taille permettent d’avoir une bonne flexibilité expérimentale sans avoir recours à une miniaturisation ayant un coût prohibitif. De plus, les modèles de migraine choisis ont déjà été développés chez le rat et diminueront le nombre d’animaux utilisé pour la mise en place des modèles de migraine. Les rats seront reçus au poids choisi de 150-200g, correspond à celui d’un jeune adulte. Ainsi après une semaine d’habituation et une semaine de comportement, les animaux seront aux poids d’environ 250-300 g pour les mâles et 200-250 g pour les femelles pour démarrer les chirurgies. Notons que plus les animaux sont âgés, plus le crâne est épais et donc la chirurgie d’amincissement longue et susceptible de créer des dommages.
Implication du MIcrobiote dans les maladies CARdiométaboliques (MICAR)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
1 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des transferts de microbiote humain par gavage puis des prélèvements de sang, pour étudier le rôle du microbiote intestinal dans les maladies cardiométaboliques. Le porteur précise qu'une souris en inconfort sera sortie du protocole et tuée plutôt que soignée, un traitement pharmacologique risquant de fausser le microbiote étudié. Il qualifie la compréhension du microbiote d'"indispensable" et juge le modèle murin "incontournable" pour ce transfert fécal.
Objectifs
Nos objectifs sont de déchiffrer (i) le rôle physiopathologique du microbiote intestinal dans les pathologies cardiométaboliques, (ii) de découvrir des biomarqueurs liés au microbiote intestinal dans ces maladies (qui pourraient être utilisés soit pour la prédiction ou le pronostique) et enfin (iii) d'effectuer des études sur la preuve du concept de développement thérapeutique pour modifier la dysbiose dans ces maladies et améliorer ainsi la santé de tous. Le premier objectif est de mieux comprendre comment le microbiote intestinal est impliqué dans les maladies cardiométaboliques. À cette fin, nous utilisons l'approche suivante : nous identifions les différences de microbiote intestinal en termes de composition, de fonction ou de production de métabolites chez des cohortes de patients humains à différents stades de gravité de la maladie pour identifier la signature de cibles bactériennes potentielles d'une maladie. Ensuite nous confirmons plus spécifiquement les cibles dans des modèles de souris humanisées dans lesquels nous pouvons transférer les selles de patients bien phénotypes et évaluer le phénotype clinique induit de façon différenciée (la glycémie, la cholestérolémie, la prise de poids, la stéatose, l'inflammation et l'athérosclérose). Ces transferts fécaux chez la souris compareront les patients avec ou sans les maladies ou à différents stades de gravité ou encore avec ou sans un médicament spécifique (en évaluant si le médicament a un impact sur le microbiote intestinal et par la suite sur la santé métabolique ou si le médicament est plus actif chez les patients avec une composition spécifique en microbiote intestinal).
Bénéfices attendus
Les travaux menés depuis 15 ans positionnent le microbiote à l’interface entre organismes vivants et leurs environnements et démontrent son influence considérable sur le fonctionnement de multiples voies métaboliques et d’un grand nombre d’organes, intestin, foie, système immunitaire, cerveau, mais aussi poumons, système cardiovasculaire, rein, os. 50% des métabolites circulants seraient issus du métabolisme bactérien. Le microbiote apparaît ainsi comme un déterminant clé au carrefour de la physiologie et de multiples pathologies en attente de progrès thérapeutiques. Il émerge aussi comme une puissante courroie de transmission des changements environnementaux et ceci en interface directe avec notre horloge biologique. En effet, sa composition en bactéries mais aussi la synthèse des multiples molécules issues du métabolisme bactérien varient en fonction du rythme nycthéméral, de l’alimentation, de la prise d’antibiotiques et de l’exposition aux agents infectieux comme aux polluants. Les modifications du microbiote induites par les changements récents de l’environnement humain semblent ainsi un acteur majeur non seulement dans l’épidémie actuelle de maladies métaboliques et inflammatoires chroniques de cancers, mais également dans la survenue de certains cancers et maladies auto-immunes. La compréhension par une approche ‘holistique’ des effets du microbiote comme des mécanismes qui contrôlent sa composition et son activité métabolique, se révèle donc aujourd’hui indispensable pour mieux appréhender la physiopathogénie de nombreuses maladies, améliorer leur prise en charge et leur prévention. Ce projet permettra de mieux comprendre les interactions entre le microbiote humain et les organes cibles des différents facteur de risque cardiovasculaires afin de pouvoir par la suite, élaborer une thérapie efficace et moins contraignante pour les patients.
Procédures
Les animaux seront tous soumis a 3 gavages de microbiote 3 jours de suite (1800 souris) et de FITC-dextran (max 360). Pour le gavage les animaux doivent être maintenu par contention douce et ferme sur animal vigile afin de ne pas les blesser et ajuster le geste de gavage à leur déglutition/respiration et à tout signe potentiel de douleur. Le gavage dure 4-5 secondes environ. Toutes les prises de sang seront réalisées sous anesthésie gazeuse (3 maximum par animal sur une période de 114 jours). Une prise de sang dure environ 10-15 secondes. La récolte des fèces sera réalisée sur des animaux vigile qui sont maintenus en cages individuelles environ 30 mn le temps de récolter des fèces fraiches au fond de la cage.
Impact sur les animaux
Les animaux pourrait souffrir d'inconfort (poils hérissés, dos vouté, hypothermie (froid au toucher) ou de comportements anormaux: immobilité, hyperactivité, diarrhée prolongée.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem et cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux à la fin des procédures
Remplacement
L’objectif du projet est d’étudier l'impact du microbiote humain sur la physiologie de l'hôte ce qui est impossible in vitro, ni possible chez l'homme in vivo. Toutes les expérimentations sur l'animal seront conduites en respectant la règle des 3R.
Réduction
Pour les analyses statistiques, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance permetant une interprétation fiable des résultats. Une visite quotidienne des animaux sera effectuée pour vérifier leur état général et ne pas atteindre un des points limites. Un nombre maximale de 1800 animaux sera utilisé sur une periode de 5 ans. Chaque groupe d'animaux fera l'objet d'une analyse complete et détaillée : suivi de la prise de poids, ramassage des feces fraiche et en fin d'étude les souris seront euthanasiés. Une analyse phenotypique complête sera réalisée sur chaque animal (tissus et contenus intestinaux). Ces analyses exhaustives évitent de multiplier les groupes experimentaux.
Raffinement
Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons en carton, tunnel en carton ou carré de coton compacté. Si les animaux devaient souffrir d'inconfort (poils hérissés, dos vouté, hypothermie (froide au toucher) ou comportements anormal immobilité, hyperactivité, diarrhée prolongée, ils seraient alors sortis du protocole et euthanasiés car tout traitement pharmacologique visant à prévenir l'inconfort pourrait affecter le microbiote et créer un biais dans les phénotypes recherchés. Les prises de sang seront réalisées sous anesthésie gazeuse après application d'un gel ophtalmique.
Choix des espèces
Le besoin d’avoir recours à des modèles expérimentaux permettant d'évaluer des changements de microbiote et leur impact sur la sante après transfert fécal spécifique de matériel fécal humain rend le modèle murin incontournable. De même l'accès aux contenus intestinaux et aux tissus murins ayant cohabité avec un microbiote humain représente un outil de comparaison avec l'homme avant de concevoir des études cliniques plus spécifiques. Ces modèles animaux sont de plus des modèles génétiques de prédisposition aux pathologies cardiométaboliques. Nos études requièrent que les animaux soient transplantés au moment du sevrage (3 semaines) lorsque la fenêtre de transférabilité du microbiote est la plus opportune en raison de l'adaptabilité du système immunitaire. Dans les deux procédures nous devons attendre environ 3 mois pour que les phénotypes cardiovasculaires (athérosclérose) se manifestent. Entre le gavage des fèces et le sacrifice, 13 semaines s'écouleront le temps qu’un équilibre se fasse chez la souris receveuse en termes de stabilité de l’écosystème bactérien en équilibre avec le système immunitaire de l’hôte.
Impact d’un inhibiteur de SGLT2 à prevenir la dysfonction endothéliale et la cardiomyopathie de stress (syndrome de Takotsubo) induite par les catécholamines chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
473 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un syndrome de Takotsubo, cette cardiomyopathie de stress induite par des catécholamines, leur est provoqué pour tester un médicament déjà utilisé dans l'insuffisance cardiaque, avec échocardiographies et mesures de pression sous anesthésie et isolement 24 heures pour recueillir l'urine. Le porteur indique que le modèle peut entraîner une cardiomyopathie et une mort subite par arrêt cardiaque. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit ces interactions complexes et renvoie le bénéfice, un traitement pour une maladie sans traitement, au terme du projet.
Objectifs
Le syndrome de Takotsubo, aussi appelé syndrome des cœurs brisés, est une pathologie liée à une défaillance du cœur principalement suite à un stress émotionnel associée à une mortalité élevée. Ainsi, la crise sanitaire liée à la pandémie de COVID-19 a vu une augmentation des cas de syndrome de Takotsubo dans la population due aux répercussions psychologiques, sociales et économiques. Actuellement, il n’existe aucun traitement approuvé pour cette pathologie. Le but de ce projet est d’évaluer le potentiel effet bénéfique d’un médicament ayant déjà montré son efficacité dans la prise en charge de l’insuffisance cardiaque.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre la physiopathologie du syndrome de Takotsubo et ainsi de proposer un traitement permettant de protéger le cœur et les vaisseaux dans cette maladie pour l’instant sans traitement.
Procédures
Les animaux recevront un traitement inclus dans la nourriture pendant l’ensemble du projet (3 semaines maximum). Une injection unique durant quelques secondes sera pratiquée. Trois ou quatre mesures par échocardiographie et électrocardiogramme d’environ 20 minutes seront réalisées sous anesthésie au cours du projet. Une mesure de pression artérielle sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie à la fin de la procédure. Les animaux seront isolés en cage individuelle pendant maximum 24h pour procéder à un recueil d’urine.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels associés à ce projet sont liées d’une part à l’induction du modèle (accélération du rythme cardiaque et/ou comportement de stress transitoires) avec le développement d’une cardiomyopathie. Une mortalité subite par arrêt cardiaque est aussi rapportée pour ce modèle d’insuffisance cardiaque. Par ailleurs, le traitement induit une augmentation de la production d’urine et de la consommation d’eau de boisson. Les injections peuvent induire une inflammation au site d’injection, et les manipulations peuvent induire un léger stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure experimentale afin de collecter le maximum de tissu pour procéder à des analyses complémentaires.
Remplacement
Le developpement de la pathologie étudiée nécessite les interactions complexes entre les divers systèmes physiologiques. Il n’existe à ce jour pas de méthode alternative permettant de reproduire ces interactions complexes.
Réduction
Le nombre d'animaux a été calculée statistiquement (calcul de puissance) afin d’être réduit à son minimum tout en permettant d’atteindre les objectifs du projet. Dès que les objectifs du projet seront atteints, ou en cas d’absence total d’effet des traitements, aucun animal supplémentaire ne sera inclus, permettant de réduire encore les effectifs.
Raffinement
Afin d’améliorer le bien-être des animaux, les cages seront enrichies avec différents objets adaptés au mode de vie des rats (bâton à ronger et tube en carton). L’amélioration du bien-être animal se fait également en ayant recours à des méthodes non-invasives et par l’utilisation d’anesthésiques et d’antalgiques. Les méthodologies employées tiennent compte de la notion de points limites et définissent des critères d’interruption d’expérimentation.
Choix des espèces
L’espèce choisie est largement utilisée pour l’étude de ce type de pathologie car les caractéristiques physiopathologiques sont très proches de celles retrouvées chez l’homme. Les animaux seront de jeunes adultes car ils doivent doivent présenter un système cardiovasculaire mature mais pas de dysfonction liée à l’âge.
Etude de l’efficacité d’un composé anti-obésité en développement chez la souris rendue obèse par une alimentation riche en graisse
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
100 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures de gravité légère à modérée. Rendues obèses par un régime à 60 % de graisses, hébergées seules, elles reçoivent chaque jour un composé par voie orale, des pesées quotidiennes, des prélèvements sanguins à la queue et un test de tolérance au glucose après jeûne, pour évaluer un candidat anti-obésité. Le porteur indique viser un dossier d'autorisation de mise sur le marché et affirme qu'"il n'existe aucune méthode de substitution". Il précise que cette étude reprend un essai précédent gâché par une panne de climatisation ayant fait monter l'animalerie à 38 °C et tué une partie des souris.
Objectifs
L'étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre du développement d'un composé d'intérêt thérapeutique (sous trois doses), destinés à l'amélioration des troubles métaboliques, notamment l'obésité. Cette étude est un avenant à un dossier qui a déjà été accepté. Vers la fin de l'étude, suite à un problème technique au sein de notre animalerie, lié à un dysfonctionnement de la centrale de traitement d'air pendant la nuit, la pièce d'hébergement est montée jusqu'à 38°C. Cet événement est arrivé 2 à 4 jours avant la fin de l'étude selon les bras expérimentaux. Le métabolisme de la souris est très sensible aux changements de température. Ainsi, même si un nombre limité d'animaux sont morts par cette hausse accidentelle de température, le stress engendré si près du jour de prélèvement par l'étude nous a empêché de réaliser une étude statistique robuste. Pour remettre le contexte de l'étude, l'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus 650 millions de personnes obèses en 2016, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Une première étude pilote, réalisée par le laboratoire pharmaceutique client de l'étude, a montré qu'un de ces composés induit une perte de poids corporel associée à une diminution de la prise alimentaire chez des souris obèses. L'objectif de la présente étude sera de confirmer et de compléter ces résultats préliminaires en évaluant l'impact à plus long terme de ce composé sur la prise alimentaire, le poids corporel et la régulation glycémique chez des souris rendues obèses par un régime hyperlipidique (60% de l'énergie issue des graisses) pendant 10 semaines avant démarrage du traitement. Les traitements seront administrés par voie orale pendant les 4 semaines suivantes, pendant lesquelles les animaux seront soumis au même régime enrichi en graisse. Au cours du traitement, les paramètres suivants seront mesurés : poids corporel et prise alimentaire, composition corporelle, glycémie à jeun, tolérance au glucose. Le traitement sera administré à trois doses différentes afin d'obtenir une dose-réponse. Par ailleurs, afin d'explorer l'implication éventuelle de la thermogenèse dans les effets du composé, les animaux seront hébergés à une température de thermoneutralité (29-32°C).
Bénéfices attendus
Cette étude a pour objectif de constituer un dossier d'autorisation de mise sur le marché pour commercialiser un composé thérapeutique luttant contre l'obésité.
Procédures
Les animaux seront soumis à : - obésité des animaux de part leur phénotype - un hébergement individuel sur toute l'étude - une administration orale quotidienne à partir de D-11 - une pesée quotidienne de D-18 à D-1 - un prélèvement sanguin à la queue à D-3 et D29 - une prise alimentaire et une pesée trois fois par semaine à partir de D1 - une mise à jeûn de 4h - une analyse de leur composition corporelle à D29 - un test oral de tolérance au glucose (OGTT) à D29 [Mise à jeun pendant 8h, Prélèvements sanguins (1 goutte) 30min avant et à 0, 5, 20 et 60min aprés administration du glucose] De plus, la perte de poids induite par leur diabète sévère et/ou par l'administration des composés d'intérêt peut être une source de nuisance.
Impact sur les animaux
La nécessité de mesure individuelle de la prise alimentaire implique l'hébergement individuel des animaux. Afin d'explorer l'implication éventuelle de la thermogenèse dans les effets du composé, les animaux seront hébergés à une température de thermoneutralité (29-32°). Etant donné leur phénotype attendu, les souris seront obèses. Toutefois, la perte de poids induite par leur diabète sévère et/ou par l'administration des composés d'intérêt peut être une source de nuisance. D'autre part, des prélèvements sanguins à D-3 et D29, une administration quotidienne per os à partir de D-11, un test de tolérance au glucose (avec une mise à jeun de 8h), une analyse de la composition corporelle et une mise à jeûn de 4h avant euthanasie sont prévus.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. Des prélèvements terminaux post mortem sont nécessaires pour une étude complète de ce composé.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les troubles métaboliques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté pour chaque série expérimentale en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés avec une puissance à 0.80 et une erreur alpha à 0.05. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, gain de poids corporel (en g et %), prise alimentaire, prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire (Gain de poids en g/Prise alimentaire cumulée en g), test de tolérance au glucose (glycémie et aire sous la courbe), glycémie à jeun, insulinémie, HOMA-IR et HOMA-b (résistance à l'insuline et fonction des cellules b du pancréas) et les poids des différents organes. De plus, les résultats obtenus dans la précédente étude nous a permis de réduire le nombre d'animaux au composé le plus prometteur.
Raffinement
Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les animaux seront hébergés en cages individuelles du fait de la nécessité de mesurer précisemment l'impact du composé sur leur prise alimentaire individuelle. Néanmoins, les animaux conserverons des contacts visuels avec leurs congénères et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos et de matériels de nidification. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Afin d'éviter toute angoisse ou souffrance des animaux, lors de l'euthanasie, les animaux seront préalablement anesthésiés (Procédure 1 : Euthasol en surdose/Procédure 2 : mélange de kétamine/xylazine) avant la dislocation cervicale. Les animaux de la procédure 1 seront euthanasiés par surdose d’anesthésique puis par dislocation cervicale. Ceux de la procédure 2 seront ensuite anesthésiés par l'administration d'un mélange de kétamine/Xylazine et euthanasiés par dislocation cervicale.
Choix des espèces
Le modèle de souris C57BL/6J nourries avec une alimentation enrichie en graisse (60%) est un des modèles de souris le plus classiquement utilisé et le mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.
Etude des complications rénales du diabète de type 2 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un diabète est induit par injection, puis chaque animal subit l'ablation chirurgicale d'un rein et des séjours répétés en cage métabolique isolée, avant prélèvement sanguin terminal et mise à mort pour analyser les reins, dans une étude sur les complications rénales du diabète. Le porteur mentionne une douleur au point d'injection, une douleur post-opératoire et une possible atteinte du cœur, des reins et de la rétine. Il indique recourir aussi à des cultures cellulaires et affirme que le remplacement ne reproduit pas les interactions entre organes, d'où le recours à la souris.
Objectifs
Le diabète est la première cause de mise sous dialyse en Europe. L’insuffisance rénale est de sévérité variable au moment de la découverte de la maladie, mais la règle est que la néphropathie diabétique conduit à une altération lente et progressive des unités de filtration du rein, les glomérules. Nous recherchons les stimuli à l’origine des lésions des glomérules induites au cours du diabète. Nous avons identifié récemment un mécanisme de protection des glomérules. Nous allons maintenant étudier de façon plus précise le lien entre ce mécanisme et le développement de la néphropathie diabétique.
Bénéfices attendus
A terme ce projet conduira à une meilleure compréhension de la progression de la néphropathie diabétique et pourrait permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de cette complication sévère du diabète.
Procédures
Une injection intrapéritonéale quotidienne pendant 2 jours (20 secondes/ jour). Une procédure chirurgicale: uninéphrectomie (20 minutes). 11 Prélèvements urinaires en cage métabolique sur animal vigile (6 heures d'isolement par semaine). Un prélèvement sanguin terminal sur animal anesthésié (1 minute) .
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l'expérimentation: inconfort lié à la préhension des animaux, douleur au point d'injection, inconfort lié aux cages métaboliques. Effets de la chirurgie: douleurs post-opératoire soulagée par des analgésiques. Effets du modèle pathologique de diabète: potentiellement atteinte des organes cibles (coeur, reins et rétines).
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort afin de prélever les organes et analyser les atteintes rénales.
Remplacement
Nous utilisons différentes approches pour analyser les mécanismes de l'atteinte microvasculaire liés au diabète incluant les cultures cellulaires (in vitro). En général, les expériences de remplacement ne peuvent pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu au cours du diabète comme les interactions entre les vaisseaux et le système immunitaire ou les interactions entre organes. C'est pourquoi nous aurons 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 sur le logiciel en ligne https://sealedenvelope.com/power/continuous-superiority/ avec un risque alpha de 5%, une puissance de 80%, une moyenne du groupe contrôle de 22, une moyenne pertinamment différente attendue de 26 dans le groupe traité, une déviation standard de 3 et un ajustement de 10%; ce qui donnait 15 animaux par groupe requis. 5 animaux de plus sont prévus par groupe pour pallier aux risques du modèle expérimental (pénétrance incomplète de la streptozotocine, mortalité liée à la chirurgie, point limites atteints). Nous optimisons l'utilisation des reins pour les différentes analyses afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Raffinement : les animaux seront élevés en cages enrichies et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal-être. Les souris diabétiques urinent beaucoup. Pour cette raison, le nombre d'animaux par cage est limité à 3 et les cages sont changées plus fréquemment et dès que nécessaire. 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 (isoflurane 2%) avec une analgésie péri-opératoire (bubrénorphine 0,1mg/kg sc).
Choix des espèces
La souris est un modèle permettant de réaliser des expériences de physiopathologie de mammifère. De plus, le modèle de diabète utilisé au cours de ce projet est établi et validé par la communauté scientifique. Souris adultes agées de 8-12 semaines car il faut de jeunes adultes. En effet, l'age est un facteur de risque de fibrose rénale et utiliser des souris trop agées induirait une plus grande variabilité de nos résultats expérimentaux.
Analyse de l’effet d’une hypertension pharmacologique sur un modèle de Souris génétiquement modifié
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
78 souris âgées d'un an vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une minipompe implantée sous la peau diffuse deux composés provoquant une hypertension, puis les souris subissent chaque semaine une échographie cardiaque sous anesthésie et des prélèvements de sang, pour mesurer le rôle de deux protéines dans la réponse du cœur. Le porteur indique refaire une étude déjà menée, dont le protocole comportait une incertitude sur la durée de diffusion des composés, et fixe une mise à mort en cas de perte de poids supérieure à 20 %. Il affirme qu'aucun modèle sans animaux ne reproduit une hypertension sur un organisme complet et retient la souris pour l'accès à des lignées génétiquement modifiées.
Objectifs
Nous souhaitons étudier le rôle de deux protéines spécifiques dans la fonction cardiaque, et plus particulièrement dans le cadre d'une hypertension. Ces protéines semblent liées notamment à certaines atteintes musculaires d'origine génétique. Ce projet vise ainsi à comprendre comment la suppression de l'une ou de l'autre de ces protéines pourrait modifier les réponses du système cardiaque lors d'une hypertension. Cette dernière sera mise en place par le biais d'une exposition prolongée à deux composés (l'angiotensine II et la phenylephrine) dont l'infusion continue dans l'organisme impacte le système cardiaque. Ces travaux sont une étape nécessaire dans le développement de traitements potentiels de ce type de maladie ne disposant actuellement d'aucun traitement. Le modèle Souris nous permet d'accéder à des animaux génétiquement modifés, permettant d'étudier l'ensemble des fonctions d'une protéine au sein d'un organisme complet adulte. Il s'agit d'une approche très utile pour déterminer la fonction d'une protéine dans un organisme vivant et ainsi orienter le développement de nouveaux médicaments. Dans ce projet, nous prévoyons donc d'analyser des animaux génétiquement modifiés, ne disposant plus de l'une ou de l'autre des protéines. Nous avons pu constater que ces animaux ne présentent aucun déficit majeur durant leur vie, et que leur fonction cardiaque basale n'est pas altérée. Nous comparerons donc des animaux génétiquement modifiés pour l'une ou l'autre des protéines, avec ou sans hypertension induite pharmacologiquement. De premières données ont été générées lors d'une étude préalable et montraient un effet significatif de ces mutations sur la réponse à l'hypertension. Malheureusement, le protocole présentait une inconnue concernant la durée de diffusion des composés. Nous avons entre temps revu ce point et voulons donc conclure de manière robuste sur ce résultat. Chaque groupe expérimental sera constitué de 12 animaux, cet effectif étant suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables dans les protocoles d'analyse prévus (échographie cardiaque et électrocardiogramme). Nous prévoyons six animaux additionnels afin d'anticiper l'atteinte de point limite durant le protocole. Nous souhaitons donc employer un total de 78 souris pour ce protocole, comparant des animaux exprimant ou non un récepteur d'intérêt, dans des conditions physiologiques ou avec une hypertension (4 conditions au total pour chaque protéine étudiée).
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de comprendre si la fonction cardiaque est altérée par l'absence de protéine, et comment ce système évolue durant une hypertension. Il vise aussi à confirmer des données préalables collectées durant un protocole précédent mais contenant une incertitude sur les modalités de diffusion des composés pharmacologiques.
Procédures
Les animaux subiront plusieurs échographies pour surveiller leurs fonctions cardiaques - durée d'environ 35 minutes. Elle seront anesthésiées par voie gazeuse. Des prélevements sanguins (durée environ 2 minutes) seront réalisés sur animaux vigiles ou anesthésiés selon la décision du manipulateur, afin de favoriser le bien-être de l'animal (le prélevement vigile se fait à la veine temporale superficielle et s'avère moins stressant qu'une anesthésie gazeuse couplée au prélevement au sinus orbital). Une implantation de minipompe sera réalisée sous la peau lors d'un geste chirurgical (durée environ 30 minutes). Celui-ci sera couplé à l'utilisation d'antalgiques avant, pendant et après l'incision pour éviter toute souffrance aux souris.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une implantation sous-cutanée des mini-pompes. Celles ci restent sous la peau durant l'ensemble du projet, et ont une longeur de 3 cm et un diamètre de 0.7 cm. La chirurgie est simple et maitrisée pour cette implantation et aucune complication n'a été observée dans le projet précédent. Une couverture analgésique durant l'implantation et dans les jours suivant celle-ci, couplée à des conditions antiseptiques permettent de s'assurer du maintien des animaux dans des conditions optimales. Suite à cette implantation, les animaux subiront une anesthésie gazeuse pour passer une échographie cardiaque chaque semaine. Celle-ci dure environ 30 minutes et les animaux se réveillent spontanément. Durant cette anesthésie, un prélevement sanguin à la veine temporale superficielle sera effectué.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem biochimiques et histologiques.
Remplacement
Etant donné que ce protocole vise à modéliser un phénomène cardiaque complet, à savoir la mise en place d'une hypertension, nous ne disposons pas actuellement de modèles alternatifs n'utilisant pas l'animal.
Réduction
Dans ce protocole, nous avons planifié d'utiliser 14 animaux par groupes expérimentaux. En effet, nos études précédentes nous ont montré que l'effectif idéal se situe entre 12 et 14 animaux par groupe expérimental selon la variabilité de la réponse au mélange pharmacologique observée. De ce fait, nous prévoyons un total de 78 animaux recevant une minipompe, pour obtenir des conclusions statistiques tout en anticipant une variabilité possible. Les données générées seront analysées par des tests paramétriques (analyse de variance et test de Student).
Raffinement
Les animaux seront hebergés dans des conditions optimales d'animalerie, en groupes, avec un enrichissement, nourriture et boisson à volonté. Les animaux recevront un antalgique par injection intra-péritonéale avant leur anesthésie. Ils auront un antalgique en post-opératoire pour couvrir les douleurs possibles lors de la cicatrisation. Lors des échographies, les animaux seront anesthésies par voie gazeuse. Chaque semaine, les animaux seront pesés et évalués pour constater leur état général et s'assurer qu'aucune dégradation de celui-ci n'est constatée. Si ce cas se présentait, un protocole spécifique serait mis en place avec une surveillance quotidienne approfondie. En cas de perte de poids supérieure à 20% sur une semaine, prostration avec vocalisation, lésion du site d'implantation, hypothermie, les animaux seront mis à mort.
Choix des espèces
nous utilisons le modèle souris car il nous offre un accès à de nombreuses lignées génétiquement modifiées et que le système cardiaque peut être étudié et est suffisamment proche de l'humain pour offrir une valeur prédictive dans notre approche translationnelle. Les animaux seront agés de 1 an, afin d'être dans des conditions similaires à notre étude précédente.
CREATION DE MODELES PATHOLOGIQUES CHEZ LE RONGEUR EN VUE DE MIMER DES AFFECTONS CLINIQUES.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Rats : 4000
2500 souris et 4000 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, mis à mort ou cédés à des équipes scientifiques. Ils subissent une chirurgie unique pour créer des modèles de diabète, d'insuffisance hépatique, d'arthrose, d'infarctus du myocarde ou de vagotomie, avec des prélèvements sanguins et une récupération post-opératoire de 48 à 72 heures. Le porteur revendique la production et la mise à disposition de ces modèles pathologiques pour la recherche, en assumant le recours à des animaux "surnuméraires". Il affirme qu'il est "impossible de modéliser une maladie dans sa globalité" par des outils informatiques ou cellulaires.
Objectifs
L’objectif du projet est de permettre la production et la mise à disposition pour la communauté scientifique de modèles pathologiques sur les espèces rat et souris dans le but d’étudier les pathologies associées. Les différents modèles pathologiques sont la création par des procédures de chirurgie de modèle de diabète, d’insuffisance hépatique, d’arthrose, d’infarctus du myocarde et de vagotomie.
Bénéfices attendus
L’utilisation de modèles pathologiques permet l’amélioration des connaissances et de la compréhension de la physiopathologie des affections cliniques associées pour la médecine humaine comme vétérinaire dans différents domaines : facteurs de risques, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, recherche fondamentale, prévention …
Procédures
Tous les animaux dans le cadre de ce projet seront soumis à une procédure chirurgicale unique de quelques minutes à une heure sous anesthésie générale ou injection unique d’un produit sur animal vigile. Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis à des prélèvements sanguins (maximum 4 prélèvements sanguins par jour). Les actes de prélèvements et d’injection ont une durée d’une dizaine de secondes à une minute. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Douleur, stress et perte de poids dus aux contentions, aux procédures chirurgicales et lors de la période de récupération post-opératoire (48-72h). Hébergement individuel possible jusqu’à une semaine.
Devenir
Mise à mort ou envoi chez les scientifiques pour tous les animaux.
Remplacement
L’apparition et l’évolution d’une maladie est un phénomène complexe, faisant intervenir beaucoup de types de cellules et d’organes au sein d’un même corps. De plus, le nombre de ces types de cellules et d’organes ainsi que leur façon de communiquer entre eux ou de réagir ne sont pas semblables selon le stade de la maladie. Cette complexité et le côté dynamique d’une maladie fait qu’il est impossible de modéliser une maladie dans sa globalité par des outils informatiques ou cellulaires par exemple et demande de faire appel à des modèles pathologiques sur des espèces animales telles que le rat et la souris.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires est défini par le scientifique. Il est possible que des animaux surnuméraires doivent être utilisés de par les contraintes du modèle. La réduction de ces animaux surnuméraires repose sur : l'expertise de l’équipe chirurgie et la maitrise des procédures, les locaux adaptés, les données historiques, l’observation de l’état clinique de l’animal en péri-opératoire afin d’adapter les traitements post-opératoires et de diminuer la mortalité éventuelle. Le nombre d’animaux surnuméraires utilisés dans chaque procédure est déterminé au cas par cas, en fonction du degré de difficulté du modèle, du taux de succès de la chirurgie, du nombre d’animaux à opérer, de la souche, du sexe et de la provenance.
Raffinement
Le contrôle de la douleur est réalisé avant la chirurgie et lors du post-opératoire ou en cas de besoin par une administration d’analgésique. L’utilisation complémentaire d’anesthésique local peut être effectuée, si nécessaire. Une injection systématique sous-cutanée de sérum physiologique de réhydratation est pratiquée pour tous les animaux au réveil. Une habituation par la manipulation des animaux peut être effectué dès la phase d’acclimatation. Une observation quotidienne de l’état clinique général des animaux est réalisée tout au long de la procédure. Des soins spécifiques sont apportés en cas de signes cliniques (traitements médicamenteux, ajout d’enrichissement, mesures de réhydratation ou de réchauffement, ajout d’aliment, de gel hydratant, de litière ou d’eau complémentés ou non pouvant être disposés directement dans la cage afin d’en améliorer l’accès). En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Des points limites spécifiques sont établis et raffinés au fur et à mesure des observations. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type document qualité d’enregistrement permettant une traçabilité.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce et de la souche est très généralement effectué par le scientifique. Le rat et la souris sont des animaux couramment utilisés dans ce type de projet. Ce sont des mammifères dont l’anatomie et la physiologie sont proches de l’homme, la disponibilité de données historiques chez ces espèces permet d’obtenir des informations fiables et pertinentes. Le choix de l’âge ou du poids des animaux est défini par les scientifiques en fonction de leurs études et des poids et/ou âges minimum pour lesquels les modèles pathologiques peuvent être développés soit : Dès la naissance pour les rats concernant le modèle diabétique. A partir de 25g pour les souris et 125g chez le rat pour le modèle infarctus du myocarde et ligature du canal cholédoque. Dès 125g pour le modèle d’arthrose chez le rat. Dès 175g pour le modèle de vagotomie chez le rat.
Interventions pharmacologiques dans l’hypertension : Potentiel thérapeutique et nouveaux mécanismes
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
432 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un régime riche en sel leur induit une hypertension, puis elles reçoivent des molécules dans l'eau de boisson, des injections intraveineuses ou intrapéritonéales et des échographies cardiaques sous anesthésie, pour tester l'effet antihypertenseur des polyamines. Le porteur indique que l'hypertension induite provoque un stress et un inconfort, et que tous les animaux sont euthanasiés pour prélever leurs organes. Sur le remplacement, il affirme que le recours aux animaux vivants est "indispensable" car l'hypertension ne peut être reproduite in vitro.
Objectifs
L’hypertension artérielle est une maladie chronique, parmi les plus fréquentes en France. Cette pathologie est caractérisée par une pression anormalement élevée du sang dans les vaisseaux sanguins. Elle constitue, lorsqu’elle n’est pas contrôlée, l’une des principales causes de complications cardiovasculaires, cérébrovasculaires ou neurodégénératives (infarctus du myocarde, AVC…). A ce jour, pour normaliser la pression artérielle, les traitements thérapeutiques impliquent des mesures hygiéno-diététiques seules ou associées à certains médicaments. Nous avons montré que l'apport alimentaire en polyamines est inversement proportionnel aux niveaux de pression artérielle chez l'homme. De plus, les animaux traités avec les polyamines (dans l'eau de boisson) sont moins sensibles à l'hypertension. Dans ce projet, nous allons poursuivre ces observations et étudier si les effets antihypertenseurs des polyamines dépendent de l'induction de l'autophagie ou d'autres mécanismes moléculaires en utilisant un modèle murin d'hypertension, induite par un régime riche en sel, cliniquement pertinent.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de valider dans un modèle préclinique une nouvelle stratégie thérapeutique pour traiter l’hypertension artérielle, qui est le principal facteur de risque évitable de maladies cardiovasculaires et de mortalité chez les hommes et les femmes. En effet, l'hypertension artérielle systolique est à l'origine de plus de 10 millions de décès et touche au moins 874 millions de patients dans le monde. De plus, cette pathologie représente un défi majeur pour la santé publique étant la plus coûteuse de toutes les maladies cardiovasculaires.
Procédures
Tous les animaux du projet seront soumis une seule fois à l’induction de l’hypertension via un régime riche en sel (régime suivi pour environ 20 jours). Tous les animaux recevront 2 molécules administrées dans l’eau de boisson (4 semaines). 144 animaux recevront 1 injection i.p. et 144 animaux recevront 1 injection i.v. (animaux vigiles). La durée des injections i.p. et i.v. sont de quelques secondes. 144 animaux seront soumis à un prélèvement sanguin (quelques secondes). Tous les animaux seront soumis à la mesure hebdomadaire de la pression artérielle (animal vigile) (environ 20 min). Tous les animaux seront soumis (3 fois) à l’examen d’échocardiographie sous anesthésie (30 min par examen). L'échocardiographie et la mesure de la pression artérielle sont les méthodes de diagnostic les plus utilisées en cardiologie chez l’homme. Ces pratiques de routine ne sont pas invasives.
Impact sur les animaux
L’hypertension, qui est induite, est modérée. Elle va cependant provoquer un stress et un inconfort chez la souris. Les injections intra-péritonéales et intraveineuses ne provoquent pas de symptômes majeurs et seront effectués sur l’animal vigile.
Devenir
Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est indispensable car il est actuellement impossible à reproduire, in vitro ou ex vivo, les conséquences et les effets sur l’organisme de l’hypertension artérielle vu sa complexité.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’un maximum de 432 souris. Sur la base de notre expérience précédente, nous avons effectué un calcul de la taille de l'échantillon de 12 souris par groupe afin d'atteindre une puissance statistique. Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si la procédure initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés. Plusieurs tests statistiques seront utilisés pour comparer les divers groupes de traitements.
Raffinement
Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification). Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, anesthésie des animaux, utilisation de tapis chauffantes...). Les animaux seront observés quotidiennement afin de respecter leur bien-être. De plus, le personnel impliqué dans ce projet est qualifié sur le plan technique et formé en continu sur les pratiques d’expérimentation animale.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordres scientifiques et éthiques : - La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. - Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. - La souris est le modèle animal le plus couramment utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux seront utilisés à partir de 12 semaines car l'âge a un impact sur la production neuronale de neurotransmetteurs et du métabolisme.
Etude d’excretion de substances actives chez le rat ou la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Rats : 280
80 souris et 280 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont isolés jusqu'à 168 heures dans des cages à métabolisme, sur grille et exposés à la lumière, ce que le porteur décrit lui-même comme un inconfort, après administration de candidats médicaments par diverses voies. Ces études d'excrétion s'inscrivent dans le cadre réglementaire obligatoire pour la mise sur le marché d'un médicament, et les animaux sont tués pour doser ce qui reste dans leur corps. Le porteur indique qu'il n'existe "aucun modèle in vitro" applicable à l'excrétion dans un organisme vivant.
Objectifs
Ce projet a pour but de décrire les études d’excrétion réalisées dans le cadre des études de pharmacocinétique réalisées chez les rat ou les souris. Chaque étude permet d’évaluer le devenir de molécules contenues dans un candidat médicament dans l'organisme. L’objectif est de récolter des données concernant la quantité des molécules excrétées par rapport aux quantités administrés ainsi que de déterminer la durée d’excrétion. Après l'administration, des recueils d’urines, fèces ou de bile pour mesure de la concentration de la molécule seront réalisés. L’objectif de ces tests n’est pas de démontrer une efficacité de la molécule ou de mettre en relief les effets secondaires possibles, mais de démontrer que le produit est bien excrété du corps après une période définie.
Bénéfices attendus
Ce type d'étude permet de comprendre comment et pendant combien de temps des molécules sont excrétées de l'organisme après leur administration et sont nécessaires pour évaluer la sécurité d'un médicament.
Procédures
Les animaux sont placés individuellement dans les cages pendant une certaine durée : Pour les études d’excrétion biliaire (procédure 1), 3 à 4 jours d’acclimatation des rats sur litière + 24h maximum dans les cages à métabolisme. Pour les animaux utilisés pour les études d’excrétion urine et fèces (procédure 2), la durée, seul dans les cages à métabolisme, est au maximum de 168h. Les administrations iv, vaginale, rectale, oculaire, intranasale, intra-auriculaire, topique sont réalisées une seule fois sous anesthésie en moins d'une minute Les administration PO sont réalisées une seule fois sur animaux vigile en moins d'une minute
Impact sur les animaux
Dans le cas des études pour récupérer l'urine et fèces, les animaux sont placés individuellement dans les cages à métabolisme. Les animaux sont seuls dans la cage, sur grille et plus exposé à la lumière que dans les cages classiques, ce qui provoque un inconfort chez l’animal et ne correspond pas à son environnement habituel.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de l'étude, afin d’analyser la quantité retrouvée dans le corps de l’animal et non excrétée.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro permettant d’étudier l’excrétion d’une molécule dans un organisme vivant. Un autre modèle n’est pas applicable dans la mesure où ces études rentrent dans un cadre réglementaire obligatoire pour la sécurité d'un médicament.
Réduction
Pour les études réglementaires le nombre minimum utilisé est défini par les guidances. Pour les études précoces dans le développement d’un médicament, un nombre d’animaux inférieur ou égal à celui recommandé par les guidances est utilisé. Dans la mesure du possible un maximum de données est collecté sur un même animal afin de ne pas avoir à reproduire l’expérimentation.
Raffinement
Une procédure de point limite est en place au laboratoire. Dans le cadre de l'utilisation des cages à métabolisme ou le placement seul dans une cage, les cages sont regroupées sur le même portoir afin que les animaux soient proches l’un de l’autre pour favoriser le lien et la communication entre animaux (instinct grégaire). Une plaque métallique finement perforée est ajoutée dans les cages afin de permettre à l’animal de se reposer. Des panneaux opaques sont placés sur un des quatre côtés de la cage pour éviter l’exposition directe à la lumière. Les animaux sont observés tous les jours et les points limites (voir annexe) basés sur l’apparence et le comportement de l’animal sont définis dans une grille afin de décider si l’animal doit être soulagé de son inconfort.
Choix des espèces
Les espèces rat ou souris seront utilisées conformément aux guidances techniques. Le choix de l’espèce pour chaque étude sera en cohérence avec les espèces utilisées pour toutes les études nécessaires pour le dossier d’autorisation de mise sur le marché (AMM) de la molécule. Les animaux utilisés sont âgés au minimum de 6 à 12 semaines conformément aux recommandations de la règlementation.