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Évaluation de nouvelles thérapies dans le domaine des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 1750
Pesées jusqu'à cinquante-deux fois, colite déclenchée par une administration intrarectale sous anesthésie, puis gavage jusqu'à trois fois par jour pendant cinquante-deux jours: 8 750 souris et 1 750 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, 3 150 d'entre eux en gravité sévère. S'y ajoutent une coloscopie hebdomadaire jusqu'à huit fois par animal avec prélèvement de micro-biopsies, des prises de sang rétro-orbitales et des mises à jeun de douze à vingt-quatre heures. Les modèles de colite provoquent perte de poids, diarrhées et présence de sang dans les fèces, une perte de poids supérieure à 20 % en 24 heures justifiant selon le porteur une mise à mort immédiate. Tous ces animaux sont tués à l'issue, le prélèvement de tissus et l'examen de leur système immunitaire servant à fixer les doses qui seront ensuite administrées à des patients en essai clinique.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux traitements sur des modèles d’inflammation chronique de l’intestin chez le rongeur. Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (ou MICI) regroupent la maladie de Crohn (MC) et la rectocolite hémorragique (RCH). Toutes deux se caractérisent par une inflammation de la paroi d’une partie du tube digestif, due à une dérégulation du système immunitaire intestinal. Cette inflammation incontrôlée est responsable de lésions tissulaires et de la chronicité de la maladie. Son origine semble résulter de la combinaison complexe de facteurs environnementaux, associés à une susceptibilité génétique du patient et à la réactivité particulière de son système immunitaire, et au microbiote. Les traitements actuels sont peu nombreux et sont dans 70% des cas inefficaces. Les cycles récurrents d’inflammation peuvent conduire à des complications : sténose, fistules, perforations entrainant une urgence chirurgicale. Les MICIs sont également associés à un risque accru de cancer colorectal. Les informations qui seront générées par le biais de ces études seront utilisées pour préparer les phases précliniques et cliniques du développement pharmaceutique de ces nouveaux traitements. Ces informations comprennent entre autres : • Dose minimale produisant un effet thérapeutique • Dose minimale pour lequel l’effet thérapeutique est le plus élevé. • Déterminant pharmacocinétique qui conduit à l’efficacité thérapeutique • Régime de doses pour les études toxicologiques exploratoires et règlementaires. • Régime de doses pour les essais cliniques chez le volontaire sain, puis chez le patient.
Bénéfices attendus
La colite ulcérative et la maladie de Crohn sont contrôlées à l’aide de médicaments immunosuppresseurs et antiinflammatoires (acide 5-aminosalicylique) qui atténuent l’inflammation intestinale. Ces traitements peuvent durer plusieurs mois, voire plusieurs années. Les traitements biologiques prescrits en deuxième intention sont très coûteux et peuvent engendrer une immunogénicité et une perte d’efficacité due à la production d’anticorps neutralisants par le patient. De nombreux patients sont également réfractaires à ces traitements. Les études qui constituent ce projet s'inscrivent dans le cadre du développement de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes dont des thérapies cellulaires et des fécalothérapies. A court terme, elles permettront de confirmer l'efficacité de nouveaux candidats médicament dans les MICIs. A plus long terme, ces études constitueront la base pour un traitement applicable à l'homme en déterminant les doses efficaces qui pourraient être administrées chez les patients dans les essais cliniques.
Procédures
Les gestes techniques concernent tous les animaux. - Pesées : Durée 30 secondes, sur animal vigile, jusqu’à une fois par jour soit jusqu’à 52 fois par animal. - Administration d’agent inducteur d’une inflammation intestinale, 3 possibilités : par voie intrarectale : 30 secondes sous anesthésie gazeuse, une fois par animal. Avec ou sans présensibilisation par voie cutanée : 15 secondes sur animal vigile, une fois par animal. par voie intraveineuse : 30 secondes sous anesthésie, une fois par animal. par voie intrapéritonéale : 10 secondes sur animal vigile. - Prélèvement de sang par voie retro-orbitale : 30 secondes, sous anesthésie générale , 1 fois par œil et par animal. Le prélèvement retro-orbital sera utilisé, seulement dans le cas où un volume plus large et un prélèvement rapide est nécessaire. Prélèvements de sang via la veine caudale : 30 secondes, sur animal vigile ou anesthésié. • Prélèvements de sang terminaux par ponction cardiaque ou veine abdominale : 30 secondes, sous anesthésie générale profonde. • Administrations des composés à potentiel thérapeutique: voie selon le composé : o Par voie orale à l’aide d’une sonde gastrique : 10 secondes sur animal vigile, jusqu’à 3 fois par jour, max 52 jours. o Par voie intrapéritonéale : 10 secondes sur animal vigile, une fois par jour, jusqu’à 7 jours, 7 fois max par animal. o Sous-cutanée : 10 secondes sur animal vigile, une fois par jour, 52 jours max. o Par voie intraveineuse retro-orbitale : 30 secondes, sous anesthésie générale, Une fois par œil et par animal. o Par voie intraveineuse via veine caudale : 30 secondes, sur animal vigile ou anesthésié, Une fois par semaine pendant 8 semaines. Pour certaines procédures seulement :•Coloscopie (proc.1): 15 minutes sur animal anesthésié, une fois par semaine soit jusqu’à 8 fois par animal. Prélèvement de 2 micro-biopsies 2 fois par animal max.• Test de perméabilité intestinale/administration de dextran par voie orale : 10 secondes sur animal vigile, une fois toute les 2 semaines soit 4 fois par animal; •Mise à jeun pour l’induction de l’inflammation intestinale (proc.2). Durée 12 à 24 heures, une fois par animal. •Mise à jeun pour le test de perméabilité intestinale (proc. 1). Durée 4 heures, une fois toutes les 2 semaines soit 4 fois par animal.
Impact sur les animaux
Ces procédures induiront chez l’animal des nuisances modérées à sévères : pesée quotidienne (30s), injection de cellules (30s), administration de traitement par gavage ou injection (i.p., i.v., s.c.) (15 à 30s) pendant plusieurs jours ainsi qu’une préhension accompagnant ces administrations (1 min). De plus, les animaux seront également soumis à des prélèvements sanguins sous anesthésie générale qui peuvent générer également des nuisances (30 à 60s). Des microéchantillons de sang pourront également être prélevés sur animaux vigiles (30s). Une mise à jeun de 4h, pendant le cycle diurne, pourrait être réalisée pour une étude perméabilité intestinale (4h par étude). Une mise à jeun de 12 à 24 heures, pourrait être réalisée pour induire le modèle TNBS selon la procédure numéro 2. Les effets indésirables attendus des modèles de colite sont une perte de poids, des diarrhées, la présence de sang au niveau des fèces et/ou du rectum. Une piloérection, une réduction de la mobilité et une perte de poids > à 20% en 24h ou 30% depuis le jour 0 justifieraient une mise à mort immédiate.
Devenir
Tous les animaux de la procédure seront mis à mort. L’évaluation de l’efficacité des composés à potentiel thérapeutique nécessite des analyses approfondies de différents tissus et du système immunitaire
Remplacement
Il existe des modèles ex-vivo d’organoïdes intestinaux permettant un premier criblage pour évaluer l’efficacité des composés permettant de limiter le recours à l’animal dans les premières phases de développement. Cependant, ce système dépourvu d’autres organes et de structures immunologiques clés (ganglions mésentérique, rate, système lymphatique, hépatique, rénale et circulatoire) ne peut pas à ce jour constituer un environnement fiable pour prédire la pharmacologie in vivo. Seul un modèle animal peut permettre d’étudier les interactions entre des entités à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes impliquant entre autres la migration de cellules immunitaires vers l’intestin. Cependant, des tests in vitro et in silico qui permettent de prédire les profiles pharmacocinétiques et les interactions avec la cible moléculaire d’intérêt seront utilisés en amont des études de ce projet. Ceci permettra de limiter le recours à l’animal.
Réduction
Les entités thérapeutiques auront préalablement été évaluées de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent par exemple de prédire le profil pharmacocinétique d’un composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme), de déterminer les caractéristiques d’interaction du composé avec la cible d’intérêt (ex. un récepteur, un canal ionique, une enzyme). En outre, le profil pharmacocinétique chez le rongeur aura aussi été déterminé. De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. Ainsi, les tests sur animaux sont réduits au minimum nécessaire. Le nombre d’animaux prévu pour ce projet se base sur les données de la littérature et les données de mise en place des modèles, notamment des analyses de puissance statistique et des tests de détermination de la taille des groupes expérimentaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des locaux conformes aux exigences règlementaires de la directive n°2010/63/UE. Ils seront hébergés en groupe dans des cages contenant de l’enrichissement afin favoriser un comportement naturel (nidification, instinct grégaire, recherche de nourriture...). Les animaux seront habitués à la manipulation avant le début des études en utilisant exclusivement des techniques non-aversives (ex : prélèvement de l’animal de sa cage avec l’aide d’un tunnel). Les procédures potentiellement douloureuses ou sources d’inconfort ou de stress se feront sous anesthésie générale. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique a minima journalière sur la durée des procédures. Les locaux et systèmes d'hébergement suivront un programme de contrôle d’hygiène et sanitaire afin de prévenir tout biais. Les conditions d’ambiance seront contrôlées sur la durée des procédures. Un programme de soins adapté sera mis en œuvre pour l’ensemble des animaux affectés à ce projet, par ou sous l'autorité du vétérinaire. Un plan d'action incluant la communication sera établi et mis en place lors d'apparition d'évènements inattendus. Le nombre de manipulations sur l’animal sera réduit au strict nécessaire car le stress lié à la manipulation non seulement affecte le bien être mais peu aussi impacter la réponse inflammatoire et immunitaire. Des critères d'arrêt anticipé seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile.
Choix des espèces
La grande majorité des modèles et des techniques utilisés dans le cadre de la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez les espèces rats et souris. De nombreuses données sur les modèles de MICIs chez le rongeur existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour l’avancement des projets. Adulte : Les données de la littérature indiquent que les rats (min. 5 semaines) et les souris (min. 7 semaines) adultes représentent des modèles fiables pour l’évaluation de l’efficacité de composés dans le domaine des MICIs car ils disposent d'un système immunitaire mature
Evaluation des effets curatifs d’un aliment thérapeutique prêt à l’emploi dans un modèle murin de malnutrition aiguë sévère
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Démontrer qu'un nouvel aliment thérapeutique fait mieux que celui utilisé depuis les années 1990 passe ici par la mise en malnutrition aiguë sévère de souris, un régime pauvre en protéines leur faisant perdre environ 15 % de leur poids en quatre jours. 420 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever tube digestif, foie, rate, reins et cerveau. Elles subissent un gavage quotidien pendant sept jours, huit prélèvements de sang sous anesthésie, cinq séjours de dix heures en cage à fond grillagé pour collecter urine et fèces, et deux tests d'anxiété et d'activité locomotrice de dix minutes. Le porteur met en avant, parmi les bénéfices du nouvel aliment, une composition sans huile de palme ni graisses hydrogénées, plus respectueuse de l'environnement.
Objectifs
Selon un récent rapport de l’Organisation des Nations Unies, 828 millions de personnes ont été touchées par la faim dans le monde en 2021. Parmi les affections liées à la faim, la malnutrition aiguë sévère (MAS), qui se caractérise par une perte de poids très importante et une dysfonction du tube digestif, est une pathologie qui touche à l’échelle mondiale plus de 13 millions d’enfants âgés de moins de 5 ans. La perte de masse sévère chez les enfants de moins de 5 ans cause un cinquième de la mortalité infantile mondiale. Afin de lutter contre cette pathologie un aliment thérapeutique prêt à l’emploi (ATPE) a été développé à la fin du XXème siècle. La composition de cet ATPE n’a pas évolué depuis sa première formulation et pourrait être considérée comme désuète compte tenu des connaissances actuelles en physiologie de la digestion. Ce projet propose de montrer l’efficacité accrue d’un nouvel ATPE par rapport à l’ATPE existant sur la reprise de poids, la fonction intestinale et les fonctions cognitives de souris atteintes de malnutrition aiguë sévère.
Bénéfices attendus
Au terme de cette étude nous espérons apporter la preuve d’une meilleure efficacité d'un nouvel aliment prêt à l'emploi (ATPE2) par rapport à un ATPE1 de souris atteintes de malnutrition aiguë sévère et valider l’ATPE testé en tant qu’aliment thérapeutique pour combattre la malnutrition aiguë sévère. En plus d'apporter une nouvelle solution pour lutter contre la malnutrition aiguë sévère, la composition de l’ATPE2 est plus respectueuse de l’environnement car il ne contient pas de graisses hydrogénées ou d’huile de palme.
Procédures
Interventions sur animaux : 1) Alimentation hypo-protéinée à volonté pour 360 souris vigiles. 2) Administration par gavage sur 360 souris vigiles (Durée 15 sec ; 1x tous les jours pendant 7 jours) 3) Administration à volonté de l’aliment thérapeutique prêt à l’emploi sur 360 souris vigiles (Durée 5 min/jours pendant 50 jours). Les souris seront placées dans une cage vide avec une boite de pétri contenant l’aliment thérapeutique prêt à l’emploi ou d’aliment standard. 4) Contention pour mesure de la masse (1x/jours tous les jours, 10 sec), de la longueur de la queue (1x/jours tous les jours, 10 sec) sur 420 souris vigiles. 5) Prélèvement sanguin (1x/7 jours, soit 8 fois, durée 2 min) sur 420 souris anesthésiées. 6) Mesure de l’activité métabolique (cage avec un fond grillagé permettant de collecter l’urine et les fèces) avec une durée de 10h sur 420 souris vigiles (5x) 7) Mesure de l’anxiété et de l’activité locomotrice (1x avant traitement et 1x en fin de traitement, durée 10 min) sur 420 souris vigiles. Les souris sont placées dans une boite de 40x40 cm et sont libres d’explorer cette boite pendant 10 min.
Impact sur les animaux
Un des effets indésirables de la malnutrition aiguë sévère est l’importante perte de poids qui, pour la souris, est de l’ordre de 15%. Cet effet est visible après 4 jours de régime hypo-protéiné. De plus, les souris modèles de malnutrition aiguë sévère n’ont pas une courbe de croissance normale, leur masse n’augmentant pas en fonction du temps. Les aliments thérapeutiques prêts à l’emploi sont des produits alimentaires destinés à l’humain et pourraient avoir des effets indésirables sur les souris (Ex : diarrhée). L’induction de la dysfonction intestinale peut provoquer une inflammation du système digestif chez la souris, ce qui pourrait aussi nuire à la digestion normale de l’animal. Enfin, les prélèvements sanguins répétés sur les souris (1 fois par semaine) lors de nos expérimentations pourraient engendrer des nuisances.
Devenir
A la fin de la procédure les animaux seront mis à mort afin de prélever leurs organes pour des analyses biologiques. Ces analyses permettront de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à l’effet thérapeutique du nouvel ATPE. Les animaux ne seront donc pas gardés en vie car nous allons collecter l’appareil digestif, le foie, la rate, les reins et le cerveau pour procéder à des analyses biologiques.
Remplacement
L’utilisation de l’animal est inévitable pour notre projet car nous cherchons à caractériser l’effet bénéfique d’un régime alimentaire au niveau systémique. Actuellement aucun modèle in vitro ne permet de mimer le phénomène étudié dans son ensemble et dans sa complexité.
Réduction
L’utilisation de l’animal est réduite au maximum. Dans cette optique, nous utiliserons des groupes de 20 souris par groupe expérimental et nous répéterons les expériences 3 fois afin de rendre nos résultats exploitables. Pour chaque expérience, le maximum d’échantillons autorisés réglementairement seront prélevés sur l’animal afin d’éviter d’avoir à reproduire l’expérience par manque de tissus. Chaque fois que cela sera possible, nous analyserons un maximum de paramètres biologiques sur les mêmes individus afin de limiter le nombre d’expériences.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera suivi tout au long de nos expériences et fera l’objet de procédures strictes. Les souris seront toujours hébergées en groupes dans des cages avec une surface réglementaire, avec un libre accès à l’eau et la nourriture. Un suivi des animaux a été mis en place en accord avec le comité de suivi du bien–être animal de notre établissement pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal. Les animaux auront à disposition des igloos, des bâtons à ronger et cotons pour la nidification. Les animaux seront suivis quotidiennement, permettant la détection précoce d’anomalies éventuelles. Des périodes d’acclimatations à l’hébergement comme à la manipulation permettront de limiter l’angoisse des animaux. Dans le cadre de notre projet la perte de poids est l’élément majeur à prendre en compte. Dans le cas d’un animal montrant une perte de poids supérieur à 20% de son poids initial, l’animal sera exclu de l’étude le temps de son rétablissement et à nouveau alimenté pendant la période de convalescence. Si ce nouveau régime alimentaire ne permet pas une reprise de poids et que l’animal atteint les points limites définis il sera euthanasié. Par exemple, un animal sera euthanasié s’il présente une prostration continue, une déshydratation ou une perte de poids supérieure à 20% de son poids initial. Enfin, les études sont systématiquement optimisées (durée du régime) d’après la littérature. De plus, les traitements sont administrés de la façon la moins invasive possible : alimentation (Administration à volonté). Enfin, les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale gazeuse afin de minimiser le stress induit par cet acte sur les animaux.
Choix des espèces
L’utilisation d’animaux vivants est un jalon nécessaire dans la conception de nouveaux médicaments, en particulier pour obtenir la preuve de concept de l’efficacité thérapeutique du produit que nous avons développé. Ce projet a pour but de démontrer qu’un nouvel aliment thérapeutique prêt à l’emploi est efficace dans un modèle de malnutrition aiguë sévère (MAS). Les rongeurs et en particulier les souris, sont fréquemment utilisés pour modéliser les maladies humaines. La pathologie dans notre étude est induite par une diminution de l’apport journalier en protéine. Les souris présentent, dans ce cas, bon nombre des signes physiopathologiques caractéristiques de la maladie (dont la perte de poids, ralentissement du développement). Le choix d’utiliser des souris a aussi été conforté par le fait qu’il est simple, rapide d’utiliser cette espèce et qu’il existe un plus grand nombre d’outils d’analyse disponibles, par rapport aux autres espèces. La malnutrition aiguë sévère est une pathologie qui peut affecter les individus à tout âge. Nous focaliserons notre étude sur la période de développement post-sevrage jusqu’à l’âge adulte. Les symptômes induits par la MAS, ainsi que les effets indésirables, ont une influence délétère à long terme lorsque cette pathologie intervient pendant l’enfance. Il s’agit donc ici de modéliser cette affection durant le développement, ce qui correspondra à la MAS observée durant l’enfance. De plus, des paramètres de développement pourront être mesurés durant l’expérimentation et comparés à ceux d’un développement normal (Poids, dimension des organes) en fonction de l’âge des animaux.
Evaluation de l’effet antiparasitaire de nouvelles molécules ou actifs naturels contre Cryptosporidium dans un modèle expérimental murin.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
Une partie des souris utilisées est privée d'interféron gamma, donc incapable de contrôler le parasite qu'on lui inocule, et une autre partie est constituée de souriceaux de sept jours. 1 870 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'inoculation de Cryptosporidium et l'administration des molécules candidates passent par un à cinq gavages par animal, sans anesthésie ni analgésie, le porteur indiquant qu'un anti-inflammatoire modifierait la réponse immunitaire et donc la prolifération du parasite. Les adultes immunodéficients peuvent se retrouver prostrés au bout d'une dizaine de jours, et toutes sont tuées en fin d'expérimentation, l'hébergement en zone confinée avec un pathogène transmissible à l'humain interdisant selon le porteur toute autre issue.
Objectifs
Le présent projet vise à évaluer (1) l’efficacité de molécules candidates anti-cryptosporidiennes présélectionnées in vitro sur des modèles murins (adulte et nouveau-nés) selon plusieurs schémas de traitements, (2) à vérifier si un mécansime de resistance vis-à-vis de celles-ci peut se produire rapidement et si ces traitements impactent le microbiote intestinal. La voie orale représente la voie privilégiée pour que la molécule soit en contact direct avec le parasite qui se développe dans la partie apicale des cellules épithéliales intestinales et qui n’est jamais plus invasif. Nous fixons comme prérequis aux expérimentations in vivo l’obtention d’un index de sélectivité (IS) qui soit supérieur à celui de la molécule de référence ie un antiparaistaire connu soit un index de sélectivité IS faible entre 2 et 3. A titre d’exemple, une molécule que nous avons identifié a un IS élevé et publié.
Bénéfices attendus
Le besoin de posséder des molécules efficaces et sures est un besoin fort que ce soit pour traiter la cryptosporidiose humaine ou animale. Nous attendons de ce projet l’identification de quelques molécules candidates capables d’entrer dans la suite du processus de validation de nouveaux composés, ie des essais de non toxicité- non carcinogène fins réalisées par des partenaires externes et après avoir pris contact avec un industriel intéresssé pour mettre ce produit sur le marché (la demande est forte). Ces étapes voient nombre de composés recalés. Il est donc important d’avoir un arsenal de composés pour qu’in fine quelques uns aient la chance de passer toutes les étapes et d’entrer sur le marché afin d’améliorer le bien être et la santé des animaux et de l’homme. L’objectif à moyen terme est bien de disposer d’un nombre suffisant de molécules pour traiter la cryptosporidiose et faire face à certains mécanismes de résistance. Leur repositionnement vers d’autres parasites apicomplexes sera envisagé avec nos collaborateurs afin d’en accroitre encore la portée thérapeutique.
Procédures
Inoculation et/ou traitement par gavage par voie orale des souris vigiles contentionnés, 1 à 5 fois et moins de 5 min.
Impact sur les animaux
L’infection par C. parvum conduit à des diarrhées chez l’homme et les ruminants. Chez les rongeurs, on n’observe pas de diarrhée mais un ramolissement des fèces. Pour les animaux témoins immunodéficient en interféron, on peut observer des prostrations des animaux après une dizaine de jours. Un suivi quotidien est réalisé et si un ou plusieurs points limites sont obervées. L’infection n’induit jamais de mortalité chez les souriceaux. Les animaux post-traitements sont suivis régulièrement pour observer si un effet indésirable est observé (baisse d’appétit, allergie au produit...), et s’il est constaté une atteinte des points limites tels que définis dans le protocole experimental. Un stress léger est attendu lors de la contention par gavage.
Devenir
Les animaux sont entrés dans des protocoles expérimentaux en zone confinée avec des pathogènes zoonotiques (risque pour l'homme) de classe II. Ils sont donc euthanasiés en fin d’expérimentation et des prélèvements seront réalisés (sang, tissus...) afin de comprendre l'efficacité thérapeutiques des différents traitements.
Remplacement
Nos protocoles expérimentaux sont programmés pour que les essais in vivo ne soient réalisés qu’une fois l’effet démontré de la molécule in vitro sur des lignées de cellules épithéliales ainsi que sa toxicité (test de mortalité cellulaire), sa solubilité dans un tampon compatible avec une administration orale et que la molécule à évaluer démontre un meilleur potentiel que la molécule de référence. L’utilisation d’organoïde n’apporte que peu d’informations supplémentaires. En effet nos cibles thérapeutiques sont localisées dans le parasite lui-même et pas au sein de la cellule hôte. De plus, les organoides n’intègrent pas l’environnement enzymatique agressif du tube digestif qui est susceptible de modifier la biodisponibilité et engendrer une modification chimique du composé. Les composés administrés in vivo peuvent en effet être modifiés par l’environnement complexe du tube digestif (pH, enzymes, etc.) ce qui est difficilement prédictif.
Réduction
Le criblage initital in vitro (efficacité, toxixité, solubilité) permet de réduire considérablement l’utilisation du nombre d’animaux. D’autre part notre organisation chronologique des expériences types est mis en place pour réduire à nouveau substantiellement (petits échantillons, non paramétriques), le nombre d’animaux. Le nombre d’animaux utilisés est d’autre part calculé au minimum pour pouvoir garantir l’utilisation de tests statistiques considérant le modèle cryptosporidium chez les rongeurs (modèle de souris sadulte immunodéficientes, modèle de souriceaux de 7 jours). Ces calculs sont basés sur notre longue expérience accompagnée d’une analyse de la littérature réalisée en amont notamment dans le cas ou le composé est repositionné par exemple, et sur un calcul de test de puissance sur nos données.
Raffinement
Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux sera réalisé avec une surveillance systématique de points limites. Points limites pour les souris selon l’âge de l’animal pendant au plus 24 à 48h, conduira de fait à l’euthanasie des animaux. Cela s’applique à toutes expériences et procédures citées dans ce document. Adulte (IFNg-/-) : Points limites = au moins un des points suivant en sus des poils hérissés : dos arqué, prostration, mobilité hésitante et aléatoire, yeux mi-clos. Souriceaux : Points limites = mobilité réduite, ou mise à l’écart du nid de façon prolongée par la mère. Toute atteinte du point limite déclenche l’euthanasie de l’animal Les animaux sont hébergés au minimum par 2 dans des cages sur litière et un enrichissement avec des feuilles de papier cellulose, bâtonnets de bois et maison rigide rouge. Et en plus des fils fins de papier kraft non blanchi sont mis pour que les femelles gestantes constituent leurs nids adin de positionner les souriceaux. Ils créent ainsi un tapis doux, élastique et confortable, ce qui en fait un matériau de nidification idéal. L’eau et l’aliment sont ad-libitum. On a une procédure légère à modérée et l’utilisation d’anti-inflammatoires agirait sur la réponse immune et donc sur la prolifération du parasite. Il est décrit dans la littérature, que l’anesthésie peut modifier la réponse immunitaire, le développement du parasite et leur voie de signalisation ce qui serait incompatible avec la finalité de la procédure et l’objectif du projet. Des interactions médicamenteuses peuvent aussi avec lieu entre les antiparasitaires testés et les des anesthésiants et analgésiants déjà décrits des études similaires. Une récompense positive, telle que popcorn ou graine de tournesol, est prévue après un acte.
Choix des espèces
Tout comme les chercheurs internationaux sur ce modèle, nous utilisons en première intention le modèle murin (avant les ruminants) qui reproduit bien l’infection et permet d’évaluer efficacement l’efficacité des drogues. Deux modèles sont utilisés, le modèle de souriceaux de 7 jours qui reproduit la susceptibilité des jeunes ruminants à cryptosporidium et le modèle de souris déficientes pour l'interféron gamma (une cytokine clé dans le contrôle du parasite) qui reproduit la susceptibilité des patients immunodéprimés. Le même parasite zoonotique, C. parvum infectant ces différentes espèces (ruminants, rongeurs, Humain) et nos antiparasitaires ciblant le métabolisme du parasite et non pas l’hôte, tous les modèles animaux susceptibles sont pertinents ; seules les conditions gastrointestinales varient ce qui nous conduit à une validation, en deuxième intention sur l’espèce d’intérêt ruminant. Nous utilisons des souris adultes entre 6 semaines et 15 semaines (souris déficientes pour inteféron gamma) et des souriceaux de 7 jours au démarrage de l’expérimentation (âge qui a été défini pour mimer celui des jeunes ruminants touchés par la cryptosporidiose et celui des jeunes enfants affectés par la maladie. Au-delà de 15 jours les souriceaux conventionels sont naturellement résistants à l’infection grâce au développement rapide de leur système immunitaire digestif.
Evaluation de molécules thérapeutiques dans des modèles d’hépatites chez la souris immunocompétente
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
4 600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des traitements plusieurs fois par semaine pendant une à douze semaines selon les groupes, avec des prélèvements de sang répétés, dans des modèles d'hépatite auto-immune. Les effets décrits incluent une perte de poids, un pelage très sale, une peau froide au toucher, des muqueuses pâles, des plaies suintantes, des lésions d'automutilation et des masses ulcérées, description qui s'accorde mal avec la souffrance seulement modérée déclarée. Le porteur ajoute que ce passage par la souris sert à réduire le nombre de formats d'anticorps, de doses et de voies d'injection qui seront ensuite testés sur des primates.
Objectifs
Les maladies auto-immunes dont les maladies inflammatoires n’ayant pas de traitements satisfaisants aujourd’hui, la recherche de nouvelles thérapies est nécessaire. Ce projet s’inscrit dans ce but afin de tester des nouvelles cibles thérapeutiques et d’en comprendre les mécanismes. La plupart des maladies auto-immunes sont caractérisées par une activation exacerbée des cellules T, des cellules B et des myeloïdes ainsi que la production d’anticorps auto-réactifs, donc d’anticorps dirigés contre le soi. Les traitements actuellement utilisés tels que les anti-inflammatoires stéroïdien ou non stéroïdien, ainsi que les anti-TNF induisent des effets secondaires. L’utilisation par exemple du rituximab qui est un anticorps anti-CD20 induit une élimination des cellules B de façon transitoire. Ce traitement ne cible pas les cellules plasmatiques sécréteurs d’auto-anticorps à l’origine en partie des maladies auto-immunes. L’objectif étant de développer une nouvelle thérapie qui ciblerait les cellules T/B et les myeloides impliquées la chronicité de l’inflammation. Le traitement habituel de l'hépatite auto-immune consiste à administrer des corticoïdes et des immunosuppresseurs. Mais cela entraine de nombreux effets secondaires d'ou la nécessité de trouver des alternatives.
Bénéfices attendus
Actuellement les traitements pour les patients atteints de maladies inflammatoires sont des corticoïdes, des immunosuppresseurs ou, depuis quelques années, de l’immunothérapie utilisant principalement les anti-TNFa. Les corticoïdes induisent néanmoins de nombreux effets secondaires surtout sur le long terme tels qu’une prise de poids, de l’hypertension, une intolérance aux sucres, des troubles endocrinien entre autres. Les immunosuppresseurs, eux, inhibent totalement le système immunitaire et rendent sensibles les patients à de nombreuses maladies virales ou autres. Pour finir, les immunothérapies sont utilisées lorsque les patients ne répondent pas/plus aux immunosuppresseurs ou corticoïdes. Elles utilisent principalement des anti-TNFa mais aussi des anti-intégrines et permettent de ralentir l’évolution de la pathologie. Néanmoins, environ 60% des patients échappent de façon primaire ou secondaire à ces traitements. Cela a aussi été observé chez l’animal avec environ 50% d’échappement primaire ou secondaire chez la souris. De plus, ils induisent eux aussi quelques effets secondaires puisqu’ils inhibent une partie du système immunitaire, rendant le sujet fragile aux maladies du quotidien. L’utilisation par exemple du rituximab qui est un anticorps anti-CD20 induit une élimination des cellules B de façon transitoire. Ce traitement ne cible pas les cellules plasmatiques sécréteurs d’auto-anticorps à l’origine en partie des maladies auto-immunes. L’objectif étant de développer une nouvelle thérapie qui ciblerait les B et/ou les cellules T pathogéniques. Chez l’animal nous espérons pouvoir observer un blocage, une élimination ou réduction des cellules pathogéniques. Si ces études in vivo sont bénéfiques pour l’animal nous envisageons de pouvoir débuter un essai clinique chez l’Homme afin de traiter les patients ayant des maladies auto-immunes ou inflammatoires et de leur proposer une nouvelle stratégie thérapeutique. Les nouvelles thérapies passent par le modèle animal avant d’envisager de tester la molécule dans un essai clinique.
Procédures
Les traitements administrés aux animaux durent quelques secondes et seront réalisés plusieurs fois par semaine durant plusieurs semaines. Des prélèvements sanguins seront réalisés durant plusieurs semaines et durent quelques secondes. Les traitements administrés aux animaux (X semaine) ainsi que les prélèvements sanguins (X semaine) seront variables en nombre de semaines (Procédure 1 : 3 semaines, Procédure 2: 5 semaines ; Procédure 3 ; 1 à 12 semaines) mais pas en durée (toujours quelques secondes) et dépendra de chaque groupe de souris et du succès du traitement.
Impact sur les animaux
Il va s’en suivre une perte de poids associée à un score clinique important c'est à dire une modification du comportement et de l'apparence physique. Lorsque le score clinique est elevée, il y a une apparence physique altérée (poils très sales, coloration anormale de la peau, froid au toucher, pâleur des muqueuses, plaie de l’œil, lésion sévère (automutilation, plaie suintante, masse ulcérée…) et un comportement modifié (agitation/torpeur, impossibilité de mouvement, dos cambré/voussure du dos).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés une fois l'expérience terminée ou les points limites atteints. L'injection peut entrainer une perte de poids, un changement dans le comportement chez la souris. Cela va se produire dans les groupes contrôles et dans les groupes dont les molécules n'ont pas d'effets bénéfiques. Dans les groupes ou un effet bénéfique pourrait être observé, les souris seront quand même euthanasiées car cela n'est pas possible d'utiliser les mêmes souris pour un second protocole car l'âge de la souris ne sera plus adéquat.
Remplacement
Les nouvelles thérapies passent par le modèle animal avant d’envisager de tester la molécule dans un essai clinique. Vu la complexité du système immunitaire et des différences entre espèces, il est nécessaire d’étudier l’impact d’une molécule ainsi que ses effets thérapeutiques sur un modèle proche de l’Homme. Pour cette première nécessité le primate est souvent utilisé, ici, nous avons la possibilité d’éviter l’utilisation de primate, donc nous étudierons ces paramètres chez la souris. Avant l’utilisation chez l’animal, nous sélectionnerons préalablement nos molécules par différents tests in vitro notamment d’affinité et d’avidité pour les récepteurs mais aussi d’efficacité sur des cellules humaines. En effet, les molécules sont testées in vitro afin de déterminer si elles ont la capacité d'induire l'effet attendue c'est à dire, la sécrétion de cytokines anti-inflammatoires, le blocage de molécules activatrices sur différents types cellulaires, ou l'activation de molécules inhibitrices afin de réguler l'inhibition des cellules cibles. Les modèles d'hépatites qui reproduisent au mieux ce qui se produit chez l'homme ont été décrit chez la souris.
Réduction
Les tests statistiques qui seront réalisés seront des tests non paramétriques pour comparer chaque groupe en fonction du groupe contrôle. Il pourra également être réalisé des tests pour comparer tous les groupes les uns avec les autres ou tous les groupes en fonction du groupe contrôle. Nous avons réduit chaque groupe au minimum de 5 souris nécessaire à l’obtention d’une différence statistique. Le nombre d’animaux sera réduit autant que possible.
Raffinement
Si un animal se retrouve dominant et attaque ses congénères, il sera isolé dans une cage individuelle avec un dôme. Les animaux seront manipulés pour s’habituer aux expérimentateurs mais le protocole ne commencera qu’une semaine après l’arrivée. En amont de l’expérience le protocole sera entièrement planifié afin d’éviter du stress à l’animal et les points limites seront définis afin d’anticiper toute souffrance. Les animaux montrant des signes de douleurs lors de l’expérience recevront des molécules leur permettant d’atténuer la douleur et elles seront mélangés dans l’eau de biberon pour la nuit. Lorsque les points limites seront atteints, les animaux seront mis à mort par dislocation des cervicales après anesthésie. Les animaux ne seront pas maintenus au-delà des délais décrits pour chaque modèle, limitant leur utilisation si cela n’est pas nécessaire.
Choix des espèces
Des formats d’anticorps ont été validés in vitro. Les animaux sont indispensables car ils permettent de tester in vivo l’efficacité ou la non-efficacité de (des) format(s), ainsi que les effets secondaires possiblement liés avant de le tester en clinique chez l’Homme si celui (ceux)-ci est (sont) efficace (s). En outre, avant de passer aux travaux généralement réalisés chez le primate, il est impératif de valider au préalable l’efficacité de cette thérapie chez la souris afin de réduire au maximum le nombre de format d’anticorps, la dose ainsi que la voie d’injection qui pourrait être testés chez le primate. Les souris seront utilisées autour de 8 semaines.
Etude de l’inflammation et de la douleur intestinale
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
3 980 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une colite leur est induite, des électrodes sont implantées par une chirurgie de vingt minutes pour mesurer leur sensibilité viscérale, et elles sont tuées trois jours plus tard, après des injections intraveineuses et des prélèvements de sang à la veine caudale ou jugulaire. Le porteur écrit que chaque procédure induit de la douleur et qu'aucun antidouleur ne peut être administré, la médication risquant d'interférer avec l'inflammation recherchée et avec la molécule testée. Il conclut que ces limites rendent l'expérimentation animale "incontournable" et le recours à l'"organisme entier" "indispensable", pour évaluer des molécules dont l'apport annoncé reste de préparer un passage en clinique.
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, touchent chaque année des milliers de personnes en France, avec des phases inflammatoires suivies de rémissions. Les symptômes incluent diarrhée, fièvre, douleurs abdominales, fatigue et perte d’appétit, rendant leur traitement complexe. L'objectif thérapeutique évolue vers la recherche d'une "rémission physiologique". Malgré les avancées des thérapies biologiques, leur coût élevé et leur efficacité parfois limitée nécessitent le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les effets polyvalents des molécules et les enjeux thérapeutiques sous-jaccents rendent indispensable l’utilisation de modèles in vivo. Nos modèles d’inflammation et de douleur intestinale sont indispensables pour étudier les effets d’une molécule sur un organisme entier et pour accélérer le passage en clinique chez l’homme. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques pour les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin chez la souris via 3 modèles inflammatoires. En ce qui concerne le choix d’un modèle aigu ou chronique, il dépendra d’une part du mécanisme d’action de la molécule à tester et d’autre part de la cible thérapeutique. De la même façon, la fréquence, la voie et le volume des administrations seront variables puisque dépendants des molécules.
Bénéfices attendus
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, touchent chaque année des milliers de personnes en France, avec des phases inflammatoires suivies de rémissions. Les symptômes incluent diarrhée, fièvre, douleurs abdominales, fatigue et perte d’appétit, rendant leur traitement complexe. L'objectif thérapeutique évolue vers la recherche d'une "rémission physiologique". Malgré les avancées des thérapies biologiques, leur coût élevé et leur efficacité parfois limitée nécessitent le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques pour les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin chez la souris. La validation de molécule(s) analgésique(s) et/ou anti-inflammatoire(s) dans des modèles de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin murins serait un premier pas vers des tests chez l'humain et la possible commercialisation de molécules pouvant soulager ces millers de personnes en France attends de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin
Procédures
Lors des différentes procédures les animaux seront soumis à une chirurgie (sous anesthésie et analgésie) afin d'implanter les électrodes nécessaires pour mesurer la sensibilité viscérale des animaux. La chirurgie dure environ 20 minutes par animal et ces derniers sont observés quotidiennement puis sacrifiés après 3 jours. Les animaux seront également soumis à des injections en intra-veineuse d'une durée de 30 secondes des différentes molécules analgésiques à tester. Selon la molécule à tester, un prélèvement sanguin pourra être réalisé au cours ou à la fin de la procédure expérimentale. La fréquence et le volume dépendront de l'étude. Cependant, les prélèvements seront effectués en total respect de la réglementation internationale et européenne. Les volumes et fréquences des prélèvements seront déterminées selon la publication internationale. Le site de prélèvement sera soit la veine caudale soit la veine jugulaire (sous anesthésie et pour une durée de 5 minutes d'induction de l'anesthésie et 30 secondes de prélèvements). Un prélèvement tissulaire post-mortem, à la fin de l’expérience, sera réalisé. Pour l'une des inductions de la pathologie, les animaux auront une injection de cellules en intra-veineuse.
Impact sur les animaux
Les différentes procédures induisent chacune de la douleur chez l'animal de façon transitoire. Cependant, nous ne pouvons utiliser de médication puisque la pathologie que nous souhaitons mimer est une pathologie inflammatoire. De plus, l’utilisation de médication pourrait interférer avec l’effet de la molécule testée. Durant toute la période d’expérimentation l’état général des animaux sera observé quotidiennement (évaluation du poids, présence de sang dans les fèces, déshydratation…). Des effets secondaires liés à la colite pourront être observés comme de la perte de poids, de la diarrhée ou de la douleur. D'autres effets secondaires pourraient apparaitre suite à la chirurgie tels que l'infection, la douleur et la perte d'appétit/déshydratation. Lors du test de la sensibilité viscérale de l'animal, de la douleur pourra être ressentie ainsi que du stress du à la contention de l'animal.
Devenir
L'ensemble des animaux seront sacrifiés à la fin de chaque procédure afin de réaliser des prélèvements tissulaires post-mortem.
Remplacement
Les méthodes alternatives, permettant une évaluation du statut douloureux de l'animal sont peu représentatives de la pathologie humaine. Ainsi, ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale afin de valider de nouvelles cibles thérapeutiques pour les douleurs viscérales. De plus, la douleur et l'inflammation sont des réactions intégrées de l'organisme entier impossible à reproduire in vitro dans leur intégralité.
Réduction
Une veille bibliographique est/sera effectuée pour éviter de refaire des expérimentations déjà réalisées par d'autres équipes. De plus, le nombre d'animaux (12 souris par groupe) a été consciencieusement établit avec le minimum nécessaire pour l'obtention de résultats statistiquement significatifs (en prenant en compte la variabilité interindividuelle). Tout au long des différentes procédures les animaux seront observés et pesés. La présence de sang dans les selles et le comportement/aspect général de l'animal seront également analysés. Cette méthode non-invasive permettra donc de suivre au cours du temps, sur un même animal, évolution de la pathologie. Nous avons déterminé le nombre d'animaux par lot grâce à l'utilisation d'un test statistique. Cela nous a permis de déterminer qu'un minimum de 12 animaux par lot est nécessaire pour détecter des différences significatives entre les groupes expérimentaux.
Raffinement
Afin de suivre la directive européenne 2010/63/UE, un enrichissement sera rajouté aux animaux. A savoir, des igloos et des carrés de coton pur ou du papier absorbant permettant aux animaux de faire une nidation. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux et/ou d'amélioration des procédures pour diminuer la souffrance animale. Durant toute la période d’expérimentation, l’état général des animaux sera observé au minimum une fois par jour. Pour chaque procédure des points limites ont été défini pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal et l'animal sera euthanasié s’il présente un de ces points limites d’arrêt de la procédure. Les points limites seront : altérations des fonctions normales (impossibilité d'uriner, de s'alimenter, ...), vocalisation, tremblements, une perte de pôids élévée (mais
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris âgées d’au moins 8 semaines car nous souhaitons utiliser des animaux adultes et matures. De plus, c'est l'âge utilisé classiquement dans la littérature pour ces modèles. Nous avons opté pour le modèle murin car les modèles de colite induite ont été largement décrits et validés dans cette espèce, offrant ainsi une base solide et bien documentée pour l'étude des mécanismes inflammatoires et des réponses immunitaires associés à la pathologie.
Identification de molécules bioactives pour traiter le diabète de type 2 (EU 2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Les souris qui perdent 20 % de leur poids, vocalisent, tremblent ou dont l'hyperglycémie devient trop forte sont retirées de l'étude et tuées. 1 200 souris vont être utilisées dans des procédures classées au niveau de souffrance le plus faible, toutes tuées à l'issue pour que soit mesurée la motilité de leur intestin. Un régime riche en graisses leur induit un diabète, puis viennent un gavage quotidien, un test de tolérance au glucose avec deux heures de prélèvements sanguins, une contention de trente secondes pour la mesure de composition corporelle, un isolement de quarante-huit heures en calorimétrie et un transport vers un second établissement. Le porteur annonce des traitements qui "surpassent en efficacité" ceux disponibles et des "solutions naturelles et durables" tirées d'extraits végétaux, quand le projet consiste à cribler des molécules sur des souris rendues diabétiques.
Objectifs
L'objectif central de ce projet est d'identifier et de caractériser des molécules bioactives potentielles pour la prévention et le traitement du diabète de type 2 (DT2). Le DT2 est une maladie métabolique chronique qui affecte des millions de personnes dans le monde et présente une sérieuse menace pour la santé publique. Nos recherches visent à découvrir de nouvelles molécules ou à optimiser celles déjà identifiées, qui pourraient offrir des alternatives thérapeutiques plus efficaces et plus sûres que les traitements actuels, tels que la metformine, le liraglutide, sulfamides... Le projet se déroule dans 2 Etablissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
La recherche sur le diabète de type 2 (DT2) a un impact direct sur des millions de vies à travers le monde. Ce projet, en se concentrant sur l'identification de nouvelles molécules bioactives, présente plusieurs bénéfices potentiels qui pourraient considérablement améliorer la prise en charge de cette maladie grâce à de nouveaux traitements potentiellement plus efficaces : en identifiant des molécules bioactives inédites, nous pourrions découvrir des traitements qui surpassent en efficacité ceux actuellement disponibles. Ces molécules pourraient cibler la maladie sous des angles différents, offrant des thérapies plus adaptées à divers sous-groupes de patients. Notre recherche pourrait éclairer de nouvelles voies métaboliques ou biologiques associées au DT2, offrant ainsi de nouvelles cibles thérapeutiques pour le futur. Solutions naturelles et durables : Si des molécules bioactives sont identifiées à partir d'extraits naturels, cela pourrait conduire à des thérapies plus durables et éco-responsables, tout en valorisant la biodiversité et les savoirs traditionnels associés. En somme, les retombées de ce projet pourraient transformer la manière dont le DT2 est traité et compris, offrant de l'espoir à des millions de personnes et contribuant à une meilleure santé publique globale.
Procédures
Dans le cadre de notre projet sur l'identification de molécules bioactives pour traiter le diabète de type 2, voici les potentielles nuisances auxquelles les animaux pourraient être exposés : - pour tester l'efficacité de nouvelles molécules bioactives, la voie orale (gavage) est nécessaire pour cibler l'intestin. Le traitement est administré quotidiennement pendant la durée du protocole (30 secondes par gavage) et une fois pour le test oral de tolérance au glucose. De plus, les prélèvements de glycémie pendant 2 h sont effectués une seule fois en fin de protocole (10 secondes par prélèvement sanguin) pour le test de tolérance orale au glucose ou au xylose. Enfin, les animaux subissent une contention dans un espace restreint (mesure de la composition corporelle pendant 30 secondes) et l’isolement de 48h pour la mesure de la calorimétrie indirecte. Dans ce projet, la procédure 1 est entièrement réalisée au sein de l'établissement EU1. La procédure 2 est en partie réalisée au sein de l'établissement établissement EU1 et ce n'est que la dernière semaine que les animaux sont amenés dans l'établissement EU2 pour la colorimétrie indirecte.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de notre projet sur l'identification de molécules bioactives pour traiter le diabète de type 2, voici les potentielles nuisances auxquelles les animaux pourraient être exposés : -Procédures : Pour tester l'efficacité de nouvelles molécules bioactives, la voie orale (gavage) est nécessaire pour cibler l'intestin. Ce geste ainsi que la contention des animaux lors du gavage peut induire du stress. De plus ,des prélèvements sang à la veine caudale des animaux sont nécessaires, ce qui pourrait causer du stress aux animaux. -Effets secondaires des molécules : Comme pour tout nouveau composé, il existe un risque d'effets secondaires inattendus qui peuvent affecter le bien-être des animaux. - Risque de maladie : L'induction du diabète de type 2 chez des animaux sains pour les besoins de la recherche pourrait affecter leur état de santé général et leur bien-être. En effet, les régimes riches en graisses peuvent induire des altérations de la fonction hépatique et rénale par exemple. - Transport des animaux : les animaux pourraient être perturbé par ce changement d'environnement.
Devenir
Les souris issues des procédures 1 ou 2 sont ensuite euthanasiées afin de d'étudier la motilité intestinale de ces souris grâce à des capteurs isotoniques.
Remplacement
Pour identifier des acteurs moléculaires capables de ralentir les contractions duodénales, afin de restaurer l’activité du cerveau et à terme l’utilisation périphérique de glucose, nous avons besoin d'individus vivants sous différents régimes mimant les conditions physiopathologiques (diabète & obésité) où nos molécules pourraient avoir un effet thérapeutique. De plus notre projet implique la communication inter-organes, il n'est donc pas possible de se passer d'organismes complets. Toutefois, lorsque nous avons de nombreuses molécules à tester, nous avons développé un modèle de test d'efficacité in vitro sur cellules épithéliales intestinales afin de sélectionner un nombre limité de candidats efficaces à tester in vivo pour limiter le recours à l'expériementation animale.
Réduction
Le modèle utilisé dans ce protocole est un modèle détaillé et validé dans la littérature. De plus, la souris est un modèle de référence dans l’étude des désordres métaboliques. Notre maîtrise de l’utilisation de la souris sur ce modèle depuis plus de 5 ans ainsi que nos études bibliographiques minutieuses, nous permettent de limiter le nombre d’animaux. Par groupe, 10 souris sont nécessaires afin de garantir la reproductibilité des résultats tout en tenant compte de la variabilité interindividuelle.
Raffinement
Nous mettons mis en oeuvre diverses stratégies : - Formation et suivi des compétences de notre équipe afin de s'assurer que tous ceux qui s'occupent des animaux ou effectuent des expérimentations soient correctement formés pour le faire de manière éthique et humaine. - Hébergement enrichi : toutes les cages ont un igloo et 2 carrés de ouates pour fournir un environnement qui encourage les comportements naturels et permet aux animaux de vivre dans un environnement aussi proche que possible de leur habitat naturel. - Surveillance régulière : le bien-être et le comportement des animaux est vérifé quotidiennement (observation des animaux, de leur comportement, du pelage, de leur déplacement et comportement exploratoire, verification des croquettes et du biberon) et les souris sont pesées une à 2 fois par semaine pour vérifier que les points limite ne sont pas atteints. La surveillance et l'observation quotidienne minutieuse des animaux est effectuée avec une grille de scoring avec des critères précis et une fiche de suivi du bien-être animal à remplir par l'expérimentateur dès qu'une anomalie est observée. Les animaux sont hébergés dans une zootechnie agréée dans laquelle une structure du Suivi du Bien-Etre Animal est mis en place. Pour le transport entre les 2 établissements, une procédure décrit précisément toute la marche à suivre et les précautions à prendre pour limiter au maximum le stress des animaux. Les points limites de ce projet sont : Perte de poids atteignant 20%, altérations des fonctions normales (impossibilité d’uriner, de s’alimenter…), vocalisation, tremblements…, posture anormale (voûté ou déséquilibré pour soulager une zone douloureuse, démarche anormale, diminution des mouvements, prostration), troubles urinaires ou hyperglycémie trop importante qui engendredrait une souffrance de l'animal.
Choix des espèces
La souris réagit très bien aux régimes alimentaires déséquilibrés, modèle expérimental de référence dans l'étude du métabolisme glucidique. De plus notre équipe maîtrise l’utilisation de ces différents modèles chez la souris, nous permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux et d’assurer le suivi des souris. Stade adulte. Nous souhaitons nous affranchir de la période de croissance des animaux.
Identification de molécules bioactives pour traiter le diabète de type 2 (EU 1/2)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Gavées quotidiennement pendant toute la durée du protocole, placées en contention pour la mesure de leur composition corporelle puis isolées quarante-huit heures en calorimétrie, 1 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées à l'issue pour étudier la motilité de leur intestin à l'aide de capteurs isotoniques. L'objectif déclaré est d'identifier des molécules contre le diabète de type 2, un diabète que les expérimentateurs induisent eux-mêmes chez des souris saines par des régimes riches en graisses dont ils reconnaissent qu'ils peuvent altérer les fonctions hépatique et rénale. Le porteur indique que dix souris par groupe suffisent à garantir la reproductibilité, sans préciser comment ce chiffre aboutit à 1 200 animaux.
Objectifs
L'objectif central de ce projet est d'identifier et de caractériser des molécules bioactives potentielles pour la prévention et le traitement du diabète de type 2 (DT2). Le DT2 est une maladie métabolique chronique qui affecte des millions de personnes dans le monde et présente une sérieuse menace pour la santé publique. Nos recherches visent à découvrir de nouvelles molécules ou à optimiser celles déjà identifiées, qui pourraient offrir des alternatives thérapeutiques plus efficaces et plus sûres que les traitements actuels, tels que la metformine, le liraglutide, sulfamides... Le projet se déroule dans 2 Etablissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
La recherche sur le diabète de type 2 (DT2) a un impact direct sur des millions de vies à travers le monde. Ce projet, en se concentrant sur l'identification de nouvelles molécules bioactives, présente plusieurs bénéfices potentiels qui pourraient considérablement améliorer la prise en charge de cette maladie grâce à de nouveaux traitements potentiellement plus efficaces : en identifiant des molécules bioactives inédites, nous pourrions découvrir des traitements qui surpassent en efficacité ceux actuellement disponibles. Ces molécules pourraient cibler la maladie sous des angles différents, offrant des thérapies plus adaptées à divers sous-groupes de patients. Notre recherche pourrait éclairer de nouvelles voies métaboliques ou biologiques associées au DT2, offrant ainsi de nouvelles cibles thérapeutiques pour le futur. Solutions naturelles et durables : Si des molécules bioactives sont identifiées à partir d'extraits naturels, cela pourrait conduire à des thérapies plus durables et éco-responsables, tout en valorisant la biodiversité et les savoirs traditionnels associés. En somme, les retombées de ce projet pourraient transformer la manière dont le DT2 est traité et compris, offrant de l'espoir à des millions de personnes et contribuant à une meilleure santé publique globale.
Procédures
Dans le cadre de notre projet sur l'identification de molécules bioactives pour traiter le diabète de type 2, voici les potentielles nuisances auxquelles les animaux pourraient être exposés : - pour tester l'efficacité de nouvelles molécules bioactives, la voie orale (gavage) est nécessaire pour cibler l'intestin. Le traitement est administré quotidiennement pendant la durée du protocole (30 secondes par gavage) et une fois pour le test oral de tolérance au glucose. De plus, les prélèvements de glycémie pendant 2 h sont effectués une seule fois en fin de protocole (10 secondes par prélèvement sanguin) pour le test de tolérance orale au glucose ou au xylose. Enfin, les animaux subissent une contention dans un espace restreint (mesure de la composition corporelle pendant 30 secondes) et l’isolement de 48h pour la mesure de la calorimétrie indirecte. Dans ce projet, la procédure 1 est entièrement réalisée au sein de l'établissement EU1. La procédure 2 est en partie réalisée au sein de l'établissement établissement EU1 et ce n'est que la dernière semaine que les animaux sont amenés dans l'établissement EU2 pour la colorimétrie indirecte.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de notre projet sur l'identification de molécules bioactives pour traiter le diabète de type 2, voici les potentielles nuisances auxquelles les animaux pourraient être exposés : -Procédures : Pour tester l'efficacité de nouvelles molécules bioactives, la voie orale (gavage) est nécessaire pour cibler l'intestin. Ce geste ainsi que la contention des animaux lors du gavage peut induire du stress. De plus ,des prélèvements sang à la veine caudale des animaux sont nécessaires, ce qui pourrait causer du stress aux animaux. -Effets secondaires des molécules : Comme pour tout nouveau composé, il existe un risque d'effets secondaires inattendus qui peuvent affecter le bien-être des animaux. - Risque de maladie : L'induction du diabète de type 2 chez des animaux sains pour les besoins de la recherche pourrait affecter leur état de santé général et leur bien-être. En effet, les régimes riches en graisses peuvent induire des altérations de la fonction hépatique et rénale par exemple. - Transport des animaux : les animaux pourraient être perturbé par ce changement d'environnement.
Devenir
Les souris issues des procédures 1 ou 2 sont ensuite euthanasiées afin de d'étudier la motilité intestinale de ces souris grâce à des capteurs isotoniques.
Remplacement
Pour identifier des acteurs moléculaires capables de ralentir les contractions duodénales, afin de restaurer l’activité du cerveau et à terme l’utilisation périphérique de glucose, nous avons besoin d'individus vivants sous différents régimes mimant les conditions physiopathologiques (diabète & obésité) où nos molécules pourraient avoir un effet thérapeutique. De plus notre projet implique la communication inter-organes, il n'est donc pas possible de se passer d'organismes complets. Toutefois, lorsque nous avons de nombreuses molécules à tester, nous avons développé un modèle de test d'efficacité in vitro sur cellules épithéliales intestinales afin de sélectionner un nombre limité de candidats efficaces à tester in vivo pour limiter le recours à l'expériementation animale.
Réduction
Le modèle utilisé dans ce protocole est un modèle détaillé et validé dans la littérature. De plus, la souris est un modèle de référence dans l’étude des désordres métaboliques. Notre maîtrise de l’utilisation de la souris sur ce modèle depuis plus de 5 ans ainsi que nos études bibliographiques minutieuses, nous permettent de limiter le nombre d’animaux. Par groupe, 10 souris sont nécessaires afin de garantir la reproductibilité des résultats tout en tenant compte de la variabilité interindividuelle.
Raffinement
Nous mettons mis en oeuvre diverses stratégies : - Formation et suivi des compétences de notre équipe afin de s'assurer que tous ceux qui s'occupent des animaux ou effectuent des expérimentations soient correctement formés pour le faire de manière éthique et humaine. - Hébergement enrichi : toutes les cages ont un igloo et 2 carrés de ouates pour fournir un environnement qui encourage les comportements naturels et permet aux animaux de vivre dans un environnement aussi proche que possible de leur habitat naturel. - Surveillance régulière : le bien-être et le comportement des animaux est vérifé quotidiennement (observation des animaux, de leur comportement, du pelage, de leur déplacement et comportement exploratoire, verification des croquettes et du biberon) et les souris sont pesées une à 2 fois par semaine pour vérifier que les points limite ne sont pas atteints. La surveillance et l'observation quotidienne minutieuse des animaux est effectuée avec une grille de scoring avec des critères précis et une fiche de suivi du bien-être animal à remplir par l'expérimentateur dès qu'une anomalie est observée. Les animaux sont hébergés dans une zootechnie agréée dans laquelle une structure du Suivi du Bien-Etre Animal est mis en place. Pour le transport entre les 2 établissements, une procédure décrit précisément toute la marche à suivre et les précautions à prendre pour limiter au maximum le stress des animaux. Les points limites de ce projet sont : Perte de poids atteignant 20%, altérations des fonctions normales (impossibilité d’uriner, de s’alimenter…), vocalisation, tremblements…, posture anormale (voûté ou déséquilibré pour soulager une zone douloureuse, démarche anormale, diminution des mouvements, prostration), troubles urinaires ou hyperglycémie trop importante qui engendredrait une souffrance de l'animal.
Choix des espèces
La souris réagit très bien aux régimes alimentaires déséquilibrés, modèle expérimental de référence dans l'étude du métabolisme glucidique. De plus notre équipe maîtrise l’utilisation de ces différents modèles chez la souris, nous permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux et d’assurer le suivi des souris. Stade adulte. Nous souhaitons nous affranchir de la période de croissance des animaux.
Caractérisation de lignées de rats portant des mutations dans le gène CLCN4
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Placés seuls en cage de 17 h à 9 h pendant trois nuits, en gardant un contact visuel avec leurs congénères, pour un test de préférence du saccharose, les rats passent aussi des tests de locomotion, d'anxiété, de coordination, de force, de mémoire et de comportement compulsif, ainsi qu'une prise de sang et une mesure de la fonction musculaire sous anesthésie. 100 rats porteurs de mutations du gène CLCN4 vont être utilisés, tous tués à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le projet vise à vérifier si ces lignées reproduisent une maladie neurodéveloppementale rare, et le porteur indique qu'une des mutations rend les mâles "plus chétifs, plus agressifs". Hormis le test du saccharose, il désigne chaque test par ce qu'il mesure sans dire lequel est employé, et mentionne un "test impliquant de l'eau", après lequel les rats sont séchés sous une lampe chauffante, sans l'identifier.
Objectifs
La maladie liée au gène d'intérêt est une maladie neurodeveloppementale rare liée au chromosome X. Elle affecte les deux sexes et est associée à une déficience intellectuelle, à l'épilepsie, à des problèmes gastro-intestinaux et à des troubles du mouvement et du comportement. Ce gène code pour une protéine dont la fonction et le mode d'action n'est pas encore bien compris. Ce projet nous permettra d'évaluer dans quelle mesure le modèle de rat correspond au spectre clinique de la maladie, et de déterminer son utilité pour les recherches futures sur la physiopathologie de ce syndrome et les développements thérapeutiques potentiels. Les besoins médicaux des patients souffrant de cette pathologie restent largement insatisfaits. Seules des thérapies multidisciplinaires de soutien sont disponibles. Il est donc nécessaire de mieux comprendre la physiopathologie de cette maladie en utilisant un modèle animal approprié.
Bénéfices attendus
Étant donné l'absence actuelle de modèle animal approprié pour cette pathologie, nous pensons que si la caractérisation des modèles de rats montre une récapitulation précise des symptomes associés à cette maladie, les résultats du travail proposé auront un impact significatif : Cela ouvrira la voie à une analyse plus approfondie des aspects génétiques, fonctionnels et cliniques de la maladie, avec la possibilité de générer des données significatives et translationnelles, et ainsi mieux comprendre la physiopathologie. Ce projet nous permettra ainsi d'évaluer dans quelle mesure le modèle de rat correspond au spectre clinique de la maladie, et de déterminer son utilité pour les recherches futures sur la physiopathologie du syndrome et les développements thérapeutiques potentiels.
Procédures
Nous allons réaliser les tests d'exploration fonctionnelle suivants de 12-20 semaines d'âge, chacun des tests étant réalisé une seule fois : Mesure de l'activité locomotrice et anxiété (30 minutes) observations cliniques (5 à 10 minutes); tests de coordination (4 sessions de 20 minutes maximum en 2 jours + 18 minutes au total sur 3 jours); test de force musculaire (5 minutes environ); test pour évaluer des troubles compulsifs (30 minutes); test d'apprentissage et mémoire (45 minutes au total en 8 jours); AMENDEMENT - ajout d'un test pour évaluer la dépression (3*16h); test pour évaluer la fonction musculaire (10 minutes) sous anesthésie; le suivi du poids des animaux (1X/semaine); prélèvement des fécès (30 secondes) et prélèvement sanguin (30 secondes) sous contention rapide AMENDEMENT - sous anesthésie. L'ensemble des animaux de l'étude recevront pour le test de la fonction musculaire, une injection d'anesthésique et une autre de son réversant.
Impact sur les animaux
Une des mutations ponctuelles induit un léger phénotype, les mâles sont notamment plus chétifs, plus agressifs, ils peuvent présenter des problèmes locomoteurs. Lors des injections d'anesthésique, les animaux sont maintenus en contention rapide de quelques secondes le temps d'injecter le produit, ce qui peut stresser un court instant l'animal avant d'être relaché dans sa cage. De même, la prise de sang pour les animaux qui ne seront pas perfusés au paraformaldéhyde (PFA), sera réalisée sous contention durant quelques secondes. AMENDEMENT - une prise de sang sera effectuée sous anesthésie sur l'ensemble des animaux. AMENDEMENT - Le test de préférence du saccharose nécessite d'isoler les animaux pendant 3 nuits, tout en gardant le contact visuel avec leurs congénères: les animaux seront placés seuls dans des cages d'hébergement de 17h à 9h le lendemain matin pendant 3 jours. De 9h à 17h, les animaux retrouveront leur cage et leur congénère d'origine.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la réalisation de l'ensemble des expériences afin de prélever les organes et réaliser des analyses complémentaires post-mortem (analyses histologiques et de protéomique)
Remplacement
L'objectif de cette étude est de caractériser des modèles de rats portant des mutations dans le gène d'intérêt et d'observer si ces modèles sont représentatifs de la clinique humaine. Il s'agit en particulier de caractériser les phénotypes comportementaux, déficience intellectuelle, hypotonie, troubles neurologiques, anomalies cérébrales, anxiété, comportement compulsif, déficit d'attention, constipation, difficultés d'alimentation, petite taille et microcéphalie. Des modèles in vitro vont permettre de mieux comprendre les mécanismes d'action, mais seul un modèle animal nous permettra de caractériser les symptômes de la pathologie associés au gène d'intérêt.
Réduction
Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons 64 animaux mutants (16 mâles mutation 1 + 16 femelles mutation 1 + 16 mâles mutation 2 + 16 femelles mutation 2) et 32 animaux contrôles (16 mâles + 16 femelles) pour évaluer le phénotype des animaux. Les animaux contrôles seront mutualisés pour les deux mutations, permettant ainsi de réduire le nombre total de rats. Ce nombre de rats permettra d'assurer un nombre d'animaux suffisant durant le protocole afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques robustes. Afin de monter les cohortes expérimentales, nous allons réaliser un type de croisement qui va générer des animaux tous potentiellement constitutifs de la cohorte expérimentale, ce qui permet de limiter fortement le nombre d'animaux générés.
Raffinement
Afin d’améliorer leurs conditions de vie, les rats seront ainsi stabulés dans des conditions optimales pour l’espèce : en petit groupe, avec des paramètres environnementaux maitrisés, un milieu enrichi à l’aide de nids, de bâton à ronger, de balles à ronger et de croquettes d'alimentation dans le fond de la cage pour favoriser l'enfouissement. Pour les cages de mâles, à chaque change, nous leur remettons un peu de litière sale de leur précédente cage afin de limiter l'agressivité pour la prise de territoire / hiérarchie. Nous enrichissons fortement le milieu de vie des animaux, surtout des mâles afin d'éviter au maximum l'agressivité. Tous les animaux seront observés de manière quotidienne et suivis selon un tableau de scoring pour l'évaluation de la douleur et pour l'établissement de points limites, prenant en compte le poids, l'apparence physique, les signes cliniques et le comportement de l'animal. Tout au long des procédures, si l’état de santé de l’animal est dégradé, le personnel formé et compétent décide de ne pas réaliser le test et d'euthanasier l’animal le cas échéant. Le type de croisement choisi pour monter cette cohorte expérimentale permet d'optimiser le nombre d'animaux pour créer la cohorte et également de ne pas maintenir de mâles reproducteurs dans la colonie et ainsi ne pas avoir d'animaux avec un potentiel phénotype dommageable (puisque seul les mâles sont atteints). Les animaux auront passé une période d'habituation de 15 jours qui vise à les habituer à la manipulation et donc réduire le stress ressenti lors des différents transferts de leur cage d'hébergement vers les différents tests. Dans le test impliquant de l'eau, les rats après les séances, seront séchés à l'aide d'une serviette puis placés sous une lampe chauffante afin d'être parfaitement secs au moment du retour dans leur cage d'hébergement. Lors de l'anesthésie, du gel oculaire est placé sur la cornée afin de prévenir tout déssèchement de l'oeil, et les animaux sont placés sur un tapis chauffant à 37°C durant toute la durée de l'anesthésie pour prévenir la déperdition de chaleur. AMENDEMENT- L'isolement des animaux lors du test de préférence du saccharose (3*16h) se déroulera dans des cages d'hébergement avec enrichissement (nid, bâton et balle à ronger). Ces cages sont transparentes et les animaux continueront d'avoir un contact visuel avec leurs congénères.
Choix des espèces
Le modèle rat portant des mutations dans le gène d'intérêt permet de reproduire tout ou partie des symptômes de la pathologie observés en clinique humaine (données préliminaires). Par ailleurs, le gène d'intérêt du rat se trouve sur le chromosome X comme chez l'Homme, contrairement à la souris. Nous utiliserons des animaux adultes jeunes. Nous avons besoin que les animaux soient matures physiologiquement, cérébralement et physiquement pour effectuer cette batterie de tests. Le calendrier échelonné des divers tests de phénotypage démarrera à l'âge de 12 semaines, et durera 6-8 semaines pour réaliser l'ensemble des tests.
Cathétérisme Vasculaire chez les rongeurs et administration par voie parentérale. Application à des études d’évaluation d’efficacité de composés innovants dans des modèles d’inflammation aigue, ou de défaillance hépatique aigue ou chroniques (ALF et ACLF)
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 4140
Le choc, la détresse cardio-respiratoire et les troubles de la thermorégulation servent ici de critères de point limite, et une partie des animaux les atteindra assez tôt pour être tuée avant terme. 4 440 souris et 4 140 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, 2 360 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 6 220 un niveau sévère. Un cathéter veineux leur est posé sous anesthésie, puis vient un gavage d'un agent toxique pour le foie deux à trois fois par semaine pendant dix semaines pour installer une cirrhose, avant une injection qui déclenche la défaillance hépatique aiguë. Le porteur écrit vouloir "reproduire une gravité qui sera jugée sévère" tout en maintenant les animaux dans un état qu'il estime acceptable, et renvoie au conditionnel les solutions thérapeutiques qu'il espère proposer aux patients.
Objectifs
La défaillance hépatique aigue ou acute-on-chronic liver failure (ACLF) est un syndrome fulminant qui survient de manière aiguë, chez des patients qui souffrent d'une maladie hépatique chronique qui peut avoir différentes origines (virales,métabolique, ou médicamenteuse). La défaillance aigue généralement en raison d'un événement précipitant, et qui évolue rapidement vers une défaillance de multiples organes Elle survient chez environ 30% des patients hospitalisés atteints de cirrhose et est associée à un taux de mortalité à 28 jours qui varie entre 20% et 70% selon le grade de l’ACLF. L'objectif de ce projet est d'instrumentaliser des voies veineuses chez le rongeur et de les utiliser dans nos modèles pré établis pour évaluer l'efficacité de produits nouveaux. Nous sommes effectivement contraints à effctuer des administrations soit en bolus unique, en admnistration répétées ou perfusions lentes, des composés que nous étudions. Les modèles intrumentés par un cathéter posé en voie veineuse ( dits cathétérisés) seront employés dans des modèles que nous avons déjà développés (modèles d'infammation aigue au LPS, de stress oxydatif à l'acétaminophène ou au pyrazole, ou d'alcoolisation massive produisant une translocation bactérienne ) sur des animaux sains,ou dejà atteints d'une maladie hépatique. dans le traitement des patients qui subissent cet évènement aigu.
Bénéfices attendus
Lors d’épisodes ACLF, il est nécessaire de prendre en charge les patients pour les défaillances multiples le plus précocement possible pour préserver le capital hépatocytaire qui subsiste, et qui peut se révéler être vital lors de la survenue d’un second épisode d’ACLF Aujourd’hui les traitements employés agissent sur les symptômes tels que la pression portale, l’infection, l’hémorragie digestive ou le syndrome hépato-rénal à l’aide de corticoïdes par exemple de manière à préserver les chances d’éligibilité à la transplantation. Les solutions thérapeutiques que nous espérons proposer visent à agir simultanément sur les différentes voies qui sont à l’origine des défaillances multiples donc sur les mécanismes à l’origine des effets fulminants observés. (Infection, inflammation, immunité et métabolisme). A ces bénéfices attendus lors du déroulement de nos projets, nous avons ajouté la voie veineuse d’administration des composé étudiés qui reflète davantage la situation majoritairement vécue en clinique humaine
Procédures
Selon les procédures concernées, les gestes techniques pratiqués pourront être un peu différents : • Pour les opérations chirurgicales de pose du cathéter, les animaux seront anesthésiés au masque (anesthésie volatile au gaz) et ils recevront successivement : • 1 injection unique avant l’opération d’un médicament anti-douleur (=analgésique) • 1 injection de solution physiologique qui prévient la déshydratation fréquente lors de la chirurgie • 1 aspersion locale de médicament anti-douleur à l’emplacement de l’incision. • 3 injections par jour d’un médicament anti-douleur au cours des 3 jours qui suivent l’opération. • Pour les phases d’induction de la cirrhose hépatique Les animaux qui recevront par gavages un agent chimique toxique pour le foie (2 fois par semaine à 2mL/kg pour les rats et 3 fois par semaine pour les souris), pendant 10 semaines successives. Chaque manipulation de l’animal dure environ 15 secondes. Les animaux subiront un prélèvement sanguin sous anesthésie volatile (prélèvement intermédiaire et final ; la durée totale de chaque prélèvement dure environ 2 minutes. • Pour la phase de déclenchement de la défaillance hépatique Les animaux recevront une injection intrapéritonéale à 5mL/kg pour les rats et 10mL/kg pour les souris. Durée du geste y compris contention est de15 secondes • Pour les études pharmacocinétiques Les animaux subiront des micro-prélèvements intermédiaires au niveau du cathéter sans introduction d’aiguille en conditions vigiles au nombre de 6 pour les rats et 3 pour les souris. Durée y compris la contention de l’animal 15 secondes Les animaux subiront des prélèvements terminaux sous anesthésie gazeuse. Durée y compris l’anesthésie : 2 minutes
Impact sur les animaux
La défaillance hépatique aigue du patient cirrhotique représente un évènement grave, sa survie est engagée. Le modèle d’étude développé chez la souris ou le rat présente manifestement des signes cliniques d’inconfort. On s’attend à observer des animaux en état de choc et de détresse cardio-respiratoire, avec des épisodes de troubles de la régulation de la température corporelle. Les effets cités sont observés de manière plus ou moins prononcée, ces signes constituent les critères d’atteinte des points limites. Certains animaux présenteront ces symptômes à des stades qui nécessiteront un point d’arrêt anticipé. Pour évaluer les effets de nos composés, nous nous fixons comme objectif de reproduire une gravité qui sera jugée sévère mais qui permette de maintenir des animaux dans un état acceptable du point de vue éthique et conservant toute pertinence scientifique.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort car il est indispensable de recueillir les organes en vue d'analyses d'expression de gènes ( transcriptomique) , ou de proteine ( histologie)
Remplacement
La possibilité de disposer d’un modèle animal qui permet d’évaluer les effets des nouveaux composés sur tous les aspects d'une pathologie présente chez l’homme constitue une étape clé dans la lutte contre ces maladies et font de nos modèles des outils translationnels très pertinents. Bien qu'une première phase de sélection des meilleurs composés soit effectuée sur des modèles acellulaires ou cellulaires, contribuant ainsi à l’utilisation de méthodes alternatives visant à remplacer partiellement l’utilisation des animaux comme nous le rappelle la règle des 3R’s, l’évaluation finale du potentiel thérapeutique des produits dans des modèles animaux reste cependant nécessaire. Le recours à l'emploi d’un animal vivant permet d’évaluer la réelle efficacité des composés dans un système biologique complexe et «global », capable de métaboliser les pricipes actifs donc de déceler les effets secondaires, capable d'activer toutes les voies de signalisation qui participent à la caractérisation de ce modèle. Son remplacement à ce stade du projet scientifique (phase pré clinique) n'est pas envisageable dans une système biologique isolé ou cellulaire qui quelque soit sa nature ne pourra apporter tous les enseignements issus de l'expérimentation in vivo.
Réduction
La stratégie de réduction consiste à ne réaliser que les essais avec les composés les plus prometteurs ayant satisfait aux étapes de sélection préliminaires in vitro. La réduction du nombre d'animaux est motivée par la longueur/lourdeur des procédures expérimentales, cela nous a conduit lors d'essais pilotes ou préliminaires de cibler le juste nombre d'individus nécessaires à l'obtention de résultats pertinents. Les paramètres que nous étudions in vivo (bio marqueurs, induction/répression de gènes, effets histologiques etc) doivent être pertinents. Nous écartons les paramètres peu représentatifs et peu discriminants statistiquement qui nécessiteraient des effectifs trop importants. Nous disposons de données expérimentales ou publiées dans la littérature sur les paramètres biologiques ou biomarqueurs les plus pertinents et "robustes". Des approches statistiques permettent d'affiner les effectifs et donc de réduire les nombres d'animaux.
Raffinement
Les rats sont hébergés par paires ou trios, les souris peuvent être gardées en groupes sociaux plus importants (5 ou 6 par cage). L’enrichissement du milieu est systématisé par l’apport de dispositifs permettant aux animaux de ronger (blocs ou billes des bois), un apport de coton compressé permet de maintenir l’instinct de création du nid, des tunnels en polycarbonate transparent teintés en rouge sont placés dans les cages pour apporter un espace simulant la dissimulation et favorisant le maintien de l’instinct grégaire des rats. Nous avons opté pour la pose de cathéters qui offrent un accès à l’aide d’un bouton métallique bouché par un obturateur aimanté qui présente l’avantage de pouvoir faire cohabiter les animaux dans une même cage sans crainte d’arrachage du cathéter par les congénères, cela constitue une amélioration significative du bien-être des animaux. L'établissement de points limites dans ce modèle expérimental de défaillance hépatique nous permet d'écarter tout individu susceptible de subir un inconfort trop important ou de la douleur. Bien conscient que nous développons dans ce projet des modèles sévères, nous nous efforçons d'avoir recours à des moyens analgésiques adaptés et non confondants. La pathologie et les mécanismes qui la déclenchent sont en partie connus, l'emballement inflammatoire en est une composante, le recours à des moyens de lutte contre la douleur peut introduire un biais expérimental ; une étape de validation s’impose pour chaque situation.
Choix des espèces
La littérature scientifique, est riche sur la cirrhose du foie, les espèces employées à ce stade de la recherche sont les rongeurs qui sont de bons répondeurs aux stimuli métaboliques, et constituent modèles et des moyens vivants de valider l’efficacité d’une nouvelle molécule dans le traitement de la pathologie étudiée. Les méthodes chirurgicales de pose de cathéters chez les souris et rats sont parfaitement décrites et idéalement adaptées à l'utilisation de ces espèces dans ce projet. Les rats sont de jeunes adultes de 6 à 7 semaines d’âge, les souris sont-elles âgées de 8 à 10 semaines , elle ont alors un poids qui permettent une manipulation plus aisée ( environ 25gr)
Rôle des voies de réponse aux défauts de l’homéostasie protéique dans la réponse aux traitements de chimiothérapie dans des modèles murins de cancers MSI (Instabilité des MicroSatellites)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées à l'issue, une partie sans même être analysée puisqu'elle ne sert qu'à l'entretien de la lignée, 384 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Ces souris transgéniques développent spontanément des lymphomes et des adénocarcinomes intestinaux dans leur première année de vie, avec grossissement de la rate, du thymus et du foie, occlusions intestinales et amaigrissement. Elles reçoivent jusqu'à quarante injections intrapéritonéales sur huit mois, vigiles, et alternent chaque mois deux semaines de régime gras et deux semaines de régime standard, cette alternance servant à faire apparaître plus souvent le type de tumeur étudié. Le porteur affirme qu'on ne peut pas recréer in vitro la complexité d'un "organisme entier" et conclut qu'il est "nécessaire" de travailler in vivo.
Objectifs
Les cancers MSI (pour microsatellites instables), sont des tumeurs fréquentes, présentant des niveaux élevés de mutations notamment dans des séquences répétées microsatellites. Ces tumeurs sont caractérisées par la perte de l’activité du système de réparation de l’ADN appelée MMR (pour MisMatch Repair). Dans ce type de tumeurs, nous avons rapporté l’effet d’une mutation dans un gène codant pour une protéine dont le rôle est de protéger la cellule d’agressions et stress. La mutation de ce gène présente dans 25 pourcents des tumeurs des patients atteint de cancer MSI, affaiblis la cellule tumorale, tandis que son absence est associée à une résistance des tumeurs aux traitements de chimiothérapie. Avec ce projet nous voulons trouver une nouvelle piste thérapeutique pour les patients atteints de cancer MSI qui présente une mutation dans ce gène et qui donc est résistante à la chimiothérapie. Nous espérons expliquer comment les cellules tumorales utilisent cette protéine pour se défendre des dommages induits par les agents de chimiothérapie. Dans ce projet, nous testerons l'hypothèse selon laquelle la perte de fonction de la protéine influence la sensibilité des cellules tumorales aux chimiothérapies via la modulation de l'activité métabolique de la cellule. D’un point de vue fondamentale ce projet vise à améliorer nos connaissances des mécanismes de résistance à la chimiothérapie de certaines cellules tumorales. D’un point de vue clinique ce projet ouvre à terme des nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement de patients atteints de cancers coliques de type MSI.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’élucider dans un point de vue fondamentale et clinique, le rôle du métabolisme dans la réponse à la chimiothérapie des patients atteints de cancers coliques de type MSI (pour Microsatellites instables). Les cancers MSI (pour microsatellites instables), sont des tumeurs fréquentes, présentant des niveaux élevés de mutations notamment dans des séquences répétées microsatellites. Ces tumeurs sont caractérisées par la perte de l’activité du système de réparation de l’ADN appelée MMR (pour MisMatch Repair). Des préliminaires montrent que dans environs 75 pourcents de ces types de tumeurs, le métabolisme et la protéostasie c’est-à-dire la biogenèse, le repliement, le trafic et la dégradation des protéines, seraient associé à une mauvaise réponse au traitement de chimiothérapie et ceci via une protéine spécifique que nous étudions ici. Les résultats que nous obtiendrons ouvriront à terme des nouvelles pistes thérapeutiques pour ce type de cancer
Procédures
Les modèles murins transgéniques utilisés développent spontanément des cancers dit MSI pour microsatellites instables (lymphome et adénocarcinome) dans la première année de vie. Les animaux recevront un régime riche en gras à raison de 2 semaines par mois et retrouveront un régime classique les 2 semaines suivantes tout au long du projet. Les animaux recevront différents traitements par injections intrapéritonéales sur animal vigile à raison de 5 injections par mois pendant maximum 8 mois (soit 40 injections maximum). Dès l’apparition de signes évocateurs du développement d’une tumeur, les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements pour répondre à la question scientifique.
Impact sur les animaux
Les modèles murins transgéniques utilisés développent spontanément des cancers dit MSI pour microsatellites instables (lymphome et adénocarcinome) dans la première année de vie. Les effets indésirables sont donc principalement liés à ce développement tumoral. Les principaux symptômes du lymphome sont une augmentation de la taille des organes comme la rate, le thymus et le foie ainsi que dans certains cas des ganglions qui se manifeste généralement par une prise de volume au niveau abdominale/cou. Pour l’adénocarcinome intestinal, il s’agit d’une tumeur qui reste localisé et n’envahi pas les tissus/organes à distance (pas de métastase). Les souris dans ce contexte peuvent faire des occlusions intestinales qui se manifeste généralement par un amaigrissement. L’alternance entre régime standard et régime riche en gras pourra induire un léger stress en raison du changement d’alimentation (néophobie de la souris). L’administration des différents traitements par injection intrapéritonéale pourront induire un stress et une douleur de courte durée lié à la piqure de l’aiguille. Les traitements devraient réduire les effets liés au développement tumorale (lymphome et adénocarcinome) avec de possibles effets secondaires mais qui semblent très limités.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux seront euthanasiés selon des méthodes réglementaires adaptée afin de prélever des tissus pour analyse. Une partie des animaux ne seront pas analysés puisqu’ils seront euthanasiés dans le cadre de l’entretien de la lignée.
Remplacement
La mise en œuvre de ce projet n’est aujourd’hui possible que grâce à l’obtention préalable de données in vitro. A ce stade de nos recherches, il est important tester notre hypothèse sur un modèle in vivo afin d’ouvrir à terme une nouvelle piste thérapeutique. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Dans le cas d’un projet qui vise à étudier l’effet d’une nouvelle molécule et l’implication du métabolisme dans la réponse à la chimiothérapie, il est nécessaire de travailler sur un modèle in vivo car mieux adaptés à l'observation des effets globaux sur un sujet vivant et en particulier pour ce qui concerne l’initiation et la progression tumoral ainsi que les effets autres qui pourraient se manifester sur l’organisme.
Réduction
Le projet impliquera un total de 384 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l'utilisation inutile de souris. En effet, en se basant sur les données de la littérature nous avons choisi de mettre en une étude séquentielle afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Dans un premier temps, un premier lot d’animaux sera inclus pour définir la concentration optimale des traitements. Dans un second temps, nous évaluerons l’impact de ces traitements à leur concentration optimale sur nos modèles transgéniques. Cette stratégie permettant de réduire significativement le nombre d’animaux impliqués. De plus, l’utilisation de la stratégie du riche en gras de manière alterné permet d’accroitre la fréquence du développement de l’un des types de tumeur qui nous intéresse, ce qui permet de réduire la taille des groupes à 20 souris. Il apparait nécessaire de mettre en observation 20 souris par groupe pour espérer mettre en évidence un impact significatif du traitement dans le cadre de notre expérience en restant respectueux de la règle des 3R. Nous utiliserons différents tests statistiques pour l’interprétation fiable de nos résultats.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite). Les contraintes induites par le manipulateur dans ce protocole sont faibles (uniquement l’injection des traitements). Elles sont réalisées par du personnel formé et compétent et avec du matériel adapté en condition stérile. Durant les phases de traitement la surveillance sera augmentée afin de mettre en évidence toute intolérance liée au traitement. Un suivi pondéral des animaux sera réalisé afin de mettre en évidence une éventuelle perte/prise de poids. La principale douleur pouvant être subit par les animaux concerne surtout le développement naturel des tumeurs. Ainsi, grâce au suivi et à la très bonne connaissance des modèles murins utilisés, nous pouvons détecter les premiers signes d’un développement tumoral. Dans ce cas, les souris seront immédiatement euthanasiées.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : Les souris sont des animaux modifiables génétiquement et qui montrent de grandes similarités en termes de mécanismes moléculaires et cellulaires avec l'homme. Pour notre projet, l'utilisation des modèles murins est la seule approche permettant d'intégrer le développement tumoral MSI et la complexité de la réponse aux traitements de chimiothérapie. Justification des stades : Les études se feront avec des animaux adultes. Les animaux impliqués dans la mise au point des traitements seront des animaux commerciaux utilisées à partir de 8 semaines de vie. Nous avons choisi cet âge pour tester la toxicité du traitement sur des animaux relativement jeunes afin d’envisager pour la dose un traitement préventif si besoin. Les modèles animaux qui développent des tumeurs spontanément rentreront dans le protocole de traitements à partir d’environs 8-10 semaines. Les souris auront alors atteint un poids et une taille favorable pour pouvoir bien supporter le traitement de chimiothérapie. De plus, grâce à notre expérience de ces modèles, nous savons que l’âge moyenne d’apparition des signes cliniques liés au développement de la pathologie est de 180 jours, ainsi la mise en œuvre d’un traitement à partir de 8-10 semaines nous permettra d’évaluer l’efficacité d’un traitement curatif ainsi que préventif.
Humanisation du foie de souris et modélisation de pathologies hépatiques
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Une humanisation du foie qui ne réussit qu'environ une fois sur deux, et un effectif calé sur le plan commercial d'une entreprise : 7850 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pour tester la toxicité et l'efficacité de candidats médicaments contre des infections virales, un cancer ou une insuffisance du foie, elles reçoivent une ou deux injections d'un composé qui tue leurs propres cellules hépatiques et une greffe de cellules hépatiques humaines, avec, par la veine porte, une chirurgie qui déplace les viscères. Les candidats médicaments sont administrés par voie pulmonaire, tumorale, cutanée, digestive ou par injection. Les souris au foie humanisé peuvent être reprises dans d'autres projets ou dans une formation interne aux gestes techniques, 200 étant déclarées réutilisables, et le porteur indique que les autres sont tuées parce qu'elles ne recouvreront pas leur état de santé. Il présente la souris comme une espèce "facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de caractériser la toxicité et l'efficacité de candidats médicaments visant par exemple à guérir les infections virales, le cancer du foie ou des maladies métaboliques, ou encore des traitements indiqués en cas d'insuffisance hépatique. Pour ce faire nous utiliserons des souris au foie humanisé permettant de recréer un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. Le protocole consiste à remplacer les cellules hépatiques de souris par des cellules hépatiques humaines. Les cellules hépatiques humaines pourront ensuite par exemple être infectées par des virus humains spécifiques et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de recréer, dans la souris, un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. De plus les cellules hépatiques humaines pourront être infectées par des virus humains spécifiques et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, plus acceptable éthiquement que les primates non-humains et bien caractérisée au niveau génétique. Les propriétés génétiques de la souche immunodéficiente pourront également être exploitées pour l’étude de l'insuffisance hépatique.
Procédures
1 ou 2 injections(s) de composé induisant la mort des hépatocytes. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Injection SC d’analgésique : moins d’une minute. Greffe des cellules ou implants thérapeutiques : entre 5 et 30 minutes. En parallèle, des candidats médicaments seront administrés par voie pulmonaire, tumorale, dermique, digestive ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Pour les prélèvements sanguins, les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon un schéma établi et une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire et figurera dans le protocolé d’étude.
Impact sur les animaux
Des nuisances peuvent être induites par la ou les injection(s) de composé induisant la mort des hépatocytes, les risques inhérents à tout acte chirurgical, la greffe des cellules, une gêne au niveau du transit intestinal liée au déplacement des viscères dans les heures suivant la chirurgie via la veine porte, l’administration de traitements, la greffe d’implants thérapeutiques (patchs ou autres), l’induction des maladies, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Dans le cadre d’une utilisation continue, les animaux issus de ce projet et ayant subit une humanisation pourront être utilisés dans d’autres projets autorisés par le MESRI dans l’établissement utilisateur. Des souris pourront être utilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve d’un avis vétérinaire favorable. Sinon, les animaux sont euthanasiés car ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.
Remplacement
Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie, qui présente une architecture et un fonctionnement complexes qui ne peuvent être reproduits in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophiles, ...). La souris au foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide et pertinent pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les pathologies hépatiques, telles que les maladies virales ou métaboliques, les insuffisances hépatiques et le cancer chez l’humain.
Réduction
Un total de 7850 souris seront utilisées, couvrant une période 5 ans et permettant de réaliser par exemple 80 études précliniques de 50 souris sachant que le processus d’humanisation n’est efficient qu’à environ 50%. Ce nombre a été déterminé sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques adaptés aux effets attendus de la série et sur base des données historiques collectées par l’entreprise. De plus, 50 souris seront utilisées dans le cadre de l’implantation du patch correspondant à une étude pilote de 5 souris et une première étude de 45 souris pour l’évaluation de l’efficacité du patch. L’humanisation du foie des souris via injection d’hépatocytes dans la veine porte est une mesure de réduction par l’amélioration attendue de la réussite de la greffe, autour de 50% via l’injection splénique d’hépatocytes et donc l’utilisation de moins d’animaux.
Raffinement
En début d'étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum sauf si le protocole d’étude nécessite un jeûne de nourriture. La durée de ce jeûne ne pourra dépasser 12 heures par semaine avec un maximum de 6h consécutives. L’eau ne sera jamais retirée des cages. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : par exemple morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Les souris seront hébergées dans une atmosphère disposant d’un cycle lumière-obscurité, d’une température et d’une hygrométrie contrôlés en permanence. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès le premier geste invasif. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Concernant les prélèvements sanguins, les fréquences sont limitées et définies dans le protocole d’étude. Les animaux n’attendront pas dans la salle d’euthanasie. Une salle d’attente est prévue à cet effet. Lorsqu’un animal rentre en salle d’euthanasie, il doit être immédiatement euthanasié. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique et de la perte de poids.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. De plus, la souche immunodéficiente présente une mutation génétique permettant d’induire la mort sélective des hépatocytes murins. Cela permet non seulement de greffer des hépatocytes humains en vue d’humaniser le foie, mais également d’évaluer des solutions thérapeutiques indiquées dans le cas de défaillance hépatique. L'humanisation du foie se déroulera sur des animaux âgés de 5 à 10 semaines. Il a été décrit que travailler avec des animaux jeunes permet une meilleure prise de greffe. Par ailleurs, la taille de la rate étant, proportionnellement, supérieure, la transplantation des cellules sera facilitée. Les pathologies hépatiques pourront être induites sur les animaux humanisés ou non.
Evaluation de systemes de fermeture innovants pour l’endoscopie flexible
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Quatre à huit heures d'anesthésie générale par animal, dans un même temps opératoire : 99 porcs vont être utilisés, dont 63 opérés puis tués avant tout réveil et 36 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'analyse histologique des organes opérés. Chacun subit la pose d'un cathéter dans la veine de l'oreille, une intubation, un scanner et des endoscopies hautes ou basses. Trois dispositifs de fermeture endoscopique sont évalués en vue d'une demande de mise sur le marché et d'essais chez l'humain, le porteur rappelant que les autorités sanitaires imposent ces études animales. Il note que l'absence de réveil permet "d'augmenter le nombre d'essais sur un même sujet", et retient le porc charcutier de 30 à 50 kilos pour sa taille et parce que l'espèce est "communément acceptée par les agences de régulation".
Objectifs
L'objectif de du projet est d’évaluer la sécurité et la performance de 3 dispositifs de fermeture endoscopique permettant de traiter des lésions muqueuses et d’en favoriser la cicatrisation dans les voies gastro-intestinales supérieures et inférieures, selon différents états tissulaires, dans un modèle porcin.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons démontrer par cette étude que ces nouveaux dispositifs endoscopiques de fermeture sont au moins, si ce n’est plus, efficaces que les systèmes déjà existant sur le marché, et qu’ils peuvent être utilisé en sécurité chez le patient pour diverses applications comme la résolution de lésions muqueuses dans le traitement chirurgical de cancers digestifs, la fermeture de perforations digestives, l’ancrage de prothèses digestives et le traitement de l’obésité par gastroplastie.
Procédures
Les animaux seront soumis à différents gestes, qui après l’injection intramusculaire d’anesthésiant, seront tous réalisés sous anesthésie générale dans un même temps opératoire de 4 à 8 heures : Pose d’un cathéter dans la veine de l’oreille Intubation orotrachéale Imagerie scanner Endoscopie par voie haute et/ou basse
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sans réveil sont liés à l’induction de l’anesthésie : stress à la contention, injection intramusculaire. Pour les animaux en suivi en chronique, le réveil de l’anesthésie peut s’accompagner de nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale. Dans de rares cas, l’intervention endoscopique peut entrainer les complications suivantes : saignement digestif, ulcère, perforation, infection.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des analyses histologiques sur les organes opérés.
Remplacement
Les dispositifs sont destinés à fermer des incisions muqueuses et permettre la cicatrisation des lésions. De nombreux tests sur tissus synthétiques et organiques ont déjà été réalisés. Le modèle « Bloc estomac + œsophage isolé » permet de reproduire une partie de la géométrie humaine et de tester le comportement mécanique des instruments. Des lésions sous muqueuses/perforations peuvent être réalisés dans ces organes explantés, ainsi que des simulations d’ancrage et de suture. Ce modèle permet d’analyser le comportement et l’interaction des clip avec les différentes couches du tissus muqueux. Mais les études ex-vivo ne suffisent pas pour recréer l’environnement biologique exact et valider la performance et la sécurité des clips avant leur utilisation chez les patients. Le comportement mécanique du tissu digestif est très complexe in vivo, il réagit différemment à l’apposition de clip/sutures (élasticité, résistance au déchirement, rapports avec les autres organes, saignements, péristaltisme, réaction inflammatoire, présence de contenu gastrique). De plus, l'évaluation du processus de cicatrisation nécessite un organisme vivant intégré pour suivre l’évolution des tissu et la libération progressive des clips, attendue après plusieurs jours, au rythme du renouvellement muqueux naturel. Nous avons aussi une obligation réglementaire, émanant des autorités de contrôles sanitaire de réaliser des études non cliniques sur animaux lorsqu'il est prévu d’utiliser un dispositif dans un organisme humain. Les données d'études animales qui seront recueillies dans le cadre de ce projet visent à démontrer que les dispositifs sont suffisamment sûrs pour étayer une demande de mise sur le marché et pour démarrer des essais chez l’homme.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit eu mieux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs et conclure sur la fiabilité et l’efficacité des dispositifs. L’approche aigue permet de réaliser un grand nombre d’ablations et de démontrer la performance des dispositifs, les animaux n’étant pas réveillés, il est possible d’augmenter le nombre d’essais sur un même sujet. Les essais seront réalisés successivement sur de petits lots d’animaux sans réveil, permettant ainsi de vérifier et d’améliorer les systèmes avant d’engager les tests chroniques.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe social, dans un box enrichi de jouets, avec une période d’acclimatation avant l’opération. Ils reçoivent de l’eau ad libitum et une alimentation adaptée, ils sont mis à jeun la veille de l’anesthésie. Toutes les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale, sous couverture antalgique et monitoring des fonctions vitales. Un médecin expert en endoscopie réalise les gestes spécifiques liés au déploiement et à l’utilisation des dispositifs. Les animaux en survie seront étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et durant les jours suivant l’intervention. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le porc est souvent l’espèce de choix pour les études impliquant de la chirurgie en raison de sa grande taille et de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. Pour ce projet, le porc, espèce monogastrique, est un bon modèle de l’anatomie viscérale, l’accès au tractus digestif haut ou bas se fait avec le même type d’endoscope que chez les patients. Cette espèce est de plus communément acceptée par les agences de régulation et la communauté scientifique pour les études sur les dispositifs médicaux. Un porc charcutier de 3 à 4 mois, qui pèse entre 30 et 50 Kg, nous permet d’avoir un modèle digestif pertinent pour réaliser des interventions endoscopiques dans les mêmes conditions que chez le patient (taille des instruments, volumes des segments digestifs, voies d’abord, ergonomie, orientation…).