Troubles respiratoires

Treize écouvillonnages du nez et de la trachée, cinq lavages des bronches, deux ponctions de moelle osseuse et jusqu'à six prises de sang par semaine : 246 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 216 d'entre eux sont infectés par la grippe puis par un pneumocoque et seront tués pour analyse des tissus, les 30 autres pouvant être réutilisés dans d'autres études après récupération et avis vétérinaire. Le porteur décrit une ponction lombaire par macaque, pouvant provoquer un hématome sous-cutané et aller jusqu'à l'hémorragie intrarachidienne ou intramédullaire, et un hébergement individuel pendant la phase d'infection. Le choix de cette espèce tient, selon lui, à la proximité génétique et physiologique avec l'être humain, à un appareil respiratoire de structure et de dimensions voisines et à un système immunitaire qui réagit de façon similaire.

Objectifs

La grippe constitue un enjeu majeur de santé publique. Des complications sévères peuvent survenir notamment lorsque l’infection par le virus de la grippe est suivie d’une infection bactérienne, appelée « surinfection ». Dans ce cas, les défenses naturelles des poumons sont affaiblies par le virus, ce qui permet à certaines bactéries opportunistes de s’installer plus facilement et d’aggraver la maladie. L’une des bactéries les plus souvent impliquées est Streptococcus pneumoniae, responsable notamment de pneumonies. Les surinfections bactériennes surviennent le plus souvent chez les personnes les plus fragiles, comme celles hospitalisées pour une grippe sévère, les patients en réanimation ou ceux ayant déjà d’autres problèmes de santé. Dans ces situations, la combinaison du virus et des bactéries peut entraîner des formes graves de maladie, avec un risque accru de complications voire de décès. Ce projet cherche à réduire ces complications. L’objectif est d’évaluer la sécurité et l’efficacité de nouveaux traitements limitant la gravité de la maladie lorsque virus et bactéries sont présents en même temps.

Bénéfices attendus

Aujourd’hui, certaines bactéries, comme Streptococcus pneumoniae, deviennent de plus en plus difficiles à traiter, car elles résistent aux antibiotiques habituellement utilisés, ce qui rend les infections plus difficiles à traiter. Ce projet vise à évaluer de nouveaux traitements innovants pour lutter contre les infections à Streptococcus pneumoniae. Les résultats, obtenus dans un modèle animal proche de l’humain, fourniront des connaissances essentielles pour mieux comprendre ces infections et développer de nouveaux traitements. Ils permettront également de proposer des solutions plus efficaces aux patients et d’améliorer globalement leur prise en charge. Ce projet pourrait contribuer à mieux protéger la santé humaine face à un problème de plus en plus préoccupant à l’échelle mondiale : la résistance aux antibiotiques.

Procédures

Les interventions prévues dans ce projet seront réalisées sous anesthésie générale et seront regroupés pour limiter les anesthésies (1 à 7x par semaine, 246 animaux, 30-45 minutes) : Prélèvements : - Prélèvements sanguins (1 à 6 10 fois par semaine, 246 animaux, 5 minutes). - Ecouvillonnages nasaux et trachéaux (13 fois, 246 animaux, 2 minutes) - Retrait de ganglions lymphatiques, (2 fois maximum, 216 animaux, 20 minutes) - Lavage broncho-alvéolaire (5 fois, 246 animaux, 10 minutes) - Ponction lombaire (1 fois, 216 animaux, 20min) - Moëlle osseuse (2 fois, 246 animaux, 10 minutes) Interventions - Implantation d’une puce de suivi de température (1 fois, 246 animaux, 30 minutes) - Infection par voie respiratoire, (2 fois, 216 animaux, 30 min) - Imagerie in vivo (5 fois, 246 animaux, 45 minutes) - Traitements avec des molécules thérapeutiques (jusqu’à 6 fois, 120 animaux, 5 minutes)

Impact sur les animaux

Les prélèvements et anesthésies répétés peuvent engendrer une perte d’appétit avec plus ou moins de perte de poids mineure, un hématome au niveau du site du prélèvement ou uneinfection au niveau du site de prélèvement dans les jours qui suivent le prélèvement. Après traitement, une réaction locale, des démangeaisons/douleurs dans les heures/jours suivant peuvent apparaitre. L’infection grippale peut causer de la fièvre, de la toux et un encombrement bronchique. Ces symptômes peuvent être augmentés par la surinfection par pneumocoque. L’état des animaux sera observé tous les jours et des points limites sont prévus dans le projet en cas de progression de la maladie ou d’éventuels effets inattendus du traitement. L’implantation de puces de télémétrie peut créer une réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons Les lavages bronchoalvéolaires, peuvent provoquer une toux, ou des difficultés respiratoires légères juste après le geste Les écouvillonnages nasotrachéaux peuvent provoquer un saignement nasal (léger à modéré) Le retrait de ganglions peut engendrer une réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours l’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui. La ponction lombaire peut amener à un hématome sous-cutané, pouvant aller jusqu’à l’hémorragie intrarachidienne ou intramédullaire.

Devenir

Tous les animaux infectés seront euthanasiés afin de réaliser des dosages et une analyse des tissus. Les autres animaux pourront être inclus dans d’autres études après récupération complète des animaux et sur avis favorable du vétérinaire.

Remplacement

Ce projet a pour objectif d’évaluer la sécurité et l’efficacité de nouvelles stratégies de traitements contre des infections respiratoires complexes associant le virus de la grippe et Streptococcus pneumoniae. À ce jour, les méthodes alternatives telles que les études menées sur des cellules en laboratoire (approches in vitro), sur des modèles informatiques (in silico), ou encore sur des tissus isolés (ex vivo) ne permettent pas de reproduire toute la complexité anatomique du poumon humain, notamment les interactions entre les différents types de cellules et tissus, et le fonctionnement du système immunitaire dans son ensemble. C’est pourquoi, malgré les efforts pour privilégier ces alternatives, l’utilisation de modèles animaux reste nécessaire pour atteindre les objectifs du projet. Ce modèle animal permet de reproduire la complexité de l’ensemble des mécanismes biologiques impliqués dans cette double infection et d’évaluer de façon fiable la sécurité et l’efficacité de nouveaux traitements avant toute application chez l’humain.

Réduction

Dans ce projet, plusieurs mesures sont mises en place pour utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables. Les premières étapes du projet serviront à ajuster les conditions d’infection les plus pertinentes (par exemple la quantité de bactérie utilisée) afin de reproduire de façon la plus fiable les symptômes observés chez l’humain sans multiplier les essais et selon un procédé, étape par étape, déjà publié dans la littérature scientifique. Pour affiner les paramètres importants comme la sécurité, la dose ou la manière d’administrer les traitements, seuls de petits groupes d’animaux seront utilisés. Cela permettra de sélectionner les meilleures conditions avant de passer à des études d’efficacité. Enfin, pour les études d’efficacité, le nombre d’animaux par groupe est strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats solides et interprétables. Ce nombre a été déterminé de façon à pouvoir détecter de réelles différences entre les groupes tout en évitant d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.

Raffinement

Les prélèvements et interventions sur les animaux sont réduits au minimum nécessaire pour répondre aux objectifs du projet. Ils seront effectués sous anesthésie générale pour éviter le stress et d’éventuelles douleurs et seront regroupés au maximum lors d’une même anesthésie afin de réduire le nombre d’anesthésies. Les anesthésies pouvant entrainer une diminution de l’appétit, une diversification et complémentation de l’alimentation sera instaurée au besoin. L’état général des animaux sera observé quotidiennement. À chaque intervention, l’état de santé des animaux sera évalué à l’aide d’une grille d’observation. Si des signes de maladie apparaissent, le vétérinaire sera immédiatement prévenu afin d’adapter le suivi et les soins. Le recours à des médicaments anti-douleur pourra être envisagé si nécessaire. Les points limites seront raffinés en fonction des résultats obtenus au cours de la mise en place du modèle. Les prélèvements de sang et les biopsies pouvant entrainer l’apparition d’une réaction locale, un traitement symptomatique pourra être mis en place (désinfection, analgésie locale). Pour limiter l’irritation de la trachée liée à l’intubation lors du lavage pulmonaire, un spray anesthésique sera appliqué localement en amont de la manipulation. L’implantation de puces électroniques, permettant un suivi régulier de la température corporelle, peut induire une réaction au site d’incision. Un signalement au vétérinaire sera effectué qui pourra appliquer un traitement symptomatique (désinfection, analgésie locale). Un traitement analgésique sera appliqué avant la chirurgie. Les animaux seront hébergés en groupes avant infection et en hébergements individuels proches permettant des interactions sociales pendant la phase d’infection (conservation du contact sensoriel, et hébergements face à face séparés par 2 m). Le programme d’enrichissement sera étendu par ajout de dispositifs alimentaires, jouets, renforcement du contact positif. Cet hébergement individuel est nécessaire pour éviter les biais lors de l’évaluation de la température mesurée par puce électronique, pour éviter une contamination croisée et limiter le stress lié à la cohabitation d’animaux développant la maladie

Choix des espèces

Dans ce projet, le modèle primate non-humain est choisi pour sa proximité génétique, et physiologique avec l'être humain, ce qui en fait le modèle le plus pertinent pour l’évaluation de traitements. Son appareil respiratoire ressemble beaucoup à celui de l’être humain, aussi bien par sa structure que par ses dimensions. Son système immunitaire réagit de manière similaire, avec une sensibilité aux mêmes types d’infections. De plus, les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire sont disponibles et maitrisés chez cette espèce. Ces études seront réalisées sur des animaux adultes. Le traitement à tester étant destiné principalement à la population adulte et le système immunitaire évoluant en fonction du stade de développement et de l’âge des individus, des animaux au système immunitaire mature seront donc utilisés dans ce projet.

Équipés d'une micropuce sous la peau, infectés par le virus de la grippe dans le nez puis à deux reprises dans la trachée, 120 furets subissent ensuite jusqu'à sept écouvillonnages du nez, de la gorge et de la trachée et cinq prises de sang à la jugulaire, chaque acte sous anesthésie chimique. Certains sont mélangés pendant deux jours à des congénères infectés, ce qui leur fait perdre leurs repères sociaux et spatiaux et les expose à une nouvelle hiérarchie. Tous sont tués à l'issue pour des analyses histologiques des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sur l'effectif, le porteur indique qu'aucun test statistique n'a servi à le calculer, des groupes de six furets étant retenus d'après la littérature.

Objectifs

La grippe est une infection respiratoire causée par les virus influenza, responsable chaque année d’environ un milliard de cas dans le monde, dont 3 à 5 millions de formes sévères, entraînant entre 290 000 et 650 000 décès respiratoires annuels. Cette pathologie représente un enjeu majeur de santé publique en raison de sa forte transmissibilité, de son impact socio-économique important et de sa capacité à provoquer des complications graves chez les populations vulnérables. À l’heure actuelle, la prévention de la grippe repose principalement sur la vaccination, qui demeure le moyen le plus efficace pour limiter la survenue des infections et des formes graves. Toutefois, l’efficacité vaccinale peut varier d’une saison à l’autre en fonction de l’adéquation entre le vaccin sélectionné et les virus effectivement circulants. De plus, le virus de la grippe accumule régulièrement des mutations au niveau. Ces modifications peuvent réduire l'éfficacité des vaccins. Les traitements disponibles contre la grippe reposent principalement sur l’utilisation d’antiviraux. Bien que ces molécules puissent réduire la sévérité et la durée des symptômes lorsqu’elles sont administrées précocement, leur efficacité reste limitée et l’émergence de résistances virales constitue une problématique croissante. De plus, certains traitements ne sont plus recommandées en raison d’une résistance largement répandue des virus circulants. Dans ce contexte, le développement de nouvelles stratégies (vaccin ou traitement) apparaît indispensable afin de proposer des vaccins/traitements mieux ciblés, mieux tolérés, plus éfficaces et actifs contre un large spectre de souches virales, y compris émergentes ou résistantes. Le présent projet vise ainsi à contribuer au développement de nouvelles approches innovantes afin de pallier aux limites des approches actuelles, incluant l’émergence de variants viraux présentant une sensibilité réduite aux traitements antiviraux ainsi qu’un échappement partiel à l’immunité induite par la vaccination.

Bénéfices attendus

Le projet vise à identifier et caractériser de nouveaux candidats thérapeutiques ou vaccins susceptibles de présenter une efficacité supérieure ou complémentaire aux solutions actuellement disponibles. Le développement de telles approches pourrait permettre de répondre aux limites des stratégies existantes, notamment en améliorant l’efficacité clinique et préventive, en réduisant les effets secondaires et en limitant l’apparition de résistances virales. Le projet vise à pallier les limites des approches actuelles, incluant l’émergence de variants viraux présentant une sensibilité réduite aux traitements antiviraux ainsi qu’un échappement partiel à l’immunité induite par la vaccination.

Procédures

Une micropuce sera implantée sous la peau sur les animaux avant l'infection. Elle est réalisée sur animaux vigile ou anesthésiée chimiquement si cela est préférable pour l'animal. La durée d'administration est de quelques secondes. Les infections seront réalisées par administration dans le nez ou dans la trachée sur animal anesthésié chimiquement. La administration dans le nez durera 10 secondes et sera réalisée une fois. Il y aura deux administration dans la trachée et elle dureront 30 secondes. Des prises de sang seront réalisées durant l'étude (5 par animal), le seront réalisées à la jugulaire sur animal anesthésié chimiquement et dureront 20 secondes. Des écouvillons du nez, de la gorge et de la trachée seront réalisés. Il y'en aura entre maximum 7 par animal. Il seront réalisés sur animal anesthésié chimiquement et dureront 20 secondes par écouvillons.

Impact sur les animaux

Les animaux vont être infectés avec le virus de la Grippe, pouvant entrainer l’apparition de signes cliniques (principalement fièvre, éternuement, écoulement nasal). Les écouvillons nasaux, pharyngés, trachéaux peuvent provoquer une irration des muqueuses. Ces actes seront réalisés sous anesthésie. La contention, l’injection et la mise à jeun nécessaire pour les anesthésies provoqueront un stress chez les animaux. Les animaux seront également manipulés régulièrement pour différents actes (pesées, observations cliniques.) susceptible d’induire un stress. Lors des phases d’infections par cohabitation, le mélange des animaux dans de nouveaux groupes pendant 2 jours engendrera plusieurs sources de stress : 1) la perte de repère sociaux (congénère) et enrionnementaux (odeurs, repères spatiaux) 2) adpatation a de nouveau invididu, nouvelle hiérarchie 3) la cohabitation avec un congénère infecté peut induire un stress additionnel, lié à la perception de signes comportementaux anormaux. Les administrations de vaccins peuvent générer des effets indésirables transitoires, tels que des réactions inflammatoires naturelles dues à la mobilisation du système immunitaire. Cette inflammation peut provoquer des symptômes tels que de la fièvre, apatahie, douleur locale.

Devenir

A la suite de la procédure tous les animaux seront mis à mort pour réaliser des analyses hisotlogiques des tissus.

Remplacement

Après des phases préliminaires in vitro (tests cellulaires), il est essentiel d’obtenir des données dans des conditions réelles d’utilisation, étant donné que le traitement à développer à une visée clinique (humaine). Les objectifs de ce projet requièrent la pénétration du virus dans les tissus, une excrétion physiologique virale et le développement de réponses immunitaires locales et périphériques qu'il n'est pas possible de reproduire in-vitro. L'utilisation d'animaux reste donc nécessaire pour étudier l'éfficacité des traitements ou vaccins développés.

Réduction

Des tests in vitro sont réalisés en amont afin de pré-sélectionner les traitements/vaccins qui seront utilisés. La tolérance des traitements/vaccins à également été testé en phase préclinique (souris-furets). Aucun test statistique n’a été utilisé pour calculer le nombre d’animaux. Dans la litérature, pour ce type d’étude, des groupes de minimum 6 animaux sont utilisés. Ce nombre permet d’obtenir des résultats statistiquement exploitables afin de conclure sur une réelle efficacité du traitement testé

Raffinement

Après réception, les animaux auront une période d’acclimatation de 14 jours minimum. Les animaux feront l’objet d’un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec le personnel en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minmum de contraintes. Les animaux seront hébergés en groupe sociaux et recevrons un enrichissement propre à l’espèce et régulièrement renouvelés (tunnel, hamac, kong). Les animaux seront anesthésiés chimiquement lors de l’infection et des actes invasifs (prélèvement de sang, écouvillons). Avant l’infection une micro puce permettant la prise de température sera implantée aux animaux. Durant l’étude, le poids des animaux, la température (via la micro puce) et la clinique des animaux seront mesurés/évalués quotidiennement les premiers jours post infection. Des soins vétérinaires et des mesures d'accompagnement (alimentation spécifique, adaptation de l'hébergement) seront mis en place si nécessaire. Les furets qui ne répondraient pas à ces mesures d'accompagnement et qui présenteraient une douleur et une détresse prolongées seront exclus de l'étude. Lors des phases de cohabitation, une surveillance accrue sera mise en place afin de prévenir l’apparition de blessures chez un individu dominé. Toutes remarques sur la clinique des animaux seront rapportées au vétérinaire désigné qui pourra augmenter la fréquence de suivi clinique et /ou pondéral. Si nécessaire, un traitement, compatible avec l’étude sera mis en place. Des points limites ont été définis

Choix des espèces

Le furet est une espèce très largement décrite et utilisée dans la littérature comme modèle d’infection grippale. La pathogénèse chez cette espèce est très semblable à celle de l’homme. Les animaux seront de jeunes adultes (18 semaines) car leur croissance sera terminée et ils possèderont des paramètres physiologiques stable avec un système immunitaire mature.

Une substance qui provoque une fibrose pulmonaire est administrée directement dans les voies respiratoires par incision de la trachée, en cinq à sept minutes par souris sous anesthésie. 256 souris vont être utilisées, toutes tuées pour le prélèvement des poumons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une fois la fibrose installée, elles reçoivent au niveau des cordes vocales un vecteur qui active un gène favorisant le cancer, puis quatre injections dans la cavité abdominale sur animal réveillé. Le porteur annonce essoufflement, fatigue et perte de poids, et affirme que l'impact du cancer "reste ici limité" parce que l'étude s'achève au vingt-huitième jour, avant que la maladie ne soit trop avancée.

Objectifs

La fibrose pulmonaire est une maladie où les poumons s'abîment et se couvrent de cicatrices, ce qui rend la respiration très difficile. C'est une maladie grave et, malheureusement, les personnes qui en souffrent développent souvent aussi un cancer du poumon. Soigner ces patients est un vrai défi pour les médecins. Comme leurs poumons sont déjà très fragiles, ils supportent mal les traitements habituels comme la chirurgie ou les médicaments contre le cancer, qui peuvent parfois aggraver leur état. Aujourd'hui, il existe de nouveaux médicaments pour ralentir la fibrose, mais le cancer reste un grand danger. On ne sait pas encore exactement pourquoi ces tumeurs apparaissent. Notre idée est que le changement profond de la structure du poumon à cause de la fibrose finit par « réveiller » des signaux qui poussent les cellules à devenir cancéreuses. Nous pensons que ce type de cancer est particulier et différent des autres. En comprenant mieux ces mécanismes, nous espérons trouver des solutions mieux adaptées pour protéger et soigner ces patients.

Bénéfices attendus

Le cancer du poumon est l'un des plus fréquents et des plus graves au monde. Notre étude se concentre sur un groupe de patients très précis : ceux qui développent une tumeur alors qu'ils souffrent déjà d'une fibrose pulmonaire. L'objectif est de comprendre comment ce tissu pulmonaire déjà abîmé influence la croissance du cancer. En décryptant mieux le fonctionnement de cette maladie chez ces patients particulièrement fragiles, nous espérons ouvrir la voie à des traitements plus ciblés et mieux adaptés. Nous allons notamment tester si le blocage de certains mécanismes du processus inflammatoire pourrait constituer une nouvelle piste thérapeutique prometteuse pour améliorer leur prise en charge.

Procédures

Dans ce projet, les souris seront soumises à des interventions réalisées sous anesthésie générale afin de limiter toute douleur ou stress. Les animaux recevront une seule administration par voie chirurgicale, d’une substance utilisée pour provoquer une fibrose pulmonaire, directement dans les voies respiratoires (via une incision de la trachée). Cette administration sera réalisée chez des animaux endormis permettant une diffusion homogène dans les poumons. La procédure d’injection dure entre 5 et 7minutes par souris. Une fois la fibrose établie, les animaux recevront une seule administration dans les voies aériennes (au niveau des cordes vocales) d’un vecteur permettant l’activation d’un gène favorisant le cancer. Cette étape dure environ 5 minutes. Ils recevront ensuite une injection dans la cavité abdominale d’une molécule pour regarder son effet sur le développement tumoral dans le contexte de la fibrose pulmonaire (4 injections espacées de 48h sur animal réveillé). Ce geste dure moins de 1 minute.

Impact sur les animaux

Le déclenchement de la fibrose pulmonaire chez la souris peut provoquer un essoufflement, une fatigue générale et une perte de poids. Bien qu'il n'existe pas encore de données publiées sur l'influence exacte de la fibrose sur le développement des tumeurs dans ce modèle précis, nos premières observations montrent une augmentation des lésions précoces au bout de deux semaines. Même si le cancer peut affecter le quotidien des animaux, son impact reste ici limité car l'étude se termine volontairement au 28ème jour, bien avant que la maladie ne soit trop avancée. Les effets indésirables du cancer peuvent ainsi comprendre une modification de l’apparence, du comportement, fatigue, perte de poids et difficultés respiratoires.

Devenir

Les poumons seront prélevés après l’euthanasie de l’animal.

Remplacement

Pour l'instant, il n'existe pas de méthode de remplacement permettant de reproduire fidèlement la réaction d'un poumon entier en cas de fibrose pulmonaire. En effet, pour bien comprendre comment le système immunitaire réagit dans les poumons, il est indispensable d'observer comment les cellules de défense arrivent d'autres parties du corps par le sang, un mécanisme impossible à simuler totalement de manière artificielle. Ce constat s'appuie sur des échanges réguliers avec d'autres experts lors de congrès internationaux, ainsi que sur une analyse très poussée des recherches publiées entre 2010 et 2025 dans les bases de données scientifiques de référence. Bien que notre laboratoire utilise déjà des techniques innovantes, comme des mini-organes créés en éprouvette ou des fragments de tissus humains, ces modèles ont leurs limites : ils ne possèdent pas encore de système immunitaire complet et ne peuvent pas montrer le mouvement des cellules dans l'organisme, ce qui nous oblige à maintenir ces études pour obtenir des réponses précises. Pour toutes ces raisons, il est nécessaire de recourir à un organisme entier vivant.

Réduction

Des stratégies d’optimisation de l’utilisation de chaque animal seront appliquées afin de respecter le principe de réduction : collecter le maximum d’organes de toutes les souris expérimentales, partage des tissus/organes au sein de notre unité de recherche, tri et utilisation de cellules vivantes extraites des tissus pulmonaires et modélisation informatique. Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique. Pour garantir la fiabilité des résultats, des méthodes de contrôle seront appliquées : la répartition aléatoire (randomisation), qui consiste à distribuer les souris au hasard dans les groupes pour qu’ils soient parfaitement comparables, et l’analyse en aveugle, où le chercheur évalue les échantillons sans connaître le traitement reçu par l’animal. Ces précautions assurent une neutralité totale et évitent que des attentes personnelles ou des différences individuelles n’influencent involontairement les conclusions de l’étude.

Raffinement

Pour garantir le bien-être des animaux tout au long de l'étude, nous veillons avant tout à respecter leur nature sociale en évitant de les isoler ; ils resteront donc en groupe dans leurs cages pour limiter le stress. Lors des interventions techniques, comme les injections dans les voies respiratoires, les animaux sont systématiquement placés sous anesthésie profonde pour qu'ils ne ressentent aucune douleur. De plus, un médicament antidouleur leur est administré en amont de la procédure afin d'assurer un réveil et une récupération dans les meilleures conditions possibles. Enfin, leur cadre de vie est amélioré par ce qu'on appelle l'enrichissement du milieu : ils disposent de coton pour nicher, de tunnels pour se cacher et d'une alimentation spécifique sous forme de gel, très nutritive et facile à consommer, afin de favoriser leur confort quotidien. L'équipe de recherche et le personnel de l'animalerie assurent une attention constante aux animaux en vérifiant chaque jour leur apparence physique et leur capacité à se déplacer normalement. Dès leur réveil après une intervention et jusqu'à la fin de l'étude, les animaux font l'objet d'un suivi rigoureux et quotidien. Pour garantir une évaluation objective, les chercheurs utilisent une grille de critères précis qui passe en revue l'aspect des yeux ou du pelage, le comportement social, la respiration, ainsi que l'évolution du poids. En cas d’altération de l’état générale de la souris selon les critères observées, la surveillance est renforcée pendant 24h. Si aucune amélioration n’est constatée, l’animal est euthanasié.

Choix des espèces

D’une part, les modèles de fibroses pulmonaires chez la souris sont largement décrits dans la littérature et reproduisent des aspects cliniques clés de la fibrose humaine. Les souris offrent aussi la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 8 et 12 semaines. La fibrose pulmonaire est une pathologie du sujet adulte.

Une injection unique de monocrotaline installe en trois à quatre semaines une hypertension pulmonaire qui épaissit le ventricule droit et peut évoluer vers une insuffisance cardiaque. 132 rats, mâles et âgés de quatre semaines à l'injection, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gavés pendant 28 jours avec du carvacrol, un composé de l'origan et du thym. Chacun passe ensuite sous anesthésie générale un électrocardiogramme, une IRM d'une heure et demie, une échographie et une mesure de la pression pulmonaire, avant d'être tué pour prélever les tissus. Le porteur décrit chez ces rats un "léger essoufflement" et une gêne qu'il qualifie de modérée au motif que les animaux ne sont pas soumis à l'effort.

Objectifs

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une affection cardiovasculaire sévère caractérisée par une élévation anormale de la pression dans les artères pulmonaires, entraînant une surcharge de travail inadéquate du cœur droit. Cette surcharge de pression provoque progressivement un épaississement de la paroi du ventricule droit, pouvant dans les cas les plus extrêmes conduire à une insuffisance cardiaque. Malgré des avancées thérapeutiques, l’HTAP évolue rapidement et demeure difficile à détecter à un stade précoce, compromettant ainsi le pronostic vital. De nombreuses études ont montré que l’HTAP est associée à un remodelage des vaisseaux pulmonaires, à des altérations de l’activité électrique cardiaque et à un remodelage de la structure du cœur. Parmi les composés bioactifs issus de sources naturelles, le Carvacrol (CAR) présent dans l’origan, le cresson poivré et le thym suscite un intérêt croissant pour ses propriétés antioxydantes, anesthésique, analgésique, anti-inflammatoires et cardioprotectrices. Des études récentes indiquent que le CAR pourrait moduler l’activité électrique cardiaque en agissant et il aurait la capacité de protéger le cœur des effets de l’infarctus. Dans ce contexte et malgré l’utilisation répandue du CAR dans les médicaments, les compléments alimentaires et les aliments, les données relatives à ses mécanismes d’action, en particulier concernant la fonction cardiaque dans un contexte HTAP, demeurent encore insuffisantes.. Dans ce contexte, nous chercherons à déterminer si le CAR peut contribuer à limiter le remodelage cardiaque et les altérations de l’activité électrique dans un modèle HTAP induite chez le rat.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra à court terme de mieux comprendre les mécanismes associés à la pathologie de l’HTAP. Elle permettra également de mettre en évidence l’effet thérapeutique de substances pharmacologiques sur ces divers mécanismes mis en jeu. L’efficacité de traitements préventifs et curatifs seront mis en évidence ainsi que d’éventuels effets secondaires. Si les études sont positives, des études cliniques pourront être envisagées à plus long terme sur les substances bénéfiques identifiées de façon à mettre en place un traitement plus efficace avec un rapport bénéfice-risque minimum pour les patients.

Procédures

Ce projet vise à mieux comprendre et traiter l’hypertension artérielle pulmonaire, une maladie grave qui touche les vaisseaux sanguins des poumons et fatigue fortement le cœur. Pour cela, un modèle de cette maladie sera reproduit chez le rat grâce à une injection unique d'une molécule pour déclencher la maladie. La maladie apparaît généralement après 3 à 4 semaines. L’augmentation de la pression dans les artères pulmonaires oblige alors la partie droite du cœur à travailler davantage. Avec le temps, cela provoque un épaississement du muscle cardiaque (hypertrophie) qui peut évoluer vers une insuffisance cardiaque droite. Le projet permettra d’évaluer les effets protecteurs de la molécule, ce traitement sera administré par gavage (par voie orale) pendant 28 jours après l’apparition de la maladie. Son efficacité sera étudiée à partir d’analyses du sang et des tissus. Lorsque la maladie sera installée, plusieurs examens seront réalisés sur chaque animal sous anesthésie générale afin de limiter la douleur et le stress : un électrocardiogramme (ECG) pour étudier l’activité électrique du cœur (une seule fois, environ 10 minutes) ; une IRM avec injection d’un produit de contraste pour observer le cœur et les vaisseaux (une seule fois, environ 1h30) ; une échographie cardiaque (une seule fois, environ 30 minutes) ; une mesure de la pression dans les artères pulmonaires et du débit cardiaque (une seule fois, environ 30 minutes) - un prélèvement sanguin (une seule fois, quelques minutes). L’ensemble de ces examens permet de suivre l’évolution de la maladie et d’évaluer si le traitement testé peut protéger les poumons et le cœur.

Impact sur les animaux

Chez le rat, la pathologie peut se manifester par un léger essoufflement et une diminution de l’activité. Comme les animaux ne sont pas soumis à l’effort, la gêne attendue est considérée comme modérée. Une prise de poids plus faible peut également être observée. Les anesthésies nécessaires aux examens peuvent entraîner une hypothermie,. L’injection du produit induisant l’HTAP peut provoquer une légère irritation locale. Enfin, le CAR, composé naturel présent notamment dans le thym et l’origan, est généralement bien toléré et ne présente pas d’effets indésirables significatifs aux doses utilisées.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les tissus d'intérêt pour des analyses.

Remplacement

Il est indispensable de mieux comprendre les mécanismes physiologiques et moléculaires mis en jeu dans cette pathologie afin de pouvoir élaborer une prise en charge plus ciblée. Seules des expérimentations sur modèle animal entier pourront permettre d’atteindre ce but. Par ailleurs, il est très difficile d’obtenir des échantillons de patients souffrant d’hypertension pulmonaire, ce qui limite considérablement l’étude directe des mécanismes cellulaires et moléculaires de l’HTAP et renforce donc indirectement la nécessité de modèles expérimentaux fiables pour tester en routine des médicaments à fort potentiel thérapeutique.

Réduction

Pour limiter le nombre d'animaux, les animaux sont répartis dans différents groupes expérimentaux et seront mutualisés pour permettre l’obtention de données scientifiques robustes. Les échantillons prélevés serviront pour des analyses histologiques, biochimiques et fonctionnelles. L’estimation du nombre d’animaux repose sur notre expertise préalable, en cohérence avec les données issues de la littérature, et tient compte également des besoins requis pour une analyse statistique adéquate réalisée préalablement.

Raffinement

Une attention permanente sera portée au bien-être des animaux tout au long du protocole, Lors des examens, les animaux seront sous anesthésie générale avec un protocole antidouleur approprié ainsi qu’une surveillance accrue (électrocardiogramme, capteur de pression…). Si l’état de l’animal le nécessite, les responsables du projet et/ou les vétérinaires pourront intervenir pour adapter le protocole antidouleur ou interrompre la procédure. Afin de garantir le bien-être des animaux tout au long de l’expérimentation, des outils structurés tels que l’arbre décisionnel et les critères d’arrêt des souffrances sont mis en place pour guider la prise de décision et intervenir rapidement en cas de détresse. Des points limites ont été définis afin de prévenir toute souffrance excessive des animaux inclus dans l’étude. Ces critères reposent sur l’identification de signes cliniques et comportementaux traduisant une altération significative du bien-être de l’animal, le suivi est réalisé par le personnel formé et attentif aux conditions des animaux.

Choix des espèces

Le rat est utilisé car les rongeurs sont des espèces couramment employées pour développer des modèles expérimentaux d’HTAP. En effet, les rongeurs permettent de reproduire de manière fiable les altérations vasculaires et hémodynamiques observées dans cette pathologie ce qui permet d’évaluer efficacement les traitements expérimentaux. L’injection de la molécule induisant la pathologie sera effectuée chez les rats mâles juvéniles âgés de 4 semaines et l’évaluation de l’effet de la molécule thérapeutique sera donc réalisée chez des rats de 8 semaines.