Troubles nerveux
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- Diagnostic des maladies
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- Troubles urogénitaux
Evaluation de l’efficacité de composés antiépileptiques sur un modèle rongeur d’épilepsie EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
165 souris vont être utilisées, chacune manipulée tous les jours pendant dix semaines, injectée environ dix-huit fois, opérée deux fois et transportée huit heures en camion entre deux établissements. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, pour prélever des tranches de cerveau. Une épilepsie est provoquée chirurgicalement, des électrodes sont implantées au cours d'une intervention d'environ deux heures, et l'activité cérébrale est enregistrée en continu jour et nuit, le porteur indiquant trois à quatre crises par jour. Il situe l'apport du projet dans la sélection et l'orientation de composés candidats, en amont des premières étapes précliniques.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mesurer l’efficacité de molécules antiépileptiques dans un modèle d’épilepsie chez la souris. Ce projet sera réalisé dans deux établissement utilisateurs différents pour la création du modèle et la collection de datas. Des données récentes de la littérature scientifique indiquent que certains récepteurs neuronaux de l’hippocampe sont impliqués dans les mécanismes d’épilepsie temporale. L’hypothèse est que ces molécules anti-épileptiques que nous testerons vont alors cibler ces récepteurs afin de diminuer la fréquence et la sévérité des crises.
Bénéfices attendus
Notre projet permet de caractériser, évaluer et comprendre les effets de futurs candidats médicaments antiépileptiques dans ce modèle. Nos techniques mise en œuvre dans ce projet, pour l’évaluation des effets pharmacologiques sur le système nerveux central et sur ces explants de tissus vivants constitue une bonne approche car elle permet : - Dans un modèle de la pathologie une analyse des crises focales partielles ; - D’obtenir des enregistrements sur animal vigile lors des crises et du repos, des crises épileptiques ; - de limiter le nombre d’animaux à tester par l’utilisation de tissus (mesures multipoints sur le même tissu séparé en petits échantillons); Ce projet permet ainsi d’affiner la sélection et l’orientation du développement des composés testés avant de lancer les premières étapes précliniques.
Procédures
Les animaux sont manipulés tous les jours pendant 10 semaines pour les pesées. (EU1/2) Ils sont injectés tous les quatre jours en SC soit environs 18 injections sur 10 semaines (EU1/2) et (EU2/2) Ils subissent deux chirurgies : *Induction d’épilepsies de 15 à 20 min et une heure post opératoire (EU1/2) *Implantation des électrodes d’enregistrement environ deux heures (EU1/2) Une période d’enregistrement de l’activité électrique cérébrale (sans fil) synchronisée à un enregistrement vidéo 24h/24, 7j/7. (EU1/2) Un transport entre les deux sites (camion spécialisé, 8h de trajet en une seule journée) Et enfin une anesthésie gazeuse durant 5 min maximum. (EU2/2)
Impact sur les animaux
Nous avons des procédures qui peuvent amener à des effets indésirables : La procédure peut par : *-l’hébergement individuel des animaux génère du stress ; *-la manipulation régulière d’un animal, générer du stress ; *-l’injection régulière, provoquer des effets indésirables de types inflammation induration au site d’injection, *- des conséquences des chirurgies avec des déshydrations, des infections possibles ; *- L’implantation des électrodes peut provoquer de l’inconfort*- l’état épileptique provoques des crises épileptiques à une fréquence de 3 à 4 par jour, de courte durée inférieure à 2 minutes en temps cumulé et par jour.
Devenir
Ce projet nécessitant une analyse fine de l'efficacité des antiépileptiques sur tranche de cerveau, nous devons mettre à mort tous les animaux de ce modèle..
Remplacement
Nos évaluations nécessitent de pouvoir réaliser des observations sur des réseaux neuronaux natifs et connectés, « donc les plus physiologiques possibles ». Il n’est pas envisageable de réaliser sur l’Homme les tests que nous proposons. Nous devrons donc utiliser des animaux vivants pour cela. En effet, nos tests, permettent d’évaluer des molécules avec des effets potentiellement inconnus, en les administrant à un organisme vivant. De plus, nous utilisons des tissus fraichement prélevés, car les modèles informatiques actuels ne nous permettent pas d’appréhender la complexité de ces connexions anormales observées lors des crises épileptiques.
Réduction
Un test statistique a été utilisé pour calculer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour ce projet. Ce nombre est de 165 animaux pour la réalisation de ce protocole. Pour la partie ex vivo, nous réalisons des enregistrements multiples sur tranches de cerveau après mise à mort des animaux. Le même tissu étant utilisé pour plusieurs expériences d'électrophysiologie sur tranche, cela réduit le nombre d'animaux total nécessaire.
Raffinement
Les animaux utilisés au cours de la Procédure seront habitués, dès le départ aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Les sites d’injection seront légèrement modifiés pour éviter tout problème d’inflammation lors des traitements répétés. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à ces doubles chirurgies. Des traitements analgésiques permettant une gestion de la douleur post-opératoire seront appliqués. Le système d’enregistrement de l’activité cérébrale utilise un dispositif sans fil permettant à l’animal de se déplacer librement.
Choix des espèces
Les animaux utilisés au cours de la Procédure seront habitués, dès le départ aux contentions à réaliser pour limiter le plus possible les stress futurs liés à ces gestes techniques. Les sites d’injection seront légèrement modifiés pour éviter tout problème d’inflammation lors des traitements répétés. Les points limites sont aussi adaptés aux effets possibles dus à ces doubles chirurgies. Des traitements analgésiques permettant une gestion de la douleur post-opératoire seront appliqués. Le système d’enregistrement de l’activité cérébrale utilise un dispositif sans fil permettant à l’animal de se déplacer librement.
Stratégies innovantes et mécanismes moléculaires pour une action antidépressive renforcée dans des modèles murins de stress social
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes tuées à l'issue, dont 400 sans même être prélevées une fois écoulée la période maximale de maintien, 6 856 souris vont être utilisées dans ce projet sur la dépression. 984 d'entre elles subissent des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 5 472 un niveau modéré. Le protocole associe dix jours de stress social répété face à des souris agresseuses, une chirurgie du cerveau de trois à cinq heures pour une partie des animaux, des injections quotidiennes pouvant courir sur un mois, des restrictions alimentaires et des batteries de tests comportementaux répétées quatre fois. Le porteur écrit que ce stress psychologique intense provoque anhédonie, anxiété et retrait social, et présente le projet comme une réponse à un "besoin urgent" de meilleures thérapies pour les 300 millions de personnes concernées.
Objectifs
Ce projet répond à un besoin urgent de meilleures thérapies pour le trouble dépressif majeur. Il repose sur la récente découverte d'un facteur de transcription en tant que nouvelle cible thérapeutique pour le traitement de la dépression, ce qui permet de développer des stratégies d'appoint innovantes répondant aux critères suivants : (i) elles offrent une action antidépressive plus rapide et une efficacité accrue, (ii) elles se basent sur des mécanismes biologiques solides et plausibles, (iii) elles sont applicables à la physiopathologie humaine, ainsi qu'aux phases de Recherche et Développement et aux futurs essais cliniques. Les antidépresseurs occupent une place centrale dans la prise en charge de la dépression, grâce à leur accessibilité étendue et à leur efficacité prouvée, qui s'avère similaire d'un médicament à l'autre. La monothérapie est privilégiée en première ligne de traitement, alors qu'une combinaison d'antidépresseurs n'est considérée qu'en cas d'échec de la monothérapie initiale, un scénario survenant dans environ la moitié des situations. Nous formulons l'hypothèse qu'une association d'antidépresseurs classiques avec des approches pharmacologiques visant à inhiber le facteur de transcription identifié accroîtrait l'efficacité du traitement, en accélérant son onset d'action et en augmentant la proportion de patients répondeurs. Nous voulons vérifier comment le mécanisme d'action de notre combinaison synergique, (i) dépend des propriétés spécifiques de l'antidépresseur, comme sa capacité à bloquer la recapture d’un neurotransmetteur en particulier, (ii) modifie les fonctions cérébrales impactés par le trouble dépressif majeur, (iii) modifie l’expression génétique permettant l’identification de biomarqueurs de la réponse au traitement. Pour mieux refléter la complexité des situations cliniques, nous proposons d’évaluer ces traitements dans un modèle murin de traumatisme combiné, intégrant des dimensions physiques, psychologiques et sociales. Ce modèle nous permettra d’étudier les effets du traitement prophylactique, ainsi que ses effets à long terme.
Bénéfices attendus
Nous déploierons ensuite des efforts de Recherche et Développement auprès des acteurs cliniques, institutionnels et privés. Les résultats à long terme créeraient idéalement une valeur supplémentaire par rapport aux stratégies thérapeutiques existantes avec des approches complémentaires, un potentiel d'amélioration majeur dans la pharmacologie du trouble dépressif majeur (action rapide, meilleure efficacité). Une prise en charge pharmacologique plus abordable de la dépression signifie (i) une guérison plus précoce réduisant les souffrances et les effets secondaires inutiles, (ii) une amélioration de la qualité de vie des 300 millions de personnes souffrant de dépression dans le monde et de leurs familles, (iii) réduction du fardeau social et des coûts de santé publique.
Procédures
Les interventions prévues incluent une procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec réveil, d’une durée d’environ 3-5 heures par souris, accompagnée d’infusion d’anesthésiques gazeux et d’analgésiques en préopératoire, ainsi que de traitements anti-inflammatoires et analgésiques en postopératoire pendant 1 à 3 jours. Les souris seront soumises à une procédure de stress social répétés, consistant en des sessions quotidiennes de 5-10 minutes pendant 10 jours. Les animaux stressés recevront une injection quotidienne de l’antidépresseur ou de combinaison de composés ayant des effets antidépresseurs allant de 1 injection à 1 mois de traitement (animal vigile à raison de quelques secondes par animal). Leur état émotionnel d’anxiété/dépression, de nociception et de cognition sera suivi avec tâches comportementales sur animaux vigiles. Ce suivi se fera avec une batterie hebdomadaire de 3 tests répétés 4 fois. La dernière batterie comportementale sera plus complète, elle comportera de 4 à 10 tests et s’étalera sur 1 à deux semaines. Les animaux ayant subis une intervention chirurgicale seront suivis avec une batterie comportementale de 5-7 tests répétés en 4 temporalités (avant stress, après stress, après traitement et après rémission). Leur activité cérébrale sera mesurée en vigile pendant les taches comportementales. La durée d’un test sera de 10 minutes à 1 heure et l’animal effectuera jusqu’à deux tests par jour. Certains tests cognitifs nécessiteront une diminution de la prise de nourriture pendant 5-15 jours. Jusqu’à trois prélèvements sanguins seront effectués sur animal vigile, avec une intervention de moins d’une minute. Chaque prélèvement sanguin sera espacé d’au moins 10-15 jours.
Impact sur les animaux
Dans le protocole de stress social, plus du stress physique les souris seront soumises de façon répétée à un stress psychologique intense susceptible de causer symptôme de dépression, anhédonie, anxiété et un retrait social chez un sous-groupe d’individus. Les souris mâles logées dans la même cage peuvent parfois se battre et être blessées. Le prélèvement sanguin peut entrainer une douleur légère et transitoire au moment du prélèvement ainsi qu’un hématome et un saignement incontrôlé. Les injections intrapéritonéales chroniques peuvent provoquer des effets secondaires mineurs, ou inconfort comme une douleur légère et transitoire, voir une irritation locale autour du site d’injection. La chirurgie stéréotaxique peut engendrer dans certains cas une hypothermie ou un arrêt cardio-respiratoire suite à l’anesthésie. Des douleurs post-opératoires ainsi que des risques infectieux sont possibles. Les souris qui seront hébergées individuellement pendant les tests de comportement pourront montrer une perte du poids (5-10 pourcent), une diminution du toilettage ou une diminution de la locomotion ainsi qu’éventuellement une anxiété. Cependant, dans nos conditions expérimentales, l’hébergement individuel n’induit ni stéréotypies ni modifications du comportement émotionnel. Les tests de comportement ne montrent pas de changements notables. Les tests cognitifs nécessitent une restriction alimentaire pouvant entraîner une sensation de faim. Les souris mâles logées dans la même cage peuvent parfois se battre et être blessées.
Devenir
L'euthanasie de l'ensemble des animaux est requise. Pour une grande partie des animaux du sang, leurs cerveaux et des organes périphériques seront récoltés en vue de procéder à des analyses de biologie moléculaire ou d'anatomie/imagerie et, où chaque animal représente un individu unique. Une partie des animaux (400) ne seront pas prélevés mais euthanasié à la fin de la période maximal de maintien. Ces animaux sont mutualisés (utilisation continue) sur plusieurs projets où ils ne seront pas comptabilisés contribuant à la réduction.
Remplacement
Même si nous nous efforçons au maximum de travailler in vitro avec des modèles cellulaires, les effets de la dépression, du stress, et des antidépresseurs se produisent à l’échelle de l’organisme. Les procédures d’expérimentations animales décrites ici sont donc essentielles pour mieux comprendre la signification des évènements moléculaires causés par le stress ou les drogues sur des circuits neuronaux intacts. De plus, il n’existe pas encore de modèle computationnel des comportements complexes animaux. Nous essayons continuellement d’évaluer nos approches et adapter nos expériences pour des modèles in vitro ou computationnels autant que possible. La nature expérimentale de notre recherche nécessite l’utilisation de modèles animaux pour pouvoir effectuer des études invasives qui ne sont pas faisables chez les sujets humains. Avec l’approche translationelle que nous avons adopté, les résultats obtenus au sein de notre laboratoire sont complémentaires de ceux obtenus chez l’homme.
Réduction
Les études prévues nécessiteront l’utilisation de 6856 animaux. Cet effectif représente un maximum. Le nombre d’animaux par lot a été déterminé par un calcul de puissance afin de s'assurer qu'il soit suffisant pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, tout en réduisant au maximum le nombre d'animaux impliqués. Les effectifs sont déterminés de manière à fournir des résultats analysables par des méthodes statistiques scientifiquement adaptées. Cette approche nous permet de répondre à la question principale du projet et en optimisant l'effectif, nous garantissons non seulement des résultats fiables, mais aussi une minimisation de l'impact sur les animaux.
Raffinement
Les souris seront hébergées par groupe de 2-6 dans des cages adaptées à leur taille et leur nombre. Dans ces cages, l’enrichissement utilisé sera du nid végétal et supplémenté avec un morceau de bois ou un tube en carton pour les animaux placés hébergement individuel pour traitement pharmacologique. Les cages utilisées sont transparentes, fermées par une grille et placées les unes à côté des autres dans la pièce de stabulation. Ainsi les informations visuelles, auditives et les odeurs peuvent circuler entre les souris. Les animaux seront suivis 7 jours sur 7 durant l'ensemble de la procédure (acclimatation puis expériences). Une pesée hebdomadaire sera effectuée (voire quotidienne en post-opératoire ou lors des restrictions alimentaires pour les tâches cognitives). Des points limites spécifiques ont été établis pour permettre d’évaluer l’état de douleur de l’animal agir en conséquence afin d’éviter toute souffrance supplémentaire, soit par un renforcement du traitement antalgique/analgésique, soit par une euthanasie. Pour le suivi post opératoire, une grille de scoring sera mise en place pour garantir le bien-être des animaux. De plus, un anesthésique local sous forme de crème est appliqué au niveau des oreilles où les barres sont fixées. Les souris sont placées sur un tapis chauffant et une solution physiologique est injectée au début et à la fin de l’intervention afin d’éviter une hypothermie et une déshydratation. Afin d’éliminer tout risque d’inflammation et de douleur post opératoire, les souris recevront à la fin de la chirurgie et pendant 48 heures une injection d’anti-inflammatoire non stéroïdien. Pour éviter tout risque de détérioration de l'implant des souris par leurs congénères après la chirurgie les animaux seront en hébergement individuel pendant environ 4 mois.
Choix des espèces
L’anatomie et la physiologie de la souris sont suffisamment complexes pour modéliser de nombreux aspects de la biologie humaine. Par ailleurs, il existe beaucoup d’endophénotypes de la dépression clairement établis chez la souris. En effet, l’intérêt croissant pour la souris comme modèle a alimenté le développement de techniques sophistiquées pour l’étude des gènes dans le cerveau permettant l’identification de biomarqueurs de la réponse au traitement. Expériences chez des animaux adultes : Les souris tests seront réceptionnés à l'âge de 6-7 semaines puis utilisés en procédure à l'âge adultes (âge entre 8 et 16 semaines). Les agresseurs seront des anciens reproducteurs ou des réformés âgées de 6-10 mois à réception puis utilisé pendant environ 1 an. Cette partie du projet s’intéresse à la pathogenèse et la thérapeutique des troubles affectifs à l’âge adulte en prenant en compte la variabilité individuelle et le dimorphisme sexuel.
Identification de cibles thérapeutiques dans un modèle de comorbidité addiction/stress traumatique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
2 928 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chacune reçoit six chocs électriques dans les pattes associés à un son, puis jusqu'à huit rappels de ce son sur trois semaines, avant huit jours de conditionnement à la morphine ou à la cocaïne et jusqu'à six injections de composés pharmacologiques. Le projet cherche des cibles médicamenteuses pour l'association addiction et stress post-traumatique, en faisant varier la drogue et le sexe des animaux. Le porteur compare ces chocs électriques à "la sensation ressentie après une décharge d'électricité statique" et présente les tests comportementaux qui suivent comme "non stressants et à caractère plutôt ludique".
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier la prédisposition au développement de comportements addictifs suite à un état de stress post-traumatique (ESPT). Dans ce projet, nous avons pour but (1) d’identifier ce qui mènent à ces comportements ; ainsi que (2) d’évaluer l’efficacité de certains médicaments utilisés en psychiatrie. Le but à long terme est de proposer des traitements efficaces, ciblant autant les symptômes de l'ESPT que de l’addiction.
Bénéfices attendus
L’addiction aux drogues d’abus et les états de stress post-traumatique (ESPT) sont fréquemment diagnostiqués chez un même patient. Cette association de maladie a pour conséquence une efficacité moindre des traitements existants pour l’une ou l’autre des pathologies. De plus, cette association pathologique est prévalente chez la femme. Ce projet permettra une meilleure compréhension des symptômes et mécanismes de l’addiction associé à l’ESPT. De plus, nous évaluerons les effets de traitements d’ores et déjà utilisés dans le traitement de l’une ou l’autre maladie, et le potentiel de nouvelles cibles pharmacologiques. La multiplication de nos paramètres (drogue, sexe), permettra de trouver des cibles pharmacologiques adaptées à diverses caractéristiques individuelles.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à un modèle de formation de la mémoire de peur, qui associera 1 son, à un léger choc électrique plantaire (2sec) à 6 reprises (2 minutes d’intervalle). La mémoire de peur sera ré-évoquée par exposition au son seulement (au maximum 8 fois, sur une période de trois semaines). Ils seront également soumis à un conditionnement de préférence de place à la drogue (durant 8 jours), consistant par jour, en une injection de drogue (1sec) avant placement dans un contexte particulier. Des tests comportementaux non stressants et à caractère plutôt ludique permettant d’évaluer l’exploration et les comportements spontanés de l’animal seront réalisés par la suite. Certains animaux seront soumis à différents traitements (1 traitement comportemental ou à un parmi 5 agents pharmacologiques testés). Parmi ces agents pharmacologiques, trois sont des médicaments déjà utilisés en thérapeutique chez l’homme, et deux sont couramment utilisés dans les études précliniques chez la souris. Les administrations d’agents pharmacologiques seront effectuées par injection (1sec), à maxima 6 fois, à raison de 1 fois par jour.
Impact sur les animaux
Le modèle de formation de la mémoire de peur, utilisant des chocs électriques quoique légèrement douloureux et très désagréables, sont de courte durée (2 sec) et bénins. Ils correspondent, chez l’homme, à la sensation ressentie après une décharge d’électricité statique. La ré-évoquation de la mémoire de peur associée au son seul évoque un état d’appréhension pour une courte période (30 sec), qui disparait dans les minutes suivant le test. Le traitement des animaux par des drogues d’abus (morphine, cocaïne) peut entrainer une perte de poids légère de l’animal d’un jour à l’autre, mais il est extrêmement rare que cette perte de poids atteigne les points limites. Enfin, les traitements pharmacologiques seront toujours administrés à un temps et à une dose connue pour n’entrainer ni interaction médicamenteuse avec les drogues d’abus, ni effet indésirable.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les souris seront mises à mort pour analyse post-mortem.
Remplacement
Nos recherches portent sur les modulations dynamiques du cerveau en contexte de comorbidité addiction/ état de stress traumatique, en s’intéressant plus particulièrement aux comportements qui modélisent les symptômes de la pathologie psychiatrique en clinique, et aux mécanismes physiopathologiques et moléculaires impliqués. Aucun de ces mécanismes ne peuvent être étudiés à l’aide de modèles in vitro ou de modélisation.
Réduction
Les études prévues nécessiteront l’utilisation 2928 animaux au maximum. L’effectif nécessaire a été évalué par une approche statistique de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant d’atteindre les objectifs spécifiques fixés en s’intéressant notamment aux deux sexes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes de 4 individus dans un environnement enrichi (nids). Une évaluation régulière des comportements spontanés de l’animal par l’expérimentateur permettent de limiter tout stress à la manipulation, et certains à caractère ludique, permettent l’enrichissement des conditions de vie de l’animal. Le modèle de formation de la mémoire de peur, utilisant des chocs électriques quoique légèrement douloureux et très désagréables, sont de courte durée (2 sec) et au nombre de 6 seulement. Afin de garantir l’aspect bénin de ces chocs, ils sont distribués de manière intermittente sur l’ensemble de la grille. Ils correspondent, chez l’homme, à la sensation ressentie après une décharge d’électricité statique. La ré-évoquation de la mémoire de peur associée à un seul son est effectuée sur une durée courte (30 secondes), afin de n’évoquer qu’un état d’appréhension transitoire disparaissant dans les minutes suivant le test. La répétition de cette ré-évocation, faite pour tester ses conséquences dans les symptômes d’addiction, n’est effectuée qu’au maximum 8 fois sur trois semaines, dans la mesure de nos nécessités expérimentales. Le poids, et l’état général des animaux sera vérifié à minima 1 fois par semaine, et chaque jour où une injection est effectuée. Cette surveillance permettra de s’assurer que les points limites ne sont pas atteints. La mise à mort des animaux sera effectuée sous anesthésie/analgésie profonde.
Choix des espèces
Le modèle murin est utilisé en raison de sa pertinence biologique, génétique et comportementale, permettant d'étudier de manière fiable les mécanismes impliqués dans le domaine des neurosciences dans le respect des principes des 3R. Au vu de la littérature, la souris est l’espèce la plus utilisée pour la réalisation des modèles d’addiction, et de conditionnement de la peur. Son utilisation permet également de tester plus facilement des stratégies thérapeutiques innovantes, et offre la possibilité de travailler ultérieurement sur des animaux génétiquement modifiés. Les animaux que nous utiliserons seront de jeunes adultes. Ils arriveront au laboratoire à l’âge de 7 semaines environ et ne seront pas testés avant leur 8ème semaine. Il est important que nous réalisions ces expériences chez l’animal adulte, le cerveau adolescent comportant des spécificités différentes sur les comportements étudiés. Les mâles et les femelles seront hébergés séparément.
Dysrégulation des réseaux neuroendocriniens dans des modèles précliniques de sclérose latérale amyotrophique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles endocriniens
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
1 792 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leur cerveau, dont 1 280 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Modifiées génétiquement pour développer une sclérose latérale amyotrophique, elles perdent l'usage des pattes arrière puis des pattes avant et peuvent perdre jusqu'à 20 % de leur poids. Une partie subit une chirurgie cérébrale d'une heure puis des sessions d'enregistrement en isolement pouvant durer sept jours d'affilée, cinq à huit fois, avec des injections quotidiennes pendant trente jours, l'autre partie passant des tests de motricité et d'interactions sociales. Le porteur teste des somnifères déjà utilisés chez l'humain et affirme qu'il est "indispensable" de travailler sur un modèle animal doté d'une structure hypothalamique bien caractérisée.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie grave qui touche les nerfs contrôlant les muscles. Elle provoque une paralysie progressive et entraîne le décès en quelques années. Les traitements actuels ne permettent que de ralentir légèrement son évolution. Des travaux récents ont montré que, bien avant les premiers signes de paralysie, les personnes atteintes peuvent présenter d’autres symptômes : perte de poids, modification du métabolisme et troubles du sommeil. Ces problèmes apparaissent parfois plusieurs années avant les difficultés motrices. Notre groupe de recherche a observé, chez des patients et chez des souris modèles de la maladie, que ces signes précoces sont liés à des anomalies dans une zone du cerveau qui régule l’appétit, l’énergie du corps et l’alternance veille-sommeil. Dans ce projet, nous cherchons à mieux comprendre comment ces circuits du cerveau sont perturbés au début de la maladie. Pour cela, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées reproduisant certains aspects de la sclérose latérale amyotrophique. L’objectif est d’identifier des cibles thérapeutiques très précoces pour tenter de ralentir l’évolution de la maladie avant l’apparition des symptômes moteurs. Nous testerons notamment l’effet de traitements déjà utilisés chez l’humain pour améliorer le sommeil, afin de voir s’ils peuvent aussi agir sur l’évolution de la sclérose latérale amyotrophique. Mieux comprendre et traiter ces signes précoces pourrait, à terme, contribuer à améliorer la qualité de vie et l’espérance de vie des patients.
Bénéfices attendus
Ces expériences permettront de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et génétiques impliqués dans la voie de signalisation de l’orexine dans les modèles de sclérose latérale amyotrophique. Elles pourraient conduire à l’identification de nouvelles voies ou cibles thérapeutiques potentielles, tout en apportant un éclairage sur les effets bénéfiques que pourrait avoir la modulation de cette voie chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique. Le sommeil, dont les altérations précèdent les symptômes moteurs, constitue un déficit prodromal de la maladie en partie dépendant de la signalisation à l’orexine. Agir sur cette voie pourrait ainsi contribuer à ralentir la progression de la sclérose latérale amyotrophique.
Procédures
Toutes les souris subiront un prélèvement tissulaire sur animal vigile, d’une durée inférieure à une minute, pour leur identification génétique. Un premier lot sera soumis à une intervention chirurgicale unique sous anesthésie générale, d’une durée d’environ une heure. Après récupération, ces animaux seront temporairement isolés à plusieurs reprises pour réaliser des mesures physiologiques, comprenant des enregistrements cérébraux (EEG) et métaboliques. Chaque session pourra durer jusqu’à sept jours, avec un total de cinq à huit sessions, espacées de dix jours à un mois selon le groupe. Une partie de ces animaux recevra un traitement comprenant une injection quotidienne pendant trente jours, tandis que l’autre partie recevra deux injections espacées d’un jour. La manipulation, incluant la contention, ne dépassera pas quinze secondes par injection. Un second lot ne subira pas de chirurgie mais sera suivi du point de vue comportemental. Ce suivi comprendra des évaluations courtes, d’environ trois minutes chacune, permettant d’apprécier la capacité motrice, la motricité fine et les interactions sociales. Ces évaluations seront réalisées à intervalles réguliers, tous les quinze à vingt jours ou selon la nature du test. Ces animaux recevront également, selon le groupe, soit un traitement quotidien de trente jours, soit deux injections espacées d’un jour, avec une durée totale de manipulation inférieure à quinze secondes. En résumé, les interventions prévues incluent : un prélèvement bref sur animal vigile pour tous les individus ; une chirurgie unique suivie de sessions de mesures physiologiques pour un premier lot ; des évaluations comportementales pour un second lot ; et, pour l’ensemble des animaux traités, des injections ponctuelles ou répétées de très courte durée.
Impact sur les animaux
Chez les souris SOD1 G86R, des altérations motrices progressives des pattes arrière peuvent apparaître à partir de 90 jours, évoluant ensuite vers les pattes avant, accompagnées d’une perte de poids pouvant atteindre 20 %. Ces signes seront suivis de près à l’aide de points limites prédéfinis pour anticiper toute souffrance et décider d’une euthanasie si nécessaire. Les animaux subiront également un stress lié à la contention et à l’isolement temporaire, notamment lors des mesures physiologiques (EEG et calorimétrie). Bien que les animaux soient progressivement habitués à la manipulation, un stress de courte durée est inévitable mais maîtrisé grâce à l’enregistrement en temps réel de paramètres physiologiques permettant de détecter toute détresse. La chirurgie d’implantation peut induire une inflammation locale et une douleur post-opératoire. Ces effets sont limités par la formation expérimentale, la prise en charge adaptée et l’utilisation systématique d’analgésiques et d’antalgique conformément aux protocoles en vigueur. D’autres nuisances possibles incluent une altération temporaire du comportement liée à la manipulation, à l’isolement et aux interventions expérimentales. Ces effets sont surveillés quotidiennement et des mesures correctives seront appliquées si nécessaire, afin de garantir le bien-être des animaux tout au long de l’étude
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever leurs cerveaux ainsi que leurs tissus.
Remplacement
La sclérose latérale amyotrophique est une maladie neurodégénérative complexe qui touche divers types de neurones le long de l’axe moteur et implique l’interaction de plusieurs types cellulaires, neuronaux et non neuronaux, comme les cellules gliales et les muscles striés. Notre projet vise à étudier les mécanismes neuronaux du sommeil dans les modèles expérimentaux de sclérose latérale amyotrophique, ainsi que les effets d'un traitement chronique par un somnifère. Cette approche ne peut être menée qu’in vivo, sur l’organisme entier.
Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux, les animaux de comparaison issus des mêmes portées seront utilisés. Le nombre de souris a été calculé à partir de données préliminaires pour garantir que les résultats soient fiables, sans utiliser plus d’animaux que nécessaire. Toutes les interventions chirurgicales seront réalisées par une personne déjà formée, donc aucun animal supplémentaire ne sera utilisé pour l’apprentissage. Les opérations se feront progressivement, par petits groupes, ce qui permet d’ajuster le protocole selon les premiers résultats. Si aucun effet n’est observé, le nombre d’animaux pourra être réduit, voire l’expérimentation arrêtée. Les mêmes animaux serviront à plusieurs mesures, comme l’étude du sommeil et des paramètres métaboliques, ce qui limite encore le nombre total d’animaux utilisés. Ainsi, chaque étape a été pensée pour obtenir des résultats fiables tout en réduisant au maximum l’utilisation d’animaux.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera assuré par un environnement enrichi répondant à leurs besoins naturels. Les enrichissements fournis incluront des bâtonnets à ronger pour satisfaire leur comportement naturel de mastication, du coton compressé et des frisures de papier pour la construction de nids, favorisant le confort thermique et réduisant le stress, ainsi qu’un tunnel de transfert pour faciliter une manipulation douce. Les animaux seront hébergés en groupes compatibles, sauf contraintes expérimentales, et feront l’objet d’une surveillance quotidienne afin de détecter tout signe de souffrance ou de changement comportemental. La nourriture pourra être placée au sol si nécessaire. Avant les injections répétées et certains tests comportementaux, les animaux seront progressivement habitués à la manipulation et à une contention douce pour réduire le stress. Une période d’habituation est également prévue avant les mesures physiologiques. Les animaux subissant une chirurgie recevront une thermorégulation appropriée et des analgésiques avant, pendant et après l’intervention. Des points-limites préalablement définis permettront d’arrêter toute manipulation ou procédure si un animal montre des signes de souffrance, garantissant ainsi que leur confort et leur sécurité soient prioritaires tout au long de l’étude.
Choix des espèces
La souris est un modèle important et pertinent dans l’étude de la sclérose latérale amyotrophique. Pour intégrer la complexité de la pathologie, et notamment des implications du dysfonctionnement de hypothalamus, il est indispensable de travailler avec un modèle animal possédant une structure hypothalamique bien caractérisée. De plus, les modèles transgéniques de souris sont des modèles expérimentaux très puissants (génétique connue, commercialisation d’outils moléculaires, etc.). En conséquence, dans le cadre de la question biologique posée, le modèle animal choisi ne saurait être remplacé par un autre. Dans toutes les procédures expérimentales, un de nos modèles sera utilisées à un âge compris entre 50 et environ 120 jours et l’autre entre 3 mois et 10 mois. Pour chaque modèle, cette période correspond à la fenêtre temporelle durant laquelle les troubles caractéristiques de la maladie se manifestent. Elle permet ainsi d’évaluer les effets du traitement à la fois en phase présymptomatique, en débutant l’intervention à 60 jours ou 3 mois, et en phase post-symptomatique, avec un traitement initié à 75 jours ou 7 mois. Cette approche garantit une analyse complète de la progression pathologique.
Labyrinthe en T – Rat juvéniles
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Le test consiste à faire choisir des ratons entre une petite récompense immédiate et une plus grosse récompense qui suppose d'attendre, pour le compte de donneurs d'ordre qui font évaluer leurs candidats médicaments contre le TDAH. 2 000 rats juvéniles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Dès leur arrivée, ils sont privés d'enrichissement dans des cages blanches translucides et soumis à une restriction alimentaire intermittente commencée deux jours après le sevrage, avec des jeûnes pouvant atteindre vingt-quatre heures, puis reçoivent jusqu'à deux injections par jour. Cette privation est qualifiée d'"indispensable" pour maintenir le niveau d'impulsivité qui fait la validité du modèle, et le porteur rappelle que le projet précédent a mené un médicament jusqu'au marché européen, non remboursé en France faute de service médical rendu suffisant.
Objectifs
Le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) est un syndrome dont le diagnostic nécessite d'avoir trois composantes principales qui doivent persister pendant au moins six mois consécutifs: l'inattention, l'hyperactivité et l'impulsivité. La prévalence de ce trouble chez l’enfant de 6 à 12 ans est entre 3 et 6% en France. C’est un trouble du neurodéveloppement multifactoriel causé par de nombreux facteurs génétiques et environnementaux intriqués, intervenant tôt dans le développement du cerveau. La probabilité de transmettre ce trouble à sa descendance est de 75%. La thérapie cognitivo-comportementale (approche psychologique aidant les personnes à modifier leurs schémas de pensée pour améliorer leur comportement et leurs émotions) est particulièrement recommandée chez l’enfant atteint de TDAH mais elle n’est pas suffisante. Le traitement du TDAH nécessite une approche médicamenteuse en complément. Les seuls médicaments indiqués aujourd’hui dans le traitement du TDAH sont les psychostimulants apparentés aux amphétamines ou un inhibiteur sélectif de la noradrénaline utilisé en deuxième intention. Les psychostimulants procurent paradoxalement un effet d’apaisement chez l’enfant atteint de TDAH. L’efficacité de ces traitements médicamenteux est réelle chez certains patients mais néanmoins très perfectibles pour d’autres patients ne répondant pas à celui-ci. De plus, ces composés présentent des effets secondaires chez certains patients, notamment sur le plan du métabolisme, sur le plan cardiaque ou d’ordre psychiatrique. La recherche, encore aujourd’hui, de nouveaux traitements plus efficaces et présentant moins d’effets secondaires est donc une nécessité. Le modèle utilisé dans ce projet, le test du labyrinthe en T chez le rat juvénile, est un modèle qui représente le pendant impulsivité (inaptitude à attendre) chez l’enfant dans le TDAH. Ce modèle possède une bonne validité prédictive puisque les effets des médicaments possédant une autorisation de mise sur le marché pour le TDAH ont déjà été démontrés. Cela fait donc de ce modèle un bon modèle pour tester de nouveaux candidats médicaments. Le but de ce projet est de tester de nouveaux candidats médicaments, ayant montré une efficacité potentielle in vitro au préalable, dans un modèle représentatif du symptôme d’impulsivité observé dans le TDAH et qui a largement démontré sa validité, chez le rat.
Bénéfices attendus
Le précédent projet a permis de mettre en évidence des effets positifs d’un médicament qui a poursuivi son développement jusqu’à la mise sur le marché en Europe mais n’est pas remboursé en France car le servi médical rendu a été jugé insuffisant par la haute autorité de santé. A la fin de ce projet, nous espérons que certains candidats médicaments testés démontrent un effet significatif sur l’impulsivité des rats juvéniles comparé à l’administration d’un placébo par une augmentation du pourcentage de forte récompense choisie par les ratons dans notre modèle pour permettre de continuer le développement de potentiels futurs médicaments ayant moins d’effets secondaires et plus d’efficacité sur les patients résistants aux traitements actuels.
Procédures
Les animaux seront stabulés dans des cages opaques translucides (35 jours maximum). Ils seront soumis à un régime alimentaire particulier (18 jours maximum) comprenant des phases de jeun (maximum 24h), de restriction alimentaire et d’accès à l’alimentation ad libitum, en parallèle d’un test comportemental qui implique un choix entre une forte et une faible récompense alimentaire. Le but du projet étant de tester l’efficacité de candidats médicaments, les animaux seront injectés avec ces candidats médicaments, leur placébo ou des références positives de façon répétée (maximum 2 fois par jours sur toute la durée du test, durée d'une administration : moins d’une minute). Un prélèvement de sang pourra être réalisé sous anesthésie générale en fin d'étude et sur tous les ratons inclus dans une étude (5 minutes maximum). Lors de la journée d’habituation, les essais seront de 5 minutes environ et pourront de façon exceptionnelle aller jusqu’à 20 min maximum. Pour le reste du test, les animaux réaliseront 15 essais maximum par jour pour une durée totale maximale de 20 min.
Impact sur les animaux
Afin d’obtenir un niveau d’impulsivité nécessaire à la validité du modèle, les animaux dès leur arrivée dans nos locaux ne disposent pas d’enrichissement dans les cages et sont placés dans des cages blanches translucides laissant passer la lumière jusqu’à la fin de l’étude (à l’âge d’environ 7 semaines). Ils sont également soumis à une restriction alimentaire intermittente débutant deux jours après le sevrage et poursuivie jusqu’à la fin de la procédure de l'étude pour une durée maximum de 3 semaines. Cette restriction alimentaire est indispensable pour maintenir un niveau suffisant de motivation pour la nourriture, mais également un niveau d’impulsivité nécessaire à la validité du modèle. Lors de l’administration d’une nouvelle molécule, différents effets indésirables peuvent être observés tels que : l’inconfort dû à l’injection, une diminution ou une augmentation de l’activité. Dans notre projet, des études in vivo ont déjà été réalisées au préalable avec les candidats médicaments et ne montrent aucune toxicité particulière de ceux-ci. Les futurs candidats médicaments peuvent avoir différents modes d’administration. Une administration d’un candidat médicament entraîne une contention de l’animal qui peut induire un stress particulier. Un stress peut également être présent lors des premières manipulations des animaux dans la procédure comportementale. Des prélèvements de sang seront réalisés si besoin à la fin de l’étude sur animaux anesthésiés.
Devenir
Les animaux en fin d’étude seront mis à mort pour pouvoir réaliser des prélèvements d’organes post-mortem.
Remplacement
Le développement de candidats médicaments, en amont de l’utilisation de l’animal, est réalisé en plusieurs étapes : l’identification de la cible thérapeutique (pathologie), la compréhension des voies neurobiologiques de cette pathologie, la découverte de composés modulant la cible thérapeutique, l’optimisation de ces composés pour améliorer leur spécificité, leur profil pharmacocinétique et leur sécurité, leur validation fonctionnelle in vitro (ex : cultures de neurones) et leur évaluation pharmacocinétique et toxicologique in vitro. Suite à ces étapes et en amont du présent projet, des études in vivo pourront également être réalisées ou sous-traitées par le donneur d’ordre afin de déterminer plus précisément leur pharmacocinétique et leur toxicité. L’ensemble de ces études permettent de choisir les doses dénuées de toxicité, ainsi que la voie et le temps d’administration qui seront optimaux pour notre projet. L’étude comportementale réalisée dans ce projet consiste à évaluer l’impulsivité chez le rat. Pour être valide, un modèle alternatif devrait prendre en compte l’ensemble des phénomènes pharmacologiques, biochimiques et physiologiques qui ont lieu chez l’animal. A ce jour, aucun test in vitro ou in silico ne permet de rendre compte de l’ensemble de ces phénomènes et en particulier ceux qui conditionnent le comportement. Les tests utilisés pour les études comportementales ne peuvent donc pas être remplacés par des méthodes alternatives. Le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire pour étudier l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude est fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables, permettant de conclure de manière certaine. Etant donné les nombreuses données internes et la variabilité probable des réponses aux candidats médicaments, 12 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d'assurer une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable. De plus et afin de réduire au maximum les animaux utilisés dans ce projet, nous demandons à notre fournisseur d’effectuer des adoptions en interne pour nous fournir des mamans avec uniquement des ratons mâles.
Raffinement
Les animaux arrivent à 9 jours d’âge avec leur mère pour qu’ils puissent avoir une période d’habituation d’au minimum 12 jours avant leur sevrage et 14 jours avant le début de la procédure. Au sevrage, les ratons de la même fratrie sont regroupés par 4 dans une même cage autant que faire se peut. A partir du début de la restriction alimentaire, les animaux sont pesés quotidiennement (hormis les jours où ils ont un accès à la nourriture ad libitum) pour maintenir une restriction suffisante mais éviter qu’elle soit trop importante, et leur état sanitaire est évalué quotidiennement. Les granulés sont coupés en petits morceaux et un quart est mis au fond de la cage pour faciliter l'accès à la nourriture lors de la restriction. Des points limites spécifiques au projet ont été mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Le répertoire comportemental des rongeurs correspond aux domaines de recherche abordés, contrairement à des espèces présentant un système nerveux central moins développé. Le rongeur est le modèle le plus courant en première intention pour évaluer les effets de candidats médicaments et les données obtenues permettent de calculer les doses administrables à l'homme prévues dans le cadre de premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux médicaments. Le rat possède des circuits dopaminergiques, noradrénergiques et fronto-striés comparables à ceux des humains qui sont largement connus pour être centraux dans le TDAH (contrôle attentionnel, impulsivité, motivation). Dans notre modèle, les rats ont montré une aptitude à l’apprentissage et à l’impulsivité plus importante que les souris ce qui permet de diminuer la durée du test. Le but de ce projet est le développement de nouveaux candidats médicaments dans le traitement du TDAH chez l’enfant. Les animaux utilisés seront donc des animaux jeunes (juste après le sevrage). L’étude débutera dans la semaine qui suit le sevrage des animaux.
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections du système nerveux central par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Moutons : 200
Bovins : 60
200 cochons, 200 moutons et 60 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour une nécropsie et une analyse histopathologique. Chaque animal subit une ou deux chirurgies, dont la création d'une lésion nerveuse ou une ligature de vaisseaux, avec jusqu'à douze examens d'imagerie sur six mois, un jeûne de 12 à 16 heures avant chaque anesthésie et des transports de 35 kilomètres entre deux établissements. Le porteur écrit que les nuisances attendues sont exactement les mêmes que celles attendues chez un futur patient humain, et annonce une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Il présente le recours à l'"organisme entier" comme une obligation réglementaire pour valider des dispositifs implantables, et indique que l'effectif a été fixé sans aucune approche statistique.
Objectifs
Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et moelle épinière. Le rôle du système nerveux central est d’organiser, de contrôler et de réguler des fonctions essentielles de l’organisme comme la motricité, l’équilibre, la perception (sensibilité, vision, audition, odorat…), les fonctions intellectuelles et cognitives, les émotions, le comportement, ainsi que le fonctionnement de certains organes. Le projet de recherche s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques dans le traitement des pathologies du système nerveux central. Par exemple, les études de développement et de faisabilité suivantes rentreront dans le cadre de ce projet (liste non exhaustive) : -Dispositif implanté permettant d’améliorer la biodisponibilité intracérébrale de molécules thérapeutiques -Optimisation de systèmes de neuro-navigation pour localiser et traiter une affection sans endommager les structures attenantes -Dispositifs de libération locale de réactifs visant à traiter une pathologie -Dispositifs visant à enregistrer une activité cérébrale pour comprendre ou évaluer un trouble de la cognition, du développement -Dispositifs visant à mesurer des paramètres biochimiques ou biologiques en intracérébral,... L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouveaux dispositifs médicaux et de nouvelles approches chirurgicales visant à évaluer, restaurer ou modifier les fonctions du cerveau et de la moelle épinière. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Population, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants ( dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système nerveux central du mouton, du bovin et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille de ses structures anatomiques (developpement du rachis cervical, thoraciaue et lombaire). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections du système nerveux central par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -1/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Moutons : 200
Bovins : 60
Une lésion nerveuse ou vasculaire est parfois créée chirurgicalement avant l'implantation, et chaque animal subit une, parfois deux opérations pouvant durer plusieurs heures. 200 moutons, 200 porcs et 60 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histopathologique. Le projet évalue des dispositifs implantés dans le cerveau ou la moelle épinière, électrodes d'enregistrement, systèmes de libération locale de molécules, capteurs intracérébraux, avec jusqu'à douze examens d'imagerie par animal sur six mois. Le porteur écrit que l'anesthésie générale évite "tous stress et douleur pour les animaux", et annonce une douleur postopératoire de plusieurs jours prise en charge par anti-inflammatoires et opiacés.
Objectifs
Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et moelle épinière. Le rôle du système nerveux central est d’organiser, de contrôler et de réguler des fonctions essentielles de l’organisme comme la motricité, l’équilibre, la perception (sensibilité, vision, audition, odorat…), les fonctions intellectuelles et cognitives, les émotions, le comportement, ainsi que le fonctionnement de certains organes. Le projet de recherche s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques dans le traitement des pathologies du système nerveux central. Par exemple, les études de développement et de faisabilité suivantes rentreront dans le cadre de ce projet (liste non exhaustive) : -Dispositif implanté permettant d’améliorer la biodisponibilité intracérébrale de molécules thérapeutiques -Optimisation de systèmes de neuro-navigation pour localiser et traiter une affection sans endommager les structures attenantes -Dispositifs de libération locale de réactifs visant à traiter une pathologie -Dispositifs visant à enregistrer une activité cérébrale pour comprendre ou évaluer un trouble de la cognition, du développement -Dispositifs visant à mesurer des paramètres biochimiques ou biologiques en intracérébral,... L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouveaux dispositifs médicaux et de nouvelles approches chirurgicales visant à évaluer, restaurer ou modifier les fonctions du cerveau et de la moelle épinière. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Population, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants ( dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système nerveux central du mouton, du bovin et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille de ses structures anatomiques (developpement du rachis cervical, thoraciaue et lombaire). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Etudes des circuits neuronaux et des dynamiques corticales impliqués dans les crises audiogénique chez la souris MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Exposées à un son intense à 18 jours de vie, puis chaque jour pendant une semaine à partir de 23 jours, les souris convulsent immédiatement après chaque exposition, jusqu'à trois crises par jour. Opérées du crâne pendant deux à trois heures, certaines passent ensuite 31 jours en sessions d'imagerie tête fixée, une à deux heures par jour. 382 souris vont être utilisées dans ces procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour identifier les circuits cérébraux qui transforment une perception sonore en décharge épileptique. Toutes sont tuées à la fin, le porteur indiquant qu'après de telles interventions elles ne peuvent être ni réutilisées, ni placées, ni adoptées.
Objectifs
Le but du projet est d’approfondir la connaissance des mécanismes par lesquels une stimulation sensorielle peut déclencher une crise épileptique. Ce phénomène est bien connu dans les épilepsies humaines, avec notamment le principe de photosensibilité (déclenchement d’une crise après stimulation lumineuse intermittente), qui reste mal compris, notamment en ce qui concerne le site cérébral, où se réalise ce processus et où est générée la décharge épileptique. Les dynamiques d’activation lors d’une crise déclenchée par un son sont également mal élucidées. Ce projet permettra d’étudier comment une perception sensorielle conduit à la génération d’une activité neuronale pathologique. Une meilleure connaissance de ces mécanismes aidera à identifier des structures anatomiques à cibler dans le cadre de protocoles de neurostimulation, actuellement en plein essor dans la prise en charge des patients souffrant d’épilepsie. Enfin, ces résultats pourraient aider à comprendre au sens plus large d’autres mécanismes d’intégration sensorielle neurologique pathologiques, observés par exemple dans la migraine, les acouphènes, ou encore l’hyperacousie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus dans le domaine médical et clinique sont une meilleure connaissance des épilepsies dites « réflexes » (déclenchées par une stimulation sensorielle), incluant des phénomènes tels que celui de photosensibilité, bien connu dans les épilepsies humaines (déclenchement d’une crise après stimulation lumineuse intermittente). L’ensemble de ces épilepsies avec composante réflexe représente environ 5% des épilepsies (soit environ 30 à 50.000 patients en France) bien que ce chiffre soit probablement sous-estimé par défaut d’évaluation systématique. Les déterminants physiopathologiques des épilepsies réflexes sont encore mal connus, en particulier en ce qui concerne le site anatomique d’où sont générées ces crises, et les dynamiques d’activation et de propagation neuronale. Une meilleure connaissance de ces mécanismes aidera à identifier, à long terme, des structures anatomiques à cibler dans le cadre de protocoles de neurostimulation (invasive ou non invasive), actuellement en plein essor dans la prise en charge des patients souffrant d’épilepsie. Ceci impliquera au préalable une phase de translation de ces résultats aux patients, par exemple via l’imagerie fonctionnelle ou d’autres études invasive ou non-invasive. Enfin, ces résultats pourraient aider à comprendre au sens plus large d’autres mécanismes d’intégration sensorielle neurologique pathologiques, observés par exemple dans la migraine, les acouphènes, ou encore l’hyperacousie.
Procédures
Les souris seront soumises à: - une exposition sonore à l’âge de 18 jours, pour une durée maximale de 60 secondes (un jour) - une exposition sonore à l’âge de 23 jours, quotidienne pendant 7 jours, pour une durée maximale de 60 secondes. Ces expositions sonores déclenchent une crise convulsive immédiatement après l’exposition. - une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie à l’âge de 1, 3 et 56 jours. La durée de la chirurgie est de 2 à 3 heures. - pour certains 10 expositions sonores déclenchant des crises convulsives. Chaque animal subira un maximum de 3 crises par jour. -pour certains animaux des sessions d’1 à 2 heures d’imagerie en contention, quotidiennes sauf le weekend sur 31 jours, après une phase d’entraînement à la contention de 7-15 jours. Les nuisances attendues sur les souris sont essentiellement liées au stress généré par les expositions sonores et les crises épileptiques, ainsi qu’aux lésions réalisées lors des gestes chirurgicaux et aux douleurs que celles-ci peuvent entraîner.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les souris sont : -L’exposition sonore à une intensité contrôlée peut entraîner une douleur légère de courte durée (durée maximale de 60 secondes) -La survenue d’une crise convulsive après l’exposition sonore ou la stimulation lumineuse peut entraîner dans les suites une douleur musculaire modérée et de courte durée (pas de souffrance pendant la crise du fait de la perte de connaissance). Les souris ne subiront pas plus de 3 crises par jour. -L’injection de certains composés à l’âge de 1 ou 3 jours se fait sous anesthésie et analgésie mais peut entraîner des douleurs post-opératoires légères et de courte durée. -La réalisation de 4 orifices crâniens à l’âge de 56 jours se fait sous anesthésie et analgésie mais peut entraîner des douleurs post-opératoires légères pendant 1 à 2 jours selon les observations faites dans des protocoles similaires. -Pour certains animaux, la réalisation une autre chirurgie craniale se fait sous anesthésie et analgésie et peut entraîner des douleurs post-opératoires modérées pendant 1 à 2 jours. -Pour certains animaux, la réalisation de sessions d’imagerie en contention, tête fixée, sur une durée maximale de deux heures par jour pendant 31 jours, peut entraîner un inconfort modéré pendant la durée de la contention. -Le maintien en place d’un dispositif crânien pour envelopper les électrodes intracrâniennes peut entraîner une gêne légère pour les souris, sur une durée totale d’1 à 2 mois.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet ces animaux auront subi des procédures invasives ne permettant pas de réutiliser les animaux au-delà des expériences décrites ci-dessus et auxquelles ils ont été initialement destinés, ni de les adopter en dehors de ce contexte expérimental.
Remplacement
Les outils modernes d’imagerie optique que nous utiliserons permettent d’enregistrer plus de 1000 neurones en parallèle, permettant de traiter un grand ensemble de données avec un minimum d’animaux. Le nombre d’animaux utilisés est aussi minimisé par la possibilité de répéter le protocole de mesure sur plusieurs jours voire plusieurs semaines avec le même animal pour maximiser la taille de l’échantillon de neurones collecté sur chaque animal. Le nombre d’animaux utilisé est donc essentiellement déterminé par la nécessité de mesurer des différences statistiques significatives pour la comparaison des groupes de souris. Certains animaux utilisés pour un type d’expériences seront réutilisés pour un autre type d’expériences. L’utilisation de tests statistiques sur échantillons appariés (lorsque nous compareront la fréquence de survenue de crise audiogène entre un animal stimulé et non stimulé, par exemple) permet de réduire le nombre de sujet nécessaire, chaque animal étant son propre témoin.
Réduction
Les outils modernes d’imagerie optique que nous utiliserons permettent d’enregistrer plus de 1000 neurones en parallèle, permettant de traiter un grand ensemble de données avec un minimum d’animaux. Le nombre d’animaux utilisés est aussi minimisé par la possibilité de répéter le protocole de mesure sur plusieurs jours voire plusieurs semaines avec le même animal pour maximiser la taille de l’échantillon de neurones collecté sur chaque animal. Le nombre d’animaux utilisé est donc essentiellement déterminé par la nécessité de mesurer des différences statistiques significatives pour la comparaison des groupes de souris. Certains animaux utilisés pour un type d’expériences seront réutilisés pour un autre type d’expériences. L’utilisation de tests statistiques sur échantillons (lorsque nous compareront la fréquence de survenue de crise audiogène entre un animal stimulé et non stimulé, par exemple) permet de réduire le nombre de sujet nécessaire, chaque animal étant son propre témoin.
Raffinement
L’utilisation de protéines excitables par stimulation lumineuse à travers la boîte crânienne permet d’éviter une procédure de chirurgicale additionnelle. Pour toutes les procédures chirurgicales, plusieurs mesures supplémentaires seront prises. Pendant la chirurgie, une réhydratation sera mise en place. Le volume de réhydratation sera ajusté en fonction de la durée de la chirurgie. Après la chirurgie, les animaux en récupération sont placés en cage de réveil sur une plaque chauffante, puis replacés dans leur cage qu’il sera possible de continuer à chauffer par des chaufferettes, et reçoivent une analgésie supplémentaire. De l’eau gélifiée sera ajoutée dans les cages suite à la chirurgie pour faciliter l’hydratation des souris. L’environnement de la cage sera enrichi. Les animaux sont suivis quotidiennement, s’il y a des signes de douleur, des doses d’antalgiques sont ajoutées, s’il y a des signes d’infection un traitement antibiotique est mis en place. La phase de récupération est de 7 jours au minimum pendant lesquelles l’animal n’est pas manipulé sauf pour le suivi post-opératoire en première semaine. Des points limites spécifiques et précoces sont définis, entrainant l’arrêt de l’expérience ou la mise à mort si les traitements associés ne permettent pas de diminuer la douleur ou l’inconfort sous 24h. Ils sont basés sur des indicateurs de poids, la persistance pendant plus de deux jours d’une réduction de la mobilité avec dos voussé, d’une piloérection marquée, d’un manque de toilettage ou toilettage excessif ; ou encore la survenue de signes de détresse. Lors d’une crise épileptique prolongée au-delà de 2 minutes, l’animal sera placé sous un masque à oxygène. Pour diminuer le stress et l’angoisse pendant l’imagerie en contention, nous avons mis en place un protocole d’habituation progressive. La souris est placée en contention le premier jour pendant 30min puis le second et le troisième jour pendant 1h. Si à la fin de l’entrainement l’animal montre des signes de stress et d’angoisse, l’animal sera ré-entrainé le jour suivant au palier inférieur et le protocole décalé en fonction. Si ces signes perdurent l’expérience sera arrêtée pour l’animal.
Choix des espèces
Ce projet implique l’utilisation d’organismes vivants dotés d’un système nerveux central permettant l’intégration des perceptions sensorielles. Ces organismes vivants doivent par ailleurs pouvoir présenter des crises épileptiques. La souris est un modèle adapté qui répond à ces deux critères. Par ailleurs, l’utilisation de souris comme modèle animal est nécessaire pour permettre l’application des outils de manipulation ciblée des circuits neuronaux qui nous permettront d’avancer dans la compréhension des mécanismes de l’épilepsie. Ces outils sont mieux établis chez cet animal que dans d’autres espèces. Par ailleurs le modèle souris possède un système auditif similaire à l’homme et est suffisant pour l’exploration de mécanismes fondamentaux. Le stade de développement est un point crucial dans la susceptibilité des souris aux crises audiogènes. La susceptibilité maximale des souris étudiées à la procédure de « priming » (procédure qui confère la susceptibilité aux crises audiogènes après une exposition à un son bref et intense au cours de leur développement) entre 13 et 25 jours post-natal, et idéalement au 18ème jour. Il existe également une fenêtre temporelle de susceptibilité au « kindling » (expansion progressive du réseau épileptique par expositions sonores répétées) se situant entre le 21ème et le 30ème jour post-natal. Ainsi, nous réaliserons le « priming » au 18ème jour et le « kindling » au 23ème au 30ème jour. Une injection intracérébrale sera réalisé chez le souriceau à P1-P3, sous anesthésie générale, pour permettre une expression homogène et diffuse. La procédure chirurgicale principale sera réalisée à la 8ème semaine post-natale, et les expériences d’activation ou d’inhibition des différentes structures, couplées à la neurophysiologie, seront réalisées 5 semaines plus tard (environ 13ème semaine post-natale).
Evaluation de l’efficacité de composé dans des modèles de maladies auto-immunes « MODIFICATION »
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Les rats ne sont retirés de l'expérience que pour une douleur sans rapport avec les signes attendus du projet, la faiblesse de la queue et la paralysie des membres provoquées par la maladie induite faisant partie du protocole. 2 940 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun peut recevoir jusqu'à 140 administrations et subir jusqu'à 73 prélèvements sanguins en 35 jours, avec 35 évaluations cliniques sur animal vigile ou 15 mesures de l'œdème des pattes postérieures. Une partie des molécules testées est déjà sur le marché ou en essai clinique, le porteur indiquant que ces tests servent aussi à mesurer la prédictivité de ses propres modèles.
Objectifs
Les maladies auto-immunes résultent d’un dysfonctionnement du système immunitaire qui conduit ce dernier à s’attaquer aux constituants normaux de l’organisme. L’ensemble de ces pathologies touchent environ 5 à 10% de la population mondiale avec une forte prévalence pour les femmes (80%). Ces maladies évoluent de façon chronique tout au long de la vie, avec des alternances de phases de crises et de rémissions. A ce jour, plus de 80 maladies auto-immunes ont été décrites. Parmi les plus fréquentes, on peut citer la sclérose en plaque et la polyarthrite rhumatoïde. En première intention, les principaux traitements sont basés sur des médicaments appelés immunosuppresseurs. Malheureusement, ces traitements entravent également les réponses immunitaires physiologiques destinées à lutter contre les infections et ont d’autres effets secondaires potentiellement sérieux. Actuellement, l’objectif de la recherche médicale reste de mettre au point des traitements efficaces avec moins d’effets secondaires. Des biothérapies se développent, elles sont le plus souvent utilisées lorsque la maladie ne répond pas suffisamment aux immunosuppresseurs. Cette recherche se concentre sur le développement de thérapies qui ciblent spécifiquement le processus pathologique concerné et qui interférent avec des fonctions précises de la réponse immunitaire, fonctions qui sont impliquées dans la pathogénie de la maladie. Afin de modéliser ces pathologies, différents modèles animaux sont validés par la communauté scientifique. Ces modèles permettent d’étudier les mécanismes physiopathologiques des maladies auto-immunes et permettent ainsi de développer de nouveaux traitements. Ils sont en général basés sur la stimulation d’une réponse immunitaire connue de la maladie. Dans ce projet, nous nous proposons d’utiliser différents modèles de maladies auto-immunes pour tester des composés en cours de développement. Les procédures mettrons en oeuvres des modèles de sclérose en plaque ou des modèles de polyarthrite rhumatoïde.
Bénéfices attendus
Avec ce projet nous espérons participer à la sélection de nouveaux traitements pour traiter les maladies auto-immunes que sont la sclérose en plaque et la polyarthrite rhumatoïde. De plus comme nous testons également des molécules déjà sur le marché ou en phase clinique, nous participons à une meilleure connaissance de la prédictivité des modèles mis en œuvre.
Procédures
En fonction de la procédure réalisée les animaux subirons au maximum une injection sous anesthésie induisant la pathologie puis 35 scorages de leur état clinique (2 min) ou 15 scorages de l’inflammation et 15 mesures sous anesthésie du volume de l’oedème au niveau des pattes postérieures (3 min). Tous les scorages sont effectués sur animaux vigiles. Ils pourront être amenés à recevoir un maximum de 140 administrations (dont le traitement anti-douleur, sous anesthésie pour les administration intraveineuse) et de 1 à 73 prélèvements sanguins sur la période de 35j en ne dépassant pas les recommandations éthiques en termes de volume prélevé et en garantissant le délai de récupération réglementaire.
Impact sur les animaux
Les pathologies induite provoquent de façon transitoire une faiblesse de la queue et une paralysie des membres. Les administrations répétées ainsi que les potentiels prélèvements sanguins peuvent induire des désagréments au niveau des sites d’administration et de prélèvement comme une douleur passagère ou une irritation, une inflammation, une induration mais aussi un phénomène de mâchonnement et de fausse route pour la voie per os. Un stress lié aux différentes manipulations (administration de composés, contention, …) et tests comportementaux peut également apparaitre. Si le prélèvement terminal de sang nécessite une mise à jeun (
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l'expérience. Une partie des animaux est mise à mort pour faire des prélèvements, l’autre partie ne peut pas être replacée ou ré-utilisée car les animaux sont traités avec des substances à long terme.
Remplacement
Le développement des maladies auto-immunes et de leurs symptômes sont des phénomènes complexes qui mettent en jeu plusieurs acteurs (système immunitaire, microbiote, système nerveux, muscle, …) et différents processus. Actuellement aucune méthode de remplacement n’est disponible pour étudier les problématiques du présent projet. Néanmoins, les molécules testées dans ce projet ont fait l’objet d’une sélection sur des tests in vitro afin de choisir celles qui ont le plus fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’informations scientifiques par test. C’est pourquoi, très souvent, des prélèvements post-mortem seront associés aux études in vivo dans l’objectif de soutenir les données obtenues par des analyses histologiques. Au regard de notre expertise, de la littérature et de la variabilité inter-individuelle et d'une éventuelle différence à l’exposition aux traitements, les groupes expérimentaux seront constitués de 10 à 15 animaux selon la procédure. Des analyses statistiques finales seront réalisées.
Raffinement
Le bien-être des animaux est primordial durant les expérimentations. Ainsi un certain nombre de mesures sont mises en œuvre notamment l’inclusion de phase d’acclimatation (minimum 1 semaine) avant toute expérimentation. Les animaux sont hébergés dans des conditions optimales afin de réduire au maximum le stress lié à la captivité et aux expérimentations. Nous portons une attention particulière à ce que les animaux puissent exprimer certains de leurs comportements propres. Les animaux sont hébergés en groupe sociaux. De plus, l’environnement des animaux est enrichi par un tunnel en carton pour leur permettre de se cacher et des boules de bois pouvant servir de jeu et de matériel à ronger. Les inductions, les mesures d’œdème et le prélèvement de sang sont réalisées sous anesthésie. Dans les procédures 1 et 2, dès le jour 7, de la nourriture en gel est mise à disposition des animaux afin de facilité la prise alimentaire lors du pic de la pathologie. Dans les procédures 3 et 4, dès l’apparition de l’inflammation jusqu’à la fin de l’expérience la douleur des animaux est prise en charge par un traitement biquotidien. De plus nous avons établis des points limites spécifiques à chaque procédure afin de soustraire l’animal à une douleur qui n’est pas en relation avec les signes attendus du projet. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec notre SBEA pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des rats non transgéniques. Les différents modèles décrits dans ce projet sont largement utilisés chez le rat pour lequel le matériel est adapté et les résultats pertinents. Les maladies auto-immunes peuvent apparaitre à tout âge mais la prévalence est la plus importante chez les jeunes adultes. Nous utiliserons donc des rats d’environ 10 semaines au début de l’expérience.
Évaluation d’un traitement aigu par un antidépresseur dans des modèles murins de polytraumatisme.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Anciens mâles reproducteurs de six à dix mois, 2 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 680 d'entre elles, modéré pour 360 et sévère pour 1 080, toutes tuées pour prélever sang et cerveau. Elles subissent un traumatisme crânien sous anesthésie, un conditionnement de peur avec stimulus aversif, et une défaite sociale consistant à les confronter dix minutes par jour pendant dix jours à une souris plus grande et agressive, parfois avec blessures légères. Le porteur écarte tout anti-inflammatoire et tout opiacé, au motif que ces molécules gêneraient l'observation du stress oxydant et de l'inflammation qu'il veut mesurer. Il annonce des tests d'anxiété de dix minutes, de mémoire de vingt minutes et de dépression de trois heures, sans préciser lesquels, et justifie l'effectif de 2 120 animaux par la seule mention d'une réduction au maximum.
Objectifs
Les traumatismes crâniens légers, qui représentent plus de 90% des cas de traumatismes crâniens, et le trouble de stress post-traumatique sont des pathologies le plus souvent associées à des poly-traumatismes. Ces deux pathologies peuvent avoir des répercussions profondes à long terme sur le comportement des patients, et malheureusement, aucun traitement efficace ne permet de limiter ces déficits. Dans ce projet, nous proposons d’évaluer si un médicament antidépresseur (ayant obtenu une autorisation d’utilisation chronique en clinique humaine) pourrait également exercer des effets bénéfiques en traitement ponctuel dans des modèles de poly-traumatisme chez la souris. Ceci aboutirait in fine à une nouvelle indication en clinique pour ce médicament.
Bénéfices attendus
Étant donné que le médicament que nous évaluerons dans ce projet est d’ores et déjà autorisé en clinique humaine, s’il se révèle bénéfique dans notre modèle murin, son utilisation chez les patients victimes de poly-traumatismes pourra rapidement être proposé, ce qui constituera donc une nouvelle indication pour ce médicament.
Procédures
Les souris subiront : - Une anesthésie générale avec implantation d’une puce de mesure de température sous cutanée (anesthésie de 30 minutes). - 1, 2 ou 3 stress (chirurgie 30 minutes une fois, conditionnement de peur 4 jours une fois et défaite sociale 10 jours une fois. Stress cumulés ou seuls, avec 3 semaines de récupération entre chaque stress). - Une injection de médicament antidépresseur (ou du solvant, au maximum 3 fois dans une procédure avec 3 semaines d'écart entre les injections de traitement ou de solvant). - Des tests comportementaux évaluant l'anxiété (10 minutes), la mémoire (20 minutes) ou la dépression (3h) de l'animal seront effectués 1 fois à la fin des stress. - Un prélévement sanguin terminal de 3 minutes sous anesthésie générale sera effectué pour évaluer différents biomarqueurs.
Impact sur les animaux
Les nuisances expliquées ici sont classées par ordre de gravité. Défaite sociale : Les souris subiront une confrontation avec une autre souris plus grande et agressive pendant 10 minutes, une fois par jour pendant 10 jours. Ce modèle de stress implique que les animaux soient stressés émotionnellement et parfois légèrement physiquement (légèrement blessés durant les confrontations). Trauma crânien léger : La chirurgie durera environ 15 minutes et provoquera un stress physique léger chez l’animal. Conditionnement de peur : Les animaux seront placés dans une boite de conditionnement, permettant le conditionnement à un son initialement neutre. Le conditionnement dure 15 minutes avec une alternance de stimulus aversifs/son et de temps de repos, puis les jours suivants (3 jours pour l’extinction et 1 jour pour le rappel de peur), le son est présenté seul sans aucun stimulus aversif. Le stimulus aversif étant de faible intensité, le léger stress chez nos animaux sera émotionnel et non physique. Test de préférence à une solution sucrée : Les animaux seront privés d’eau pendant 15 h pour stimuler la prise de liquide pendant le test. Cela n’engendrera qu’un stress physique modéré chez nos animaux. Mesures du cycle circadien. Des puces électronique seront implantés sous la peau en quelques secondes chez nos animaux, sous anesthésie. Lors de la mesure de l’activité locomotrice, les animaux seront isolés pendant 24h, avec un accès ad libitum à l’eau et à la nourriture, rendant le stress minime. Fin de vie : Les animaux recevront une injection d’anesthésiques, provoquant un léger stress physique et émotionnel de par la légère douleur de l’aiguille, et par la contention réalisée, durant quelques secondes. Le prélévement sanguin sera alors réalisé sans effet indésirable grâce aux étapes le précédant.
Devenir
À l’issue de la procédure, les souris seront euthanasiées et leur sang ainsi que leur cerveau seront prélevés pour des analyses biochimiques permettant d’évaluer l’effet du traitement antidépresseur sur les altérations post-traumatiques. Des comparaisons seront réalisées entre les groupes traités et non traités, ainsi qu’entre les groupes exposés à un ou plusieurs stress, afin de mesurer l’impact sur la récupération après un ou plusieurs stress.
Remplacement
Nos recherches portent sur les conséquences comportementales à long terme en contexte de (poly)traumatisme(s), et s’intéressent plus particulièrement à l’effet d’un antidépresseur. Nous étudierons donc le comportement des animaux et nous intéresserons également aux changements moléculaires et cellulaires qui les accompagnent. Bien que certains de ces mécanismes peuvent être étudiés à l’aide de modèles in vitro, le recours à des modèles animaux reste indispensable pour appréhender les effets comportementaux. Le modèle murin est donc essentiel à cette étude réalisée dans une perspective thérapeutique.
Réduction
Les études prévues nécessiteront l’utilisation de 2120 animaux au maximum. L’effectif nécessaire a été évalué de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant d’atteindre les objectifs spécifiques fixés.
Raffinement
Les procédures prévues ont été raffinées afin de réduire au maximum l’inconfort physique et physiologique des animaux en dehors des expérimentations de stress prévues, et toute forme de souffrance chez les animaux. Le TC sera réalisé sous anesthésie générale associé à l'utilisation d'anesthésique local. La prise en charge de la douleur par des anti- inflammatoires non-stéroïdiens (AINS) ou des opiacés ne peut pas être appliquée puisque ces agents pharmacologiques entraveraient l’observation des phénomènes de stress oxydant et d’inflammation que nous souhaitons étudier. A la suite de la chirurgie, des aliments (croquettes) ainsi que de l’eau gélifiée seront déposés directement dans chaque cage afin de favoriser à la fois la consommation de nourriture et l’hydratation des animaux. Une fiche de suivi sanitaire comportant des points limites définis avant les expérimentations permettra de suivre l’état général des animaux pendant et après les différents stress (quotidiennement durant 3 jours suivant le stress). Dans le cas où les points limites seraient atteints, les animaux seront soit soignés et surveillés de manière renforcés soit mis à mort de manière précoce. L’ensemble du personnel en charge de la surveillance des animaux sera formé à l’utilisation de cette fiche de suivi sanitaire.
Choix des espèces
Le modèle murin est utilisé en raison de sa pertinence biologique, génétique et physiopathologique, permettant d'étudier de manière fiable les pathologies en neuropsychopharmacologie. Le modèle murin permet de reproduire de manière fiable les lésions cérébrales des traumatismes crâniens ainsi que les conséquences comportementales anxiodépressives et cognitives liées à des stress psychiques tels que le conditionnement de peur et la défaite sociale. Il constitue donc un modèle essentiel à la recherche de stratégies thérapeutiques innovantes en neuropsychopharmacologie. Les animaux auront 9-10 semaines au moment de la première manipulation, correspondant au stade de jeune adulte, pertinent car c’est un âge fréquent de traumatismes crâniens et de stress psychiques en clinique humaine. Les animaux seront des anciens mâles reproducteurs d’environ 6-10 mois.
Étude des interactions entre système nerveux et système immunitaire dans les troubles du comportement
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Pour relier la dépression humaine à l'inflammation chronique, des souris sont rendues durablement inflammatoires puis soumises à des tests censés mesurer un phénotype dépressif. 8 799 souris vont être utilisées, dont 4 440 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever tissus et organes vitaux. Elles reçoivent des composés jusqu'à trois fois par semaine pendant cinq à quatorze semaines, subissent des chirurgies pouvant atteindre deux heures, des poses d'implants, jusqu'à quatre ponctions sanguines et un hébergement individuel de un à sept jours après chirurgie. Le porteur qualifie ces tests comportementaux de non invasifs sans dire lesquels, et signale que certains imposent une privation de nourriture ou de boisson pouvant aller jusqu'à seize heures.
Objectifs
Nous étudierons comment les signaux pro-inflammatoires, notamment certaines molécules, affectent le cerveau et le comportement. Des valeurs sanguines élevées de molécules pro-inflammatoires sont associées à la dépression chez l’être humain. De plus, il existe un groupe de maladies rares caractérisées par la production incontrôlée de molécules pro-inflammatoires, à l’origine d’un état inflammatoire chronique pouvant être associé à des troubles psychiatriques. Par conséquent, notre projet permettra de découvrir les mécanismes responsables qui relient la perturbation de l’humeur à un contexte inflammatoire chronique. Nous poursuivrons trois objectifs principaux qui structurent l’ensemble du projet : 1. Objectif 1 : Étudier les effets sur le comportement, le tissu cérébral et le système immunitaire, de l'administration ponctuelle, ou répétée, de molécules pro-inflammatoires. 2. Objectif 2 : Examiner le rôle des principales voies de communication entre périphérie et cerveau dans l’expression des phénotypes identifiés dans l’objectif 1. En particulier, nous étudierons les composants du système immunitaire, les nerfs périphériques et les barrières immunitaires du cerveau. 3. Objectif 3 : Tester l’efficacité de différentes approches pharmacologiques pour contrecarrer les effets des molécules étudiées sur le comportement, en ciblant les relais périphériques déterminés avec l’objectif 2. En particulier, nous évaluerons des antidépresseurs standard et alternatifs, et également des stratégies novatrices visant à réactiver le système immunitaire et réduire l’infiltration des cellules immunitaires dans le cerveau.
Bénéfices attendus
Les approches conventionnelles pour l’étude des troubles de l’humeur et du comportement se focalisent sur des facteurs internes au cerveau, comme les niveaux des neurotransmetteurs, ou des facteurs externes, comme le stress. De manière innovante, notre projet propose d’examiner des facteurs présents à la périphérie du cerveau, en tant que déclencheurs de la dépression. Les expériences proposées permettront une avancée significative dans les connaissances scientifiques concernant la communication bidirectionnelle entre périphérie et cerveau, en général, et plus particulièrement ceux impliqués dans les troubles de l’humeur. À court et moyen terme, les données collectées permettront de découvrir des nouveaux mécanismes pathologiques et marqueurs diagnostiques ou pronostiques de la dépression dans un contexte inflammatoire. Il s’avère que cette forme de dépression est résistante aux traitements de première ligne et constitue ainsi un besoin médical non satisfait à ce jour. À long terme, nos recherches poseront les bases pour le développement de nouvelles thérapies et contribueront à atténuer la stigmatisation qui accompagne les maladies mentales.
Procédures
Dans ce projet, les souris seront soumises à différents types d’interventions, séparément ou parfois en combinaison : 1. Administration répétée de composés, au maximum trois fois par semaine, pour une durée de 5 à 14 semaines selon le traitement. 2. Procédures chirurgicales sous analgésie/anesthésie. Ces interventions ne durent pas plus de deux heures par souris. 3. Tests comportementaux non-invasifs pour évaluer le phénotype dit dépressif. Les tests seront effectués à raison de 2 tests par jour, chaque test ayant une durée limitée entre 5 minutes et 4 heures. Ces tests seront effectués sur une durée maximale de 2 semaines (5 jours, pause de 2 jours puis 5 jours). Les tests pourront être répétés pour évaluer la progression du phénotype et minimiser le nombre d’animaux nécessaires. 4. Ponction sanguine, environ 1 min par souris. Les prélèvements pourront être répétés au maximum 4 fois par individu, avec un intervalle d’au moins une semaine entre chaque prélèvement. 5. Hébergement individuel. Un hébergement individuel pourra faire suite aux procédures chirurgicales, pour un maximum de 1 à 7 jours en fonction des procédures.
Impact sur les animaux
Le projet implique la mise en place de modèles de dépression chez l’animal, soit par administration de composés pharmacologiques, soit par l’application de facteurs environnementaux stressants, et ceci durant plusieurs semaines. Ces conditions sont source d’angoisse pouvant nuire au bien-être et à l’état général des animaux. Cette nuisance est considérée comme sévère. Les procédures chirurgicales prévues ont une sévérité globale qualifiée de modérée. Certaines peuvent entraîner une période de récupération jusqu’à deux semaines. Après chaque chirurgie, les souris recevront les soins post-opératoires appropriés (thérapie antalgique, désinfection de la plaie) et seront surveillées pour la manifestation des points limites spécifiques. D’autre part, les animaux pourront être soumis à des gestes pouvant causer une détresse ou une douleur légère : 1. Administration des traitements pharmacologiques, y compris les anesthésiques/antalgiques et les solutions physiologiques. La piqûre d’aiguille pour les injections provoque une douleur légère de courte durée. Le gavage provoque un inconfort léger de courte durée. Selon le traitement, les injections pourraient être répétées plusieurs fois par semaine, pour une durée maximale d’environ quatre mois. 2. Implants. La présence des implants pourrait créer de l’inconfort. La durée maximale de l’expérience sera d’environ quatre mois. 3. Tests comportementaux. La manipulation des souris pourrait causer un stress léger. Pour le minimiser, les souris seront habituées à l’expérimentateur et à la pièce où les tests seront conduits. La durée maximale des tests sera d’environ deux semaines. Certains tests comportementaux prévoient une privation de nourriture ou de boisson jusqu’à 16 h avant la réalimentation. Cela induit un stress physique et une détresse modérée. 4. Prélèvement sanguin au niveau de la joue. La piqûre comporte une douleur légère de courte durée. Le prélèvement sanguin peut entrainer un stress physique léger ou modéré temporaire. 5. Anesthésie gazeuse. Elle peut provoquer un inconfort de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour évaluer les phénotypes histologiques et moléculaires, ce qui nécessite le prélèvement de tissus et organes vitaux.
Remplacement
A l’heure actuelle, il n’existe pas de stratégies alternatives aux études in vivo pour l’étude du système immunitaire, du fonctionnement du cerveau et du comportement, ainsi que pour évaluer la complexité des interactions entre périphérie et cerveau. Les approches in vitro comme les cultures cellulaires ne reproduisent que des aspects particuliers du phénomène en question et peuvent manquer des connections anatomiques et fonctionnelles qui jouent un rôle clé dans ce projet ancré sur le thème des interactions cerveau-corps. Les modèles in silico que nous envisageons à moyen terme, nécessitent d’abord une validation expérimentale pour optimiser leur valeur prédictive.
Réduction
Les expériences ont été conçues pour comprendre un nombre d’animaux minimal mais suffisant pour évaluer les différences de comportement entre les divers groupes expérimentaux (avec la prise en compte de paramètres statistiques nécessaires pour estimer la taille de l’échantillon comme la puissance, le niveau de significativité, la taille de l’effet et de variations dans la population). Étant donné que le comportement animal est susceptible de variations inter-individuelles, et que nous souhaitons tester plusieurs paramètres à partir des mêmes animaux en utilisant une batterie de tests comportementaux choisis sur la base de la littérature et de notre expérience, nous avons estimé un nombre minimum de souris de 10 individus par sexe par groupe expérimental. Pour minimiser le nombre de souris, les tests pourront être répétés sur les mêmes individus après un intervalle de deux à quatre semaines. Le nombre de souris par groupe s’élève jusqu’à 15 pour les procédures qui peuvent entraîner l’exclusion d’individus pour des raisons techniques (par exemple, implants mal positionnés, expression hors cible ou sous-optimale d’un transgène). Les échantillons biologiques prélevés provenant des mêmes souris post-mortem fourniront des données anatomiques, physiologiques et/ou moléculaires qui pourront être corrélées à la performance comportementale mesurée.
Raffinement
Les procédures expérimentales ont été conçues afin de minimiser tout inconfort, douleur ou souffrance prolongée de l’animal. Dans ce but, nous utiliserons des points limites précoces et spécifiques prédéfinis. Pour les tests de comportement, les souris seront habituées à l’expérimentateur et, si possible, à la pièce expérimentale avant les tests. Pour les procédures qui comprennent une chirurgie, les souris seront surveillées attentivement en post-opératoire pour la fermeture des plaies, les signes d’inconfort, douleur ou souffrance prolongée et leur bien-être général. Les interventions incluent la désinfection des plaies, la thérapie antalgique, l’administration de solution saline pour réhydratation, le renforcement de l’enrichissement des cages et/ou chauffage (dôme en papier, morceaux de coton ou papier), la séparation des souris agressives des souris blessés en cas d'agressivité répétée.
Choix des espèces
Le recours à la souris en tant que modèle animal est justifié par leur proximité génétique, physiologique, anatomique et bio/neurochimique par rapport à l’être humain. L’incomparable quantité de données présente dans la littérature scientifique sur ce modèle permet la comparaison, l’intégration et la validation des connaissances de notre projet, ainsi que l’optimisation des expériences prévues pour minimiser le nombre d’animaux nécessaires et maximiser leur bien-être. Sur un plan neuroanatomique, le modèle murin permet l'étude des circuits neuronaux et des modifications synaptiques associées aux comportements, ce qui est essentiel pour comprendre les bases biologiques de la dépression humaine. Enfin, au niveau comportemental, il existe plusieurs tests bien établis pour évaluer des comportements analogues à la dépression chez la souris. Collectivement, ces tests aident à identifier les comportements dépressifs et à évaluer l'efficacité des antidépresseurs. Nous utiliserons des souris adultes, à partir de 6 semaines après la naissance, car nous étudions l’impact des dysfonctions du système immunitaire sur le comportement et l’humeur à l’âge adulte.
Etude de traitements par thérapie génique dans deux modèles de neuropathie chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Tout rat dont les signes de douleur dépassent le cadre prévu par l'étude est mis à mort. 356 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, tués à l'issue pour prélever leurs structures nerveuses. Ils développent une neuropathie provoquée soit par cinq administrations d'un réactif espacées d'une semaine chacune, soit par chirurgie, après une première opération destinée à injecter le traitement, puis subissent pendant neuf semaines des tests de réaction à des stimuli tactiles et thermiques répétés cinq fois. Le porteur reconnaît que ces tests peuvent déclencher une douleur au moment de la stimulation et que la neuropathie s'exprime par une hypersensibilité ou une douleur spontanée chronique, l'enjeu déclaré étant de vérifier si des vecteurs viraux atténuent ces symptômes.
Objectifs
La douleur neuropathique résulte d'une lésion ou d'un dysfonctionnement du système nerveux central ou périphérique dont les causes sont multiples, pouvant inclure entre autres des lésions nerveuses traumatiques ou faire suite à certaines catégories de traitements (notamment des anti-cancéreux). Touchant 7 % de la population générale, elles doivent conduire à l’emploi d’un arsenal thérapeutique différent de celui d'autres types de douleurs. Le traitement repose souvent sur des traitements de type antidépresseurs, antiépileptiques, ou non médicamenteux (p. ex., kinésithérapie, neuromodulation). Il n'existe à ce jour pas de traitement 100% efficace des douleurs neuropathiques, dont la prise en charge peut s'avérer complexe (douleurs chroniques, très durables dans le temps, d'où l'impossibilité de donner des antalgiques puissants tels que les opioïdes du fait de leurs effects secondaires), avec un accès inégal de la population aux spécialistes adaptés à la prise en charge de ces pathologies. Ce projet vise à évaluer des traitements qui interviendront au niveau génétique via l'administration de vecteurs viraux afin de diminuer les symptômes associés à différents types de neuropathie. Ce projet permettra de tester, dans deux modèles standard de douleur neuropathique chez le rat, ces nouvelles thérapies contre les douleurs neuropathiques.
Bénéfices attendus
Il n'existe à ce jour pas de traitement permettant de soigner l'ensemble des douleurs neuropathiques, dont la prise en charge peut s'avérer complexe (douleurs chroniques, durables dans le temps), avec un accès inégal de la population aux spécialistes adaptés à la prise en charge de ces pathologies. Ce projet permettra de tester, dans des modèles de douleur neuropathique chez le rongeur, des candidats de thérapie génique permettant de diminuer la douleur, dans le but de développer de nouvelles thérapies présentant une bonne efficacité dans la prise en charge de la douleur et l'amélioration de la qualité de vie des patients, le tout sans effet secondaire marqué.
Procédures
Une phase d'administration chirurgicale du traitement (durée de quelques minutes, 1 fois, sous anesthésie). Une phase d'induction, soit par 5 administrations espacées d'une semaine chacune d'un réactif (environ 1 minute par administration, sous contention), soit par chirurgie (1 fois, 5 à 10 minutes, sous anesthésie). Le comportement général des animaux sera évalué (observation sans manipulation, de l'ordre de quelques minutes) et des tests comportementaux (réaction à des stimuli tactiles ou thermiques, de l'ordre de 1 à 5 minutes). Chaque test sera réalisé 5 fois (sur des semaines différentes). L'étude durera 9 semaines.
Impact sur les animaux
Les animaux dans ce projet vont développer une neuropathie, qui peut se manifester par une hypersensibilité à la douleur ou une douleur spontanée, de manière chronique. L'administration de la thérapie (ainsi que l'induction chrirugicale de la neuropathie) nécessitera une phase chirurgicale pouvant entraîner une douleur post-opératoire malgré les soins péri-opératoires (incluant un analgésique). Les manipulations réalisées au cours des procédures peuvent entraîner un stress lors du test (e.g. stimulation tactile au niveau d'une patte). Les tests comportementaux basés sur la stimulation tactile ou thermique d'une zone potentiellement douloureuse, bien qu'il s'agisse de tests d'allodynie (c'est-à-dire stimulation en soi non douloureuse), peuvent entraîner une douleur au moment du test, et/ou un stress léger (pas de contention pour ces tests, mais les animaux seront manipulés hors de leur cage d'habitation pendant quelques minutes).
Devenir
Euthanasie pour prélèvement de structures nerveuses (impossible maintien en vie après ce prélèvement).
Remplacement
Ce modèle ne peut pas être remplacé par des méthodes alternatives car les modèles in vitro, ex vivo ou in silico ne permettent pas de reproduire actuellement les organes complexes et surtout leur interaction au sein du corps entier, ce qui est un point particulièrement important dans ces modèles car les lésions nerveuses induites entraînent des effets à différents niveaux de l'organisme, avec notamment une intégration centrale. Ces conditions spécifiques ne peuvent actuellement pas être reproduites in vitro, et l'étude de l'efficacité de la thérapie génique nécessite l'utilisation d'animaux présentant une douleur neuropathique. Cependant, les candidats traitements étudiés dans ce projet ont fait l'objet d'un tri et notamment d'une étude de biodistribution préalable, afin de vérifier qu'il ciblent bien les structures nerveuses d'intérêt (avant de passer sur un modèle de douleur).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour chaque test a été optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la relation dose/effet et la comparaison entre deux traitements. Le nombre d’animaux a été déterminé par une analyse de puissance tenant compte de la structure de l'étude et utilisant les données comportementales des deux modèles évalués dans ce projet au sein de l'établissement utilisateur. Les études sont dimensionnées de manière à détecter une différence minimale de 30 % dans la réponse à la douleur entre les groupes traités et le groupe témoin. Ce seuil de 30 % a été choisi pour sa pertinence clinique, car il correspond au niveau minimal de soulagement de la douleur considéré comme cliniquement significatif chez les patients. Pour chacun des paramètres étudiés, des tests standards paramétriques seront appliqués. Aussi, les études réalisées dans ce projet seront complétées par une évaluation des potentiels effets secondaires, afin d'éviter d'utiliser d'autres animaux à cette seule fin.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales pour réduire au maximum la souffrance animale est mis en oeuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis, permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse dépassant le cadre de l'étude. En cas de doute sur l’état général de l’animal, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu'au retour aux paramètres physiologiques normaux (ou attendus) ou jusqu’à atteinte des points limites. Un formulaire interne spécifique à l’espèce sera alors complété. Il intègre l’aspect général, l’aspect du pelage, des yeux, la posture, les réactions de l’animal quand il est approché ou stimulé, la respiration, l’appétit, le poids, l’état d’hydratation, les tremblements ou les convulsions, la présence de plaie, de tumeurs ou autres évènements imprévisibles. Ce formulaire de suivi des points limites permet de prendre les bonnes décisions en évitant toute souffrance animale. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans l'hébergement des animaux (e.g. sous la forme de jouets, litière, objets de nidification, objets à ronger ou mastiquer, présence de congénères...). Pendant la phase chirurgicale, les animaux sont anesthésiés et analgésiés, le programme d’anesthésie et d’analgésie étant défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. De plus, la phase de chirurgie est raffinée au maximum, par la mise à disposition d’oxygène ou air ambiant à concentration ajustable, de tapis chauffants et/ou de lampes chauffantes et de soins péri-opératoires adaptés, définis avec le vétérinaire en charge du bien-être des animaux.
Choix des espèces
Les rats sont des modèles largement employés pour étudier une grande variété de douleurs neuropathiques, que ce soit des modèles de lésion, de neuropathie consécutive à une maladie, ou encore à un traitement par chimiothérapie. Il s'agit également de l'espèce dans laquelle des tests préalabales de biodistribution ont été réalisés pour la thérapie étudiée. Rongeurs sevrés (environ 5 semaines au 1er jour de l'étude) car les douleurs neuropathiques étudiées dans ce projet ne sont pas des maladies pédiatriques.