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Rôle de CD44 sur les fonctions des cellules immunitaires au cours des complications hépatiques liées à l’obésité et/ou la prise d’alcool
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
2 464 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures dont la souffrance va du modéré au sévère, une partie menée sous anesthésie sans réveil. Génétiquement modifiées, elles reçoivent un régime gras ou alcoolisé, des injections de CCl4 pour induire une fibrose du foie, des prélèvements sanguins et un gavage. Le porteur indique que la défaillance hépatique peut provoquer une perte de poids de plus de 20 %, seuil qui déclenche la mise à mort. Il affirme devoir étudier la protéine CD44 dans un "organisme entier", aucune approche in vitro ne tenant compte des interactions entre organes.
Objectifs
L’obésité augmente le risque de développer un diabète de type 2, des maladies cardiovasculaires et s‘accompagne également de complications hépatiques. Ces complications sont fréquentes mais sous estimées en raison de leur évolution « silencieuse ». Ces altérations hépatiques vont d’un simple foie gras, avec ou sans inflammation, pouvant progresser jusqu’au cancer du foie. Malgré l'importance clinique de ces pathologies, aucun traitement pharmacologique efficace n’est actuellement disponible. La mise en place d’une inflammation chronique joue un rôle crucial dans le développement de ces maladies. Les cellules immunitaires sont impliquées dans les processus inflammatoires et ces cellules sont retrouvées, entre autres, dans des organes comme le tissu adipeux et l’intestin qui participent au développement des complications hépatiques. En particulier, dans ces maladies du foie, les fonctions de l’intestin sont dégradées et ceci contribue à l’activation des cellules immunitaires hépatiques. Notre objectif est comprendre comment ces cellules contribuent au développement des maladies du foie. Notre équipe de recherche s’intéresse à une protéine clef impliquée dans la régulation des fonctions des cellules immunitaires et dans la progression des maladies chroniques du foie. Par l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés n’exprimant pas cette protéine au sein de certaines cellules immunitaires et soumis à un régime alimentaire favorisant l’apparition des complications hépatiques, nous serons en mesure de démontrer son rôle et d'observer les conséquences biologiques lors de sa suppression au cours des complications hépatiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider in vivo le rôle de notre protéine d'intérêt dans le contexte de complications hépatiques liées à l’obésité et d’autre part de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression des maladies chroniques du foie
Procédures
En fonction des procédures, les animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins maximum. Les animaux nourris avec une alimentation riche en graisses seront soumis à un prélèvement sanguin en milieu et en fin de régime. Ces prélèvements ne dureront pas plus d'une minute maximum. Des injections seront également effectuées pour étudier le développement de la fibrose hépatique. Ces injections ne durent que quelques secondes et leur fréquence ne dépassera pas deux injections par semaine pendant 6 semaines. Une mise à jeun sera effectuée durant l'expérimentation d'une durée maximale de 4h ainsi qu'une seule administration orale de notre composé à l'aide d'une sonde gastrique.
Impact sur les animaux
Le présent projet comporte des contentions, injections intrapéritonéales et prises de sang à la queue qui sont des gestes induisant un léger inconfort ou une légère douleur chez les animaux. Comme conseillé dans la revue laboratory animals, le CCl4 sera administré par voie intra péritonéale (vs inhalation) avec alternance du point d’injection. Ce traitement est associé au développement de la fibrose hépatique sans perte de poids ni développement d’ascite ni trouble digestif attendus. Potentiellement, la conséquence la plus grave que les animaux pourraient subir serait une défaillance des fonctions du foie entrainant une difficulté pour s'alimenter et donc une perte de poids brutale de plus de 20% par rapport à la dernière pesée. Cependant, d'après nos expériences passées ainsi que celles de nos collaborateurs, ceci arrive rarement. Si une perte de poids supérieure à 10% par rapport à la pesée précédente est observée mais sans signe de souffrance (dos voûté, poil non entretenu, indifférence au milieu extérieur…), l’animal sera surveillé et repesé tous les 2 jours. Les animaux auront à disposition dans la cage des croquettes ainsi qu'un boudin de réhydratation. Si aucune reprise de poids la semaine suivante, il sera mis à mort.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure afin d'analyser la réponse immunitaire au sein des organes d'intérêt.
Remplacement
Le but de ce projet est d'étudier le rôle de la protéine CD44 dans les fonctions des cellules immunitaires impliquées dans divers aspects de la physiopathologie des NAFLD et ALD, notamment dans la stéatose, l'inflammation, les lésions hépatocellulaires, la fibrogénèse et l’hépatocarcinogénèse. Les études in vitro ne tiennent pas compte de l'environnement nutritionnel et métabolique ou encore des interactions entre différents types cellulaires ou entre organes. Il nous est donc nécessaire d'étudier le rôle de cette protéine dans un organisme entier.
Réduction
Ce projet utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Nous avons déterminé au travers de nos différents travaux publiés que le nombre adéquat d'animaux à intégrer par groupe doit être compris entre huit et dix. Ce nombre est communément admis et utilisé dans l'ensemble des études publiées dans le domaine du métabolisme. Nous choisirons dans cette demande un nombre fixe de dix animaux par groupe afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Les expériences seront reproduites une seconde fois pour confirmer la significativité statistique quand celle-ci est proche d'être atteinte lors du premier set d'expérience.
Raffinement
La mise en place de points limites précoces, prédictifs, adaptés (perte de poids, état général de la souris) et basés sur une observation détaillée des animaux au cours de l'expérimentation permettra de limiter la sévérité de celles-ci. Les souris seront hébergées selon les mesures réglementaires pour le raffinement : en groupe (6 souris par cage, ou 5 souris par cage si une des souris fait 30g ou plus) dans des cages enrichies (igloos, ouate, baguettes de bois à ronger). La surveillance quotidienne des animaux par les zootechniciens et nos surveillances régulières nous permettront d'identifier précocement tout signe de stress ou de souffrance afin d'appliquer les points limites.
Choix des espèces
La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir suffisamment de tissu biologique d'intérêt pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Pour la procédure 1 (souris mâles), la mise sous HFD sera effectuée à environ 7-8 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. Pour les procédures 2, 3, 4 et 7(souris mâles ou femelles), la mise sous régime alcool sera effectuée à environ 12-13 semaines d’âge ou lorsque le poids des souris atteint 20g. Pour la procédure 5 (souris mâles), le traitement au CCl4 débutera à environ 7-8 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. Pour la procédure 6 (souris mâles et femelles), l’isolation des cellules sera effectuée sur des souris adultes à partir de 7-8 semaines d’âge.
Rôle de FGF21 hépatique dans le comportement alimentaire
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 384 d'entre elles étant ensuite replacées en élevage et les autres tuées. Elles subissent un jeûne pouvant durer 24 heures, un hébergement isolé lors des tests de comportement alimentaire et des prélèvements de sang à la queue et à la joue, pour étudier le rôle de l'hormone hépatique FGF21 dans l'appétence au sucre et à l'alcool. Le porteur indique que le jeûne peut abaisser la glycémie et la température corporelle et que l'isolement peut stresser les animaux. Il affirme que ces mécanismes, faisant intervenir plusieurs organes, ne peuvent être reproduits par des méthodes alternatives.
Objectifs
Le foie est un régulateur central du métabolisme et du dialogue avec les autres organes, notamment avec le cerveau pour assurer le contrôle de différents types de comportements alimentaires. Dans ce dialogue entre le foie et le cerveau, la protéine FGF21 (pour Fibroblast Growth Factor 21), une hormone produite de manière prédominante par le foie (hepatokine), exerce divers effets métaboliques parmi lesquels le contrôle de l’appétence pour le sucre et l’alcool. FGF21 est aussi une hormone dont l’expression est fortement induite lors du jeûne. La majorité des recherches sur cette hormone a été réalisée grâce à l’utilisation de souris déficientes pour FGF21 dans tout l’organisme et avec des souris transgéniques surexprimant FGF21. Dans ce projet, nous souhaitons approfondir les connaissances sur l’implication de FGF21 spécifiquement du foie lors du jeûne et dans le comportement alimentaire.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettront de valider notre modèle de délétion spécifiquement hépatique de FGF21. De plus, ce projet permettra de démontrer ou réfuter que FGF21 d’origine hépatique contrôle la préférence au sucre et à l’alcool. En effet, les résultats décrits jusqu’alors dans la littérature ont été obtenus à partir de souris délétées pour FGF21 dans tout l’organisme ou surexprimant FGF21 dans tout l’organisme. Ces modèles sont peu physiologiques et ne permettent pas de définir l’origine tissulaire de FGF21 dans ces effets.
Procédures
Dans la procédure 1, les animaux seront mis à jeun pendant 24h maximum. Pour la mesure de la glycémie, un prélèvement d’une seule goutte de sang (
Impact sur les animaux
Le jeûne peut induire une baisse du taux de glucose circulant et une baisse de la température corporelle. La consommation d’eau sucrée et d’alcool peut entraîner une augmentation de la glycémie. L’hébergement isolé (1 animal/cage) lors des tests de comportement alimentaire et des récoltes d’urine en cages métaboliques peut entraîner un stress de l’animal. La piqûre pour mesure la glycémie ainsi que le prélèvement de sang peuvent entraîner une douleur.
Devenir
A la fin de la procédure 1 de jeûne, les animaux seront euthanasiés. A la fin de la procédure 2, les animaux seront replacés en élevage après examination par la vétérinaire référente.
Remplacement
Ce projet nécessite l’utilisation d’animaux de laboratoire car les phénomènes biologiques étudiés (jeûne et comportement alimentaire) sont complexes et font intervenir différents tissus agissant en synergie (foie, tissus adipeux, intestin, cerveau, muscle). Il est impossible de mimer ceci par l’utilisation de méthodes alternatives. L’utilisation de souris de laboratoire est appropriée car il est possible d’étudier la protéine d’intérêt (FGF21) grâce à l’utilisation de souris génétiquement modifiées.
Réduction
Le nombre d’animaux pour ce projet est défini pour permettre d’une part de répondre aux questions scientifiques et d’autre part de respecter la réduction du nombre d’animaux au maximum. Ainsi, nous utiliserons le plus petit nombre d’animaux possible qui est requis pour répondre à nos questions scientifiques et conduire à des résultats statistiquement significatifs. Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance et est basé sur des données provenant d’expériences antérieures du laboratoire. Ce nombre d’animaux est le nombre minimum nécessaire mais suffisant afin d’obtenir des résultats exploitables.
Raffinement
Nous veillerons au bien-être des animaux tout au long des expérimentations en leur assurant les meilleures conditions d’hébergement. Tous les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé (température, hygrométrie). Des enrichissements du milieu de vie (cabanes en inox et ouate de coton ou de cellulose) seront disposés dans la cage afin de pouvoir se distraire, se cacher et fabriquer des nids. Pour un meilleur raffinement et limiter le stress, les animaux seront habitués à l’expérimentateur et les gestes techniques seront réalisés par une personne formée et expérimentée. Nous surveillerons également attentivement l’apparence physique externe, le poids et le comportement des animaux, et nous mesurerons leur consommation alimentaire et hydrique afin de vérifier la bonne tolérance des différentes expérimentations. Des points limites gradés seront mis en place pour l’évaluation de ces différents paramètres (indice 0 = normal ou léger, indice 3 = changements importants par rapport à la normale). Si un animal présente un signe quelconque de souffrance (inactivité, somnolence, respiration lente, déshydratation) avec un score de 3 après évaluation de ces paramètres, le critère d’arrêt sera atteint. L’animal sera aussitôt retiré de l’étude et replacé dans des conditions d’hébergement standard (hébergement collectif, régime standard et aucune procédure réalisée).
Choix des espèces
L’utilisation de souris de laboratoire est appropriée car elle permet d’étudier le rôle de protéines spécifiques en utilisant des souris transgéniques. Ces modèles existent uniquement chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7 semaines d’âge minimum) car le développement des organes métaboliques est terminé et nous nous intéressons au métabolisme chez l’individu adulte.
Développement d’un traitement pour la déficience en acide lipase lysosomale par thérapie génique avec des virus adéno associés (AAV)
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
2 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Modèles de la déficience en lipase acide lysosomale, elles reçoivent des injections de vecteurs viraux dans la veine caudale et des prélèvements sanguins répétés, avant que leur foie, leur rate et leur intestin soient prélevés. Le porteur teste vingt-quatre vecteurs de thérapie génique puis les plus prometteurs, en vue d'un "traitement curatif" présenté au conditionnel. Il affirme que l'effet et l'innocuité de la stratégie ne peuvent être vérifiés que sur un animal vivant.
Objectifs
Dans le cadre du développement d’une thérapie génique pour la déficience en acide lipase lysosomale, le projet consiste à tester l’addition d'un gène médicament encodant la protéine manquante chez les patients : l'acide lipase lysosomale (LAL) en utilisant des vecteurs viraux. Plusieurs types de vecteurs et différentes constructions du gène médicament sont disponibles, il s’agit donc dans un premier temps de sélectionner la meilleure combinaison entre vecteur viral et gène médicament. Puis la meilleure construction sera évaluée a différentes doses et temps sur notre modèle de souris afin d’aboutir à la sélection d’un « médicament » efficace.
Bénéfices attendus
Nous espérons ainsi montrer au terme du projet une efficacité thérapeutique de notre stratégie de thérapie génique ce qui permetrait d’initier un développement clinique de ce produit et d'offrir un traitement curatif aux malades.
Procédures
Les animaux subiront une injection dans la veine caudale (animaux vigiles) et des prélèvements de sang (animaux anesthésiés) au niveau du sinus retro-orbitale.
Impact sur les animaux
Dans les procédures expérimentaux : les injections dans la veine caudale et des prélèvements de sang régulièrement pourront entrainer une perte des poids, des plaies au le site de prélèvement ou d'injection. Ces paramètres seront suivie toutes les semaines et pris en compte afin de diminuer la souffrance des animaux.
Devenir
Les souris de la procédure expérimentale 1 seront utilisées dans les procédures 2, 3, 4 et 5. Les souris des procédures 2, 3, 4 et 5 seront euthanasiées afin de récupérer différents organes: foie, rate, intestin pour étudier la correction de l'accumulation de lipides dans nos souris traitées par rapport à des souris saines et malades non traités ai et donc s'assurer de l'effet thérapeutique de notre stratégie et de son inocuité.
Remplacement
Nous développons une stratégie curative de la déficience en LAL par thérapie génique. Bien que cette stratégie ait été testés in vitro sur des cellules de foie et de peau de patient, cela ne permet pas d’étudier la distribution de nos vecteurs ni leur effet thérapeutique sur tous les organes ou encore de confirmer leurs innocuités. Pour cela, nous devons avoir recours à l’utilisation d’animaux sur un modèle de souris représentatif de la déficience en LAL. De plus, le principe de la thérapie génique repose sur l’utilisation de corps étranger à l’organisme pour véhiculer le gène « médicament » jusqu’aux cellules à traiter. Pour apporter le gène de l’enzyme LAL jusqu’aux cellules du foie, nous utilisons des virus modifiés. L’organisme est entrainé à lutter naturellement contre les virus et ce mécanisme de défense est à ce jour impossible à recréer en laboratoire
Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux malade à élever et à utiliser, nous allons procéder par étape : sélection des meilleurs vecteurs AAV-LAL in vivo sur souris saines (24 vecteurs), puis études de ces vecteurs sur souris LAL -/- (15 vecteurs) et enfin étude de la dose thérapeutique à injecter pour aboutir à la sélection du meilleur AAV-LAL « médicament » capable de réduire l’accumulation de lipides. Afin de réduire le nombre d’animaux à utiliser, un premier criblage des vecteurs a été réalisé in vitro.
Raffinement
Afin de raffiner nos procédures, nous avons mis en place un suivi adapté des souris LAL -/- (pesés des animaux, au besoin aliment placé au sol et maintien du lien social) et des points limites les plus précoces possibles afin de soulager ou supprimer toutes souffrances. De plus, les procédures expérimentales potentiellement douloureuses (prélèvement sanguin) seront effectuées sous anesthésie gazeuse (Isoflurane)
Choix des espèces
Nous utiliserons un modèle de souris LAL -/- car ce modèle reproduit les symptômes induit par de la déficience en LAL humaine : accumulation de lipide dans le foie et permet d’étudier l’effet corrective de notre approche de thérapie génique. De plus, seul des modèles de souris LAL déficient sont disponible et ont été décrit dans la littératures jusqu’à présent. Aussi, la souris est facile à manipuler, à nourrir et à se procurer. L’injection de l’AAV dans la veine caudale de souris est parfaitement maitrisée au sein de Généthon et l’étude de l’effet thérapeutique est bien décrit dans la littérature dans les souris. Afin d’étudier la correction de la maladie, les animaux seront injectées à l’âge adulte entre 8 et 12 semaines pour reproduire les procédures de thérapie génique appliqués à l’homme adulte. Pour la procédure expérimentale P4, les souris seront injectées à 8 semaines. L’étude sur les souris saines durera 1 mois tandis que l’efficacité du traitement sur les souris LAL-/- nécessitera un suivie de 12 semaines pour les procédures 2-3 et de 8 mois pour la procédure 4.
AMENDEMENT : Identification du rôle d’une hormone dans l’absorption de nutriments chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
826 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures dont la souffrance déclarée va du sans réveil au modéré. Modèles génétiques de l'hémochromatose, elles reçoivent des injections et des prélèvements sanguins répétés, certaines subissant une chirurgie abdominale sous anesthésie. Le porteur cherche à comprendre le rôle d'une hormone intestinale dans l'absorption du fer et à tester des composés mimant cette hormone, en renvoyant les retombées thérapeutiques au long terme. Il justifie l'usage de la souris par le fait qu'elle constitue le "modèle pathologique" de la maladie.
Objectifs
L’hémochromatose est une maladie de surcharge en fer fréquente. La surcharge induit une défaillance des organes vitaux au cours du vieillissement. Cette surcharge en fer est notamment due à une hyper absorption du fer par le duodénum (partie supérieure de l’intestin). Cependant il existe très peu de traitement, la diminution du fer par des médicaments et/ou les saignées sont les principales lignes de traitement. Ces traitements ne visent pas à réduire l’absorption du fer (intestin) mais seulement à diminuer le contenu en fer de l’organisme. L’hormone du fer est produite majoritairement par le foie et est le stabilisateur du taux de fer dans l’organisme. Une production de l’hormone du fer a été décrite également au niveau intestinal. Le premier objectif de ce projet est de déterminer le rôle de cette hormone produite par l’intestin dans la régulation de l’absorption du fer. En parallèle, de nouveaux outils thérapeutiques mimant l’hormone du fer ont été développés. Ces outils thérapeutiques pourraient diminuer l’absorption du fer. Le deuxième objectif de ce projet est donc de montrer l’efficacité de ces nouveaux outils thérapeutiques dans des modèles murins de surcharge en fer (hémochromatose).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont, à court terme, la découverte du nouveau rôle de l'hormone intestinale dans l'absorption du fer et à plus long terme au développement de nouveaux outils thérapeutiques pour diminuer l'absorption du fer dans l'hémochromatose.
Procédures
Sur animaux vigiles : -Contention pour injection en intrapéritonéal (15 secondes par souris (contention + injection)) -Contention pour injection en sous cutanée (15 secondes par souris (contention + injection)) - Prélèvement sanguin (30secondes). Sur animaux anesthésiés -Chirurgie abdominale ( 5 minutes par souris) -Tonte de l’abdomen (30 secondes par souris). -Prélèvement sanguin (30 secondes par souris)
Impact sur les animaux
Les souris subiront un stress lors de l’anesthésie, de la contention, des injections et du gavage.
Devenir
A la fin de chaque procédure les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes pour des analyses.
Remplacement
Nous utilisons un modèle murin car c'est le modèle murin pathologique de l'hémochromatose. Nous avons besoin de l'utilisation de l'animal pour que l'effet thérapeutique des lactocoques soit relevant.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux sera inclus dans chaque groupe mais toutefois suffisant pour assurer la robustesse de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions. L'étude statistique permet de calculer au plus juste le nombre d'animaux à utiliser.
Raffinement
Les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum et vivent en groupes sociaux. Le milieu est enrichi. Les animaux seront quotidiennement surveillés. De plus, toutes les procédures se font avec des anesthésiques et des analgésiques si nécessaire. Dans chaque procédure, des grilles de points limites ont été établie et que des mesures seront prises en fonction de ces évaluations.
Choix des espèces
Nous utilisons le modèle murin car nous utilisons des souris transgéniques, modèles de la pathologie étudiée. Les souris seront âgées de 3-4 semaines juqu'à 7-8semaines car ce modèle de souris présente une surcharge en fer dès 2 mois. Un autre lot de souris sera utilisé à l'âge de 8-10 semaines. AMENDEMENT : La lignée murine Hbb th1/th1 représente un autre modèle de surcharge en fer qui est secondaire. L'utilisation de ce modèle murin permet d'élargir les domaines d'application de ces probiotiques.
Etude de la tolérance locale et générale du dispositif médical (ballon intragastrique) implanté dans l’estomac de porc selon la norme ISO 10993 -6 (EU 2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
70 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 10 d'entre eux et modéré pour 60, la plupart tués à l'issue et une dizaine réutilisés pour d'autres projets internes ou des formations. On leur implante par voie endoscopique un ballon gastrique sous anesthésie, avec imagerie et prélèvements sanguins, puis un transport vers un autre établissement pour un suivi de longue durée, pour une étude réglementaire de tolérance d'un dispositif contre l'obésité. Le porteur décrit un inconfort digestif, des vomissements et un stress lié au transport et aux contentions. Il présente cette étude sur animaux comme exigée par la réglementation et sans méthode substitutive.
Objectifs
L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de graisse, représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes qui décèdent de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après la World Health Organization, près de 39% des adultes dans le monde, représentant près de 1,9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Plusieurs études comparant ballon intragastrique (BIG) versus sham (traitement fictif) ont montré que les BIG entraînaient une perte de poids plus importante qu'un régime seul, amélioraient les comorbidités et la qualité de vie des patients obèses. L’objectif du dispositif médical est de proposer un traitement non chirurgical pour les patients non éligibles à la chirurgie bariatrique et pour aider à la perte de poids en favorisant le sentiment de satiété. Le ballon intra-gastrique testé est indiqué de façon temporaire pour : 1) La perte de poids, chez les patients adultes obèses, n’ayant pas réussi à atteindre et à maintenir l’objectif d’un programme de perte de poids sous surveillance médicale 2) Avant chirurgie, chez les patients gravement obèses (IMC supérieur à 35 kg/m2) dans le but de réduire le risque chirurgical. L’objectif de ce projet est de réaliser une étude réglementaire in vivo (sur les porcs) pour la commercialisation sur le marché, laquelle permettra d’évaluer la tolérance locale (effets locaux) au niveau de l’estomac et générale (effets secondaires) en comparant le dispositif testé avec un dispositif de référence. Pour atteindre les objectifs, ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs : l'établissement 1/2 assurera l'implantation des dispositifs et le suivi post-opératoire à court terme et l'établissement utilisateur 2/2 assurera l'hébergement post-opératoire de longue durée avec le suivi associé.
Bénéfices attendus
Obtenir l’autorisation de mise sur le marché des dispositifs médicaux testés. En effet, ce projet va permettre d’évaluer la tolérance locale (effets locaux) au niveau de l’estomac et générale (effets secondaires) en comparant le dispositif testé avec un dispositif de référence.
Procédures
Etablissement utilisateur 1 : L’introduction du ballon dans l’estomac ainsi que l’examen d'imagerie seront réalisés sur des animaux anesthésiés. Les interventions seront de longue durée et seront réalisées par voie endoscopique. Les animaux utilisés seront brièvement anesthésiés avant chaque prélèvement sanguin L’anesthésie va permettre de diminuer le stress de l’animal et faciliter sa contention. Les interventions seront de courte durée, quelques secondes pour le prélèvement et l’anesthésie dure environ 20 minutes (si anesthésie spécialement pour la ponction). Elles ne seront réalisées qu’une seule fois par animal pendant le jour de l’introduction de ballon dans l'estomac et le J+2 semaines. Etablissement utilisateur 2 : Les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés à 3 différents temps. La pesée est un acte de courte durée (quelques minutes). Des prélèvements sanguins sur animaux non anesthésiés seront également réalisés à 3 différents temps et ces prélèvements sont aussi des actes de courte durée (quelques minutes). Le temps de récupération entre 2 prélèvements sanguins sera réalisé conformément aux recommandations éthiques.
Impact sur les animaux
Etablissement utilisateur 1 : Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à la mise à jeun la veille de la sédation et stress dû à la contention pour la réalisation de la sédation, inconfort digestif transitoire, vomissement les premiers jours de post-implantation ainsi qu’une possible réaction inflammatoire locale des tissus. Etablissement utilisateur 2 : Au bout de 2 semaines environ après la mise en place du ballon, les animaux déclarés aptes au transport partiront pour une autre structure qui assurera l’hébergement de longue durée. Un stress peut être généré par l’arrivée des animaux dans un nouvel environnement. A différents temps post-opératoires, l’animal sera pesé et des prélèvements sanguins seront réalisés. Les différentes contentions pour réaliser ces pesées, ces prélèvements sanguins et l’anesthésie précédant la mise à mort peuvent également générer un stress.
Devenir
Les animaux inclus dans ce projet seront mis à mort afin de pouvoir prélever et analyser les sites d’implantation étudiés (l’estomac et les ganglions lymphatiques autour). Ces prélèvements sont primordiaux pour répondre aux objectifs de ce projet. Le porc de réserve ne recevra pas de ballon gastrique le jour de l'implantation mais pourra être implanté en cours d'étude si pour l'un des 6 autres porcs du groupe il y'a une complication le jour de mise en place du ballon ou les jours suivants sa pose. S'il n'est pas utilisé pour ce projet, il sera réutilisé pour des projets internes à la structure (autres études, formations).
Remplacement
L’étude de tolérance locale conformément à la norme ISO 10993 -6 est une étude réglementaire demandée par les autorités, dans le cadre de la commercialisation sur le marché de dispositifs médicaux. Ce type d’étude doit se réaliser sur animaux. Cependant, l’un des buts de ces études est de démontrer une bonne tolérance générale et locale au niveau de l’estomac. Afin de démontrer ceci, l’utilisation d’animaux est ici nécessaire et aucune méthode substitutive n’existe. En effet, l’utilisation des animaux dans le cadre de ce projet, ne peut pas être remplacée par des méthodes alternatives n’impliquant pas l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été calculé à partir des directives mentionnées dans la norme ISO 10993-6, selon laquelle il est nécessaire d’évaluer minimum 10 prélèvements d'estomac étant en contact avec le dispositif par groupe, et à partir des besoins pour le projet (estimation du nombre d’études sur la durée du projet). Nous considérons qu’un porc a deux demi-estomacs, donc 2 sites de prélèvements, afin de réduire le nombre d’animaux. Nous pouvons considérer que l’estomac du porc étant symétrique par rapport à son axe cardiapylorique, la biocompatibilité du dispositif implanté est testée sur chaque côté des parois stomacales. Les sites de prélèvement incluront toutes les parties morphologiques de l’estomac, c’est à dire le fundus, le corps et l’antre pylorique ainsi que la chaine ganglionnaire associée. Trois prélèvements seront ainsi réalisés de chaque côté, afin d’augmenter les sites d’évaluations et d’analyses en contact avec le dispositif, d’inclure toutes les parties morphologiques et physiologiques et de réduire le nombre d’animaux utilisés. Les études seront réalisées sur minimum 2 groupes avec un groupe test versus un groupe avec un dispositif de référence avec 6 porcs + 1 de réserve inclus par groupe, Par conséquent, sur cinq ans et a raison d'une étude par an, il a été estimé 70 porcs au total. Ce nombre d'animaux permettra de répondre aux exigences de la norme ISO 10993-6 et d'obtenir des données statistiques robustes.
Raffinement
1) Afin de permettre aux animaux de s’adapter à leur environnement et de s’assurer de leur bon état de santé, une période d’acclimatation adaptée à l’espèce et au stade physiologique sera dispensée avant l’implantation des dispositifs médicaux. Avant l’inclusion des animaux, une évaluation de l’acclimatation sera réalisée. Les critères suivants seront observés : - Harmonie du groupe - Bon état de santé - Bonne consommation alimentaire et hydrique. 2) Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d'hébergement adaptées et optimales (hébergement, environnement, alimentation, apport en eau, soins), Les paramètres d'ambiance, l'aliment, l'abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, les animaux seront hébergés collectivement et disposeront d'un environnement enrichi (exemples : objets à manipuler de type ballon, chaîne associée à une balle en plastique etc, permettant à l'animal de jouer). Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils seront hébergés dans des box attenants avecun contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères et auront à disposition plus d'enrichissements (enrichissement compensatoire). De plus, la température de la salle sera augmentée (Etablissement utilisateur 1). 3) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement par un personnel habilité et habitué à travailler avec des porcs. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s'il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d'un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l'animal. L'administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. 4) Surveillance accrue de l'animal durant les manipulations. Comme les animaux sont conservés longtemps, nous privilégierons des techniques de renforcement positif pour obtenir leur coopération lors des opérations courantes ou de soins. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. 5) Les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique voire remplacées par cette solution : 1- en période post-opératoire immédiate (afin de ne pas solliciter l'estomac avec des éléments solides) 2- en cas de perte de poids prononcée 3- en cas de troubles digestifs chroniques.
Choix des espèces
Pour cette étude, le modèle porcin sera utilisé, car le porc est considéré comme le modèle animal le plus représentatif de l’être humain d’un point de vue de l’anatomie et de la physiologie digestive, avec un régime omnivore et un estomac de taille très comparable à celle de l’humain. Conformément à l’anatomie du porc et des dimensions des dispositifs médicaux (longueur de cathéter est 64,5 cm), les animaux utilisés seront des adultes pesants entre 40 et 50 kg environ le jour de l’implantation des dispositifs médicaux. Lors des implémentations (phase critique), il convient de pouvoir déposer le ballon en intra-gastrique tout en manipulant le cathéter à l’extérieur de la gueule des animaux anesthésiés. Les poids cibles des animaux utilisés correspondent à une longueur d’oesophage environ 40 cm, contre déjà environ 60 cm chez l’animal adulte. L’utilisation d’animaux plus âgés et plus lourds diminuerait fortement l’adéquation de la longueur du cathéter de pose du dispositif et celle de l’endoscope (les deux étant adaptés à la longueur de l’oesophage humain). De plus, l’objectif principal de cette étude est centré sur la biocompatibilité tissulaire et des organes et non sur l’efficacité du dispositif qui est testé par ailleurs lors d’essais cliniques chez l’homme.
Evaluation d’une méthode de partition gastrique réalisée via un dispositif innovant de suture endoscopique sur modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
24 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit cinq anesthésies générales sur trois mois, une incision abdominale d'environ quinze centimètres et une chirurgie de l'estomac, avec des contrôles par endoscopie et imagerie, pour tester un dispositif de suture endoscopique destiné à traiter l'obésité. Le porteur décrit une gêne abdominale possible avec nausées et vomissements. Il présente le recours au porc comme nécessaire pour évaluer la solidité des sutures dans le temps, sa taille et son péristaltisme se rapprochant de ceux de l'humain.
Objectifs
La partition de l'estomac est une des méthodes thérapeutiques utilisées pour le traitement de l’obésité et du diabète de type 2. Cette partition peut être réalisée par une chirurgie de l'estomac conventionnelle (chirurgies dites de gastrectomie pariétale et de bypass gastrique), dont la morbidité et la mortalité inhérentes à la procédure sont non négligeables. Une partition par voie endogastrique (technique dite « endosleeve ») grâce à un nouveau dispositif de suture endoscopique « intelligent », permettrait de limiter les risques liés à l’intervention chirurgicale conventionnelle. Néanmoins, il est encore nécessaire de déterminer les types de sutures les plus adaptés à cette procédure et de s’assurer que les sutures ainsi réalisées sont suffisamment solides dans le temps malgré les contraintes mécaniques imposées par le fonctionnement de l’estomac.
Bénéfices attendus
A l’issue de cette étude, le dispositif d'intérêt pourrait suppléer certaines techniques de chirurgie conventionnelle. Ce dispositif pourrait permettre la réalisation de 6 types de sutures différents en diminuant la morbi-mortalité des procédures de chirurgie de l'estomac.
Procédures
Tous les gestes interventionnels se feront sous anesthésie générale (5 anesthésies par animal sur les 3 mois de suivi) Acquisition d'imagerie médicale (tomodensitométrie) et endoscopie (30 minutes) Chirurgie gastrique (de l'estomac) (1heure).
Impact sur les animaux
Le projet nécessite de réaliser 5 anesthésies générales par animal. Les animaux seront isolés en duo du groupe social, ce qui peut induire un stress. Les animaux seront prémédiqués par piqure intramusculaire d'un mélange sédatif. La préparation de l'animal comprend la mise en place d'une perfusion veineuse et une intubation endotrachéale. Chaque animal subira une incision sus ombilicale d'environ 15cm. Une gêne abdominale peut être induite suite à la chirurgie de l'estomac, possiblement accompagnée de nausées/vomissements. Des contrôles endoscopiques et tomodensitométriques sous anesthésie seront réalisés à J0, J15, M1, M2 et M3 post-chirurgie. L'injection de produit de contraste iodé peut induire des réactions allergiques ( nuisance jamais constatée jusqu'alors chez le Porc).
Devenir
Tous les animaux (n=24) du projet seront mis à mort à la fin de la procédure. Le prélèvement des estomacs (avec sutures) est indispensable afin de pouvoir confirmer les données d'imagerie par des analyses histologiques.
Remplacement
Cette étude vise à vérifier la sécurité de sutures réalisées par abord endoscopique et d’évaluer leur résistance dans le temps. L’évaluation temporelle de cette méthode innovante nécessite l’utilisation du modèle animal. D’autre part, le modèle porcin présente un péristaltisme gastrique de forte intensité, permettant de tester la technique dans des conditions extrêmes. La taille de cet animal permet également de modéliser au mieux l’estomac humain dont la taille est proche de celle du Porc. Ce modèle permet donc de tester directement les appareils, dispositifs et protocoles dédiés à l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum en veillant toutefois à obtenir un nombre de types de suture suffisant. Le nombre d’animaux nécessaires a été défini selon notre expérience. Nous estimons à 4 le nombre d’animaux nécessaires pour chaque type de suture (soit 24 animaux au total). En effet, le nombre de 4 animaux par groupe permet d’évaluer la sécurité et la durabilité de chaque suture réalisée de façon endoscopique. Une grande partie des résultats sera qualitative (expertise et ressenti per-opératoire du chirurgien, facilité d'utilisation)
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales ainsi que l’environnement d’hébergement ont été optimisés. Les animaux, issus de la même fratrie, seront hébergés ensemble dans un grand box avec de la fibre de bois au sol et des objets d'enrichissement renouvelés régulièrement (Kong, balles, jouets caoutchouc durs masticables, chaînes à mastiquer...). Les gestes interventionnels seront toujours réalisés sous anesthésie générale avec utilisation de morphiniques, par du personnel formé, permettant un temps interventionnel réduit au maximum, afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal dans les phases de préparation (prémédication, pose de cathéter). Des observations quotidiennes seront réalisées par une personne compétente basées sur l'apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits...). Des points limites ont été définis à chaque étape, associés pour chacun à des actions spécifiques afin de garantir le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le Porc est devenu l'animal de taille humaine de référence parce qu'il est très proche de l'Homme d'un point de vue physiologique et anatomique (taille, structure et morphométrie des organes, stabilité génétique). De nombreuses constantes biologiques sont très similaires à l'Humain. Une fratrie habituelle de 10 à 12 animaux fournit un groupe de stabulation et d'expérimentation homogène. Les dispositifs médicaux de la clinique humaine peuvent directement être utilisés chez le Porc. D’autre part, le péristaltisme gastrique du Porc étant de forte intensité, l’utilisation du modèle porcin permet d’évaluer dans des conditions extrêmes la procédure de partition gastrique endoscopique et la longévité des sutures muquo-muqueuses. Les animaux seront des Porcs jeunes adultes de 50 +/-5Kg correspondant à des animaux de 4 à 5 mois dont la taille permet de modéliser au mieux l’estomac humain (les partitions gastriques sont majoritairement réalisées sur des patients adultes). Ce modèle permet donc de tester directement les appareils, dispositifs et protocoles dédiés à l’Homme.
Effet d’un extrait végétal standardisé dans la prévention des dérèglements métaboliques et inflammatoires associés à l’obésité chez le rat
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
40 rats vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans une intervention unique de prélèvement sanguin puis d'euthanasie. Leurs organes, notamment des segments d'intestin, sont prélevés pour tester ex vivo un extrait végétal censé agir sur les troubles liés à l'obésité. Le porteur indique n'attendre aucune nuisance et présente les rats comme une étape avant l'espèce cible, le chien, pour prélever des organes qu'il dit non prélevables chez ce dernier. Il affirme que le remplacement des rats n'est pas possible pour compléter les études in vitro et in vivo du projet.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de réaliser des expérimentations ex vivo innovantes pour explorer l'action d'un extrait végétal standardisé, notamment au travers d'un challenge sur des organes d'intérêt (comme les segments d'intestins). En effet de nombreuses études ont révélé le rôle central de la dysbiose intestinale dans l'initiation et l'entretien du syndrome métabolique. L'extrait végétal standardisé étudié pourrait avoir une action prébiotique et être utilisé comme substrats par les micro-organismes de l'Hôte de manière bénéfique. Le premier sous-objectif de ce projet est d'étudier l'impact d'un extrait standardisé sur des dérèglements induits ex vivo mimant ceux observés dans l'obésité. Le second sous-objectif est de comparer cet effet ex vivo entre l'extrait standardisé et plusieurs de ses composants majeurs connus pour leur action bénéfique sur les paramètres étudiés.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse principale est que l'action synergique des composants majeurs de l'extrait végétal standardisé réduisent les effets délétères du challenge mimant les désordres métaboliques de l'obésité. Par ailleurs l'éffet totum de la plante devrait être supérieur à celui de ses composants majeurs. Ainsi ce projet pourrait explorer de nouveaux effets non ou peu connus de cet extrait végétal standardisé et proposer une nouvelle approche pour lutter contre les troubles de l'obésité.
Procédures
Une intervention pour tous les animaux (40 rats) : anesthésie, prélèvement sanguin et euthanasie.
Impact sur les animaux
Les animaux ne recevront pas de traitements invasifs et seront euthanasiés. Une seule contention sera réalisée pour l'injection intra-péritonéale. Pas de nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux.
Devenir
Avant le prélèvement des organes les rats seront euthanasiés.
Remplacement
Le remplacement des rats n'est pas possible pour répondre aux questions de l'étude et compléter les études in vivo et in vitro associées au projet. Les rats sont utilisés afin de valider les effets de l'extrait végétal standardisé étudié avant de mettre en oeuvre les protocoles dans l'espèce cible : le chien ; pour limiter le nombre d'expérimentations sur celui-ci. L'utilisation du rat nous permet aussi d'étudier des organes, non prélevables chez le chien.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum afin de pouvoir effectuer une analyse statistique dont la puissance est suffisante pour pouvoir montrer un effet et anticiper les différences interindividuelles pour répondre aux objectifs de l'étude. Le nombre de prélèvement et de paramètres testés étant répété sur chaque rat, cela permet de réduire leur nombre au minimum et d'avoir des données suffisantes pour répondre aux questions posées par une utilisation optimisée de ces dernières sur chaque animal.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera surveillé tout au long du protocole par leur observation quotidienne de l’état général et du comportement. Les conditions d'hébergement et les méthodes expérimentales utilisées seront les plus adaptées pour réduire toute souffrance et tout dommage que pourraient ressentir les animaux. L'enrichissement du milieu de vie est régulièrement amélioré (mise à disposition des tunnels, des morceaux de bois, du Sizzle dry Kraft pour occuper chaque individu dans la cage). Les animaux sont deux par cages avec eau et nourriture à volonté.
Choix des espèces
Nous utilisons le rat en prémice de l'espèce cible (chien) afin de compléter notre étude pour valider les effets de notre extrait végétal standardisé tout en poussant les analyses sur des organes spécifiques afin d'approfondir notre exploration (comme l'étude de la perméabilité et la réactivité intestinale qui requiert l'analyse de l'intestin en chambre de Ussing et en chambres d'organes isolés), non prélevables chez le chien. Les rats sont acclimatés à l'âge de 6 semaines avant de commencer l'étude à 8 semaines (cycle de 12h jour/nuit). Cela permet d'éviter des résultats faussés par le stress induit lors du changement d'environnement.
Etude de la tolérance locale et générale du dispositif médical (ballon intragastrique) implanté dans l’estomac de porc selon la norme ISO 10993 -6 (EU 1/2) / (EU 2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
70 porcs vont être utilisés, la plupart tués et une dizaine réutilisés, dans des procédures classées légères à modérées. Un ballon intragastrique leur est implanté par voie endoscopique sous anesthésie, avec prélèvements sanguins et transfert vers un second établissement pour un hébergement de plusieurs mois, avant mise à mort pour analyser l'estomac et les ganglions. Le porteur indique des effets attendus tels que vomissements, inconfort digestif et réaction inflammatoire locale, et précise que l'étude vise l'autorisation de mise sur le marché du dispositif. Il affirme que cette étude réglementaire "doit se réaliser sur animaux" et qu'aucune méthode substitutive n'existe.
Objectifs
L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de graisse, représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes qui décèdent de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après la World Health Organization, près de 39% des adultes dans le monde, représentant près de 1,9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Plusieurs études comparant ballon intra-gastrique (BIG) versus sham (traitement fictif) ont montré que les BIG entraînaient une perte de poids plus importante qu'un régime seul, amélioraient les comorbidités et la qualité de vie des patients obèses. L’objectif du dispositif médical est de proposer un traitement non chirurgical pour les patients non éligibles à la chirurgie bariatrique et pour aider à la perte de poids en favorisant le sentiment de satiété. Le ballon intra-gastrique testé est indiqué de façon temporaire pour : 1) La perte de poids, chez les patients adultes obèses, n’ayant pas réussi à atteindre et à maintenir l’objectif d’un programme de perte de poids sous surveillance médicale 2) Avant chirurgie, chez les patients gravement obèses (IMC supérieur à 35 kg/m2) dans le but de réduire le risque chirurgical. L’objectif de ce projet est de réaliser une étude réglementaire in vivo (sur les porcs) pour la commercialisation sur le marché, laquelle permettra d’évaluer la tolérance locale (effets locaux) au niveau de l’estomac et générale (effets secondaires) en comparant le dispositif testé avec un dispositif de référence. Ce projet se déroule dans deux établissements.
Bénéfices attendus
Obtenir l’autorisation de mise sur le marché des dispositifs médicaux testés. En effet, ce projet va permettre d’évaluer la tolérance locale (effets locaux) au niveau de l’estomac et générale (effets secondaires) en comparant le dispositif testé avec un dispositif de référence.
Procédures
Dans le premier établissement utilisateur : L’introduction du ballon dans l’estomac ainsi que l’examen d'imagerie seront réalisés sur des animaux anesthésiés. Les interventions seront de longue durée et seront réalisées par voie endoscopique. Deux prélèvements sanguiins sous anesthésie générale de courte durée (maximum 10 minutes) Dans le deuxième établissement utilisateur : trois prélèvements sanguins sans anesthésie, à raison d'un par mois, de faible volume, qui dure moins d'une minute.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à la mise à jeun la veille de la sédation et stress dû à la contention pour la réalisation de la sédation, inconfort digestif transitoire, vomissement les premiers jours de post-implantation ainsi qu’une possible réaction inflammatoire locale des tissus. Au bout de 2 semaines environ après la mise en place du ballon, les animaux déclarés aptes au transport partiront pour une autre structure qui assurera l’hébergement de longue durée. Un stress peut être généré par l’arrivée des animaux dans un nouvel environnement. A différents temps post -opératoires, l’animal sera pesé et des prélèvements sanguins seront réalisés. Les différentes contentions pour réaliser ces pesées, ces prélèvements sanguins et l’anesthésie précédant la mise à mort peuvent également générer un stress.
Devenir
Les animaux inclus dans ce projet seront mis à mort afin de pouvoir prélever et analyser les sites d’implantation étudiés (l’estomac et les ganglions lymphatiques autour). Ces prélèvements sont primordiaux pour répondre aux objectifs de ce projet. Le porc de réserve ne recevra pas de ballon gastrique le jour de l'implantation mais pourra être implanté en cours d'étude si pour l'un des 6 autres porcs du groupe il y'a une complication le jour de mise en place du ballon ou les jours suivants sa pose. S'il n'est pas utilisé pour ce projet, il sera réutilisé pour des projets internes à la structure (autres études, formations).
Remplacement
L’étude de tolérance locale est une étude réglementaire demandée par les autorités, dans le cadre de la commercialisation sur le marché de dispositifs médicaux. Ce type d’étude doit se réaliser sur animaux. Cependant, l’un des buts de ces études est de démontrer une bonne tolérance générale et locale au niveau de l’estomac. Afin de démontrer ceci, l’utilisation d’animaux est ici nécessaire et aucune méthode substitutive n’existe. En effet, l’utilisation des animaux dans le cadre de ce projet, ne peut pas être remplacée par des méthodes alternatives n’impliquant pas l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été calculé à partir de la norme en vigeur, dans laquelle il est stipulé qu’il est nécessaire d’évaluer minimum 10 prélèvements d'estomac étant en contact avec le dispositif par groupe, et à partir des besoins pour le projet (données statistiquement robuste et estimation du nombre d’études sur la durée du projet). Nous considérons qu’un porc a deux demi-estomacs, donc 2 sites de prélèvements, afin de réduire le nombre d’animaux. Les études seront réalisées sur 2 groupes avec un groupe test versus un groupe avec un dispositif de référence avec 6 animaux + 1 de réserve par groupes. Par conséquent, sur cinq ans et a raison d'une étude par an, il a été estimé 70 porcs au total.
Raffinement
1) Afin de permettre aux animaux de s’adapter à leur environnement et de s’assurer de leur bon état de santé, une période d’acclimatation adaptée à l’espèce et au stade physiologique sera dispensée avant l’implantation des dispositifs médicaux. Avant l’inclusion des animaux, une évaluation de l’acclimatation sera réalisée. Les critères suivants seront observés : - Harmonie du groupe - Bon état de santé - Bonne consommation alimentaire et hydrique. 2) Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d'hébergement adaptées et optimales (hébergement, environnement, alimentation, apport en eau, soins), Les paramètres d'ambiance, l'aliment, l'abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, les animaux seront hébergés collectivement et disposeront d'un environnement enrichi (exemples : objets à manipuler de type ballon, chaîne associée à une balle en plastique etc, permettant à l'animal de jouer). Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils seront hébergés dans des box attenants avec un contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères et auront à disposition plus d'enrichissements (enrichissement compensatoire). De plus, la température de la salle sera augmentée. 3) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement par un personnel habilité et habitué à travailler avec des porcs. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s'il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d'un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l'animal. L'administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. 4) Surveillance accrue de l'animal durant les manipulations. Comme les animaux sont conservés longtemps, nous privilégierons des techniques de renforcement positif pour obtenir leur coopération lors des opérations courantes ou de soins. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. 5) Les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique voire remplacées par cette solution : 1- directement après l'opération (afin de ne pas solliciter l'estomac avec des éléments solides) 2- en cas de perte de poids prononcée 3- en cas de problèmes digestifs.
Choix des espèces
Pour cette étude, le modèle porcin sera utilisé, car le porc est considéré comme le modèle animal le plus représentatif de l’être humain d’un point de vue de l’anatomie et de la physiologie digestive, avec un régime omnivore et un estomac de taille très comparable à celle de l’humain. Conformément à l’anatomie du porc et des dimensions des dispositifs médicaux, les animaux utilisés seront des adultes pesants entre 40 et 50 kg environ le jour de l’implantation des dispositifs médicaux.
Caractérisation par Imagerie par Résonance Magnétique d’un modèle de stéatose hépatique non alcoolique chez le hamster.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
8 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, six dans des procédures classées modérées. Soumis à un régime hypercalorique, ils développent des lésions du foie, de l'obésité et des complications cardiovasculaires, et sont suivis par IRM sous anesthésie avant d'être tués pour prélever le foie, afin de caractériser un modèle de stéatose hépatique. Le porteur indique que la maladie induite s'accompagne de douleur, les animaux pouvant être prostrés et le dos courbé. Il justifie le choix du hamster par un métabolisme des lipoprotéines "plus prédictif" que celui de la souris ou du rat.
Objectifs
La prévalence des maladies du foie gras non alcoolique (NAFLD) augmente considérablement dans le monde entier. Les NAFLD représentent un spectre de troubles, dont la stéatose hépatique non alcoolique (NASH) dans laquelle on observe des infiltrats inflammatoires, un gonflement des hépatocytes, et une fibrose, augmentant le risque d'atteindre des stades plus graves, à savoir la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire. L'inactivité physique et la consommation d'aliments à forte densité énergétique contribuent à augmenter la prévalence de la NASH. L'augmentation de l'apport alimentaire en fructose par la consommation d'aliments transformés et de boissons est également soupçonnée d'être un facteur important de cette pathologie. Bien que les changements de mode de vie et de régime alimentaire restent la principale intervention, de nouvelles thérapies ciblant la NASH sont nécessaires, mais aucun médicament efficace pour le traitement de la NASH n'est actuellement disponible. Une grande quantité de modèles NASH est actuellement disponible, avec diverses approches basées sur l'induction alimentaire, l'induction chimique ou la modification génétique. Bien que ces modèles soient des outils indispensables au développement de médicaments, aucun ne reproduit complètement le phénotype de la NASH observé en clinique. Le hamster semble reproduire le métabolisme des lipoprotéines humaines et pourrait être plus prédictif que le rat et la souris communéments utilisés, pour évaluer les effets des médicaments sur le métabolisme des lipoprotéines. L’objectif de ce projet est la caractérisation d’un nouveau modèle NASH chez le Hamster, généré par une approche basée sur l’induction alimentaire, à l’aide de l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). La méthode d’observation qui sera utilisée dans le cadre de ce projet est l’IRM. Cette technique d’imagerie non ionisante permettra un suivi non-invasif des animaux inclus dans cette étude, du début à la fin de l'étude. Ce projet permettra également la mise au point d’un protocole IRM standardisé pour les modèles NASH sur rongeurs en recherche préclinique, permettant ainsi d'ouvrir la voie sur cette méthode de suivi en recherche préclinique.
Bénéfices attendus
Bien que cette pathologie touche environ un quart de la population mondiale adulte, aucune réelle solution thérapeutique contre la NASH n’existe à ce jour. Ce projet permettra sur le long terme de développer des solutions thérapeutiques efficaces contre la NASH en développant un modèle et une méthode de suivi adaptés au modèle humain.
Procédures
Examens IRM (sous anesthésie générale, durée 1h maximum par examen IRM) : 1 IRM pour 2 animaux lors de la première étude ; 4 IRM pour 6 animaux lors de la deuxième étude.
Impact sur les animaux
La mise sous régimes hypercaloriques va entrainer des effets nuisibles sur la santé des animaux tels que des lésions hépatiques, de l'obésité, des complications rénales et cardiovasculaires. Ces lésions hépatiques et leurs conséquences (stéatose, inflammation, fibrose) sont caractéristiques des maladies du foie pour laquelle la douleur est une caractéristique observable. Les animaux peuvent être prostrés et avoir le dos courbé. L'obésité réduit la mobilité des animaux, ce qui est attendu. La mise sous régime enrichi en graisse sur une longue période peut entrainer une souillure du pelage voir des dermatites car le régime est gras et friable. Les complications cardiovasculaires peuvent également induire des douleurs qui se manifestent par une prostration, généralement avec le dos courbé.
Devenir
Les animaux devront être euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin de prélever le foie et effectuer des analyses complémentaires des lésions (histologie).
Remplacement
Les méthodes alternatives de culture cellulaire avec une simple couche de cellules ou un organoïde aboutissent a des résultats limités et ne rendent pas compte de la complexité de l’évolution de cette pathologie au niveau du système hépatique. Le suivi de l’évolution de la pathologie dans le temps ne peut être réalisé que sur animaux vivants. En effet, l’objectif est de suivre la mise en place de la stéatose dans le temps via un régime spécial. Cela ne peut être réalisé que par un suivi des animaux par imagerie (IRM).
Réduction
Au total 8 animaux seront utilisés (6 et 2). Un nombre minimum d’animaux est utilisé ici. Un gros avantage de l’IRM est de pouvoir faire le suivi longitudinal d’un même animal tout au long de l’étude, évitant ainsi des groupes d’animaux supplémentaires prévus pour des euthanasies intermédiaires comme souvent pratiqué.
Raffinement
Afin d’assurer au maximum le bien-être des animaux, l’IRM, qui est une modalité d’imagerie non-invasive et non-ionisante, sera la méthode de suivi utilisée. Les animaux auront une période d’acclimatation à l’animalerie d'au minimum 7 jours avant le début des procédures expérimentales. Tous les animaux recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce : du papier kraft sera donné pour les nids, ainsi que des buchettes de bois petit format et carré de coton. Des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place.
Choix des espèces
Le hamster offre plusieurs avantages dans le développement de modèles NASH. La protéine de transfert des esters de cholestérol (CETP) joue un rôle important dans le métabolisme du cholestérol humain et modifie le profil des lipoprotéines. Contrairement à la souris et au rat, le hamster syrien doré produit de la CETP. Par conséquent, ce modèle animal reproduit mieux le métabolisme des lipoprotéines humaines et est plus prédictif pour évaluer les effets des médicaments sur le métabolisme des lipoprotéines. Les hamsters présentent également un métabolisme du cholestérol et des acides biliaires semblable à celui des humains. Le hamsters sous régime enrichi en graisse, en cholestérol et en fructose montre une meilleure réponse pour induire la NASH et la fibrose hépatique par rapport aux modèles rat ou souris. Dans le cadre de la première phase, les animaux seront jeunes adultes. L’animal « NASH » et l’animal « contrôle » n’auront pas forcément exactement le même âge, mais cela ne nuira pas aux résultats de l’étude, l’objectif étant d’élaborer un protocole adapté sur foie sain et foie pathologique. Dans le cadre de la deuxième phase, les animaux commenceront leur régime chez le fournisseur à 4-5 semaines. Au début des observations, ils auront alors 16 ou 17 semaines et seront de jeunes adultes.
Effet de l’action combinée de l’activité physique, d’extraits de plante et de probiotiques sur le microbiote intestinal en modèle murin mimant la maladie de Crohn
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
72 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent 29 gavages sur 22 semaines, un régime riche en graisse, un produit irritant ajouté à l'eau de boisson pour accentuer une colite et plusieurs prélèvements sanguins, pour tester une association de bactéries, d'extraits de plante et d'activité physique censée réduire l'inflammation intestinale. Les retombées annoncées pour les patients atteints de la maladie de Crohn, une thérapie personnalisée modulant le microbiote, sont renvoyées au long terme. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire" de valider le cocktail à l'échelle d'un "organisme entier" et que l'ajout de l'activité physique impose de recourir à la souris.
Objectifs
Le microbiote intestinal joue un rôle clé dans le développement et l’entretien des pathologies inflammatoires chroniques de l’intestin. En effet, dans de nombreuses pathologies, certaines populations de bactéries ‘bénéfiques’ pour l’hôte sont diminuées au détriment de bactéries ‘agressives’ aux propriétés pro-inflammatoires. Dans la maladie de Crohn, il a été observé une quantité anormale de bactéries aux propriétés adhérentes et invasives au niveau de la muqueuse de l’intestin grêle des patients. Une fois attachées à la muqueuse iléale, ces bactéries adhérentes et invasives peuvent traverser la muqueuse et déclencher ou aggraver l’inflammation intestinale. Chez l’animal, ces bactéries adhérentes et invasives sont capables d’aggraver une inflammation intestinale déjà existante et elles sont également capables de coloniser l’intestin et d’induire une inflammation intestinale. A ce jour, il n’existe pas de traitement pour guérir définitivement la maladie de Crohn, les traitements actuels visent à contrôler les poussées inflammatoires sans cibler les causes de l’inflammation. Ce projet a pour but de tester l’efficacité d’une stratégie ciblant le microbiote, et plus précisément les bactéries adhérentes et invasives, afin de limiter leur présence et ainsi, diminuer une des origines de l’inflammation intestinale. Lors du projet, une combinaison de bactéries dites « bénéfiques » et d’extraits de plante, préalablement sélectionnée in vitro pour leurs propriétés à lutter contre les bactéries adhérentes et invasives, sera administrée à des souris, en plus d’une activité physique. L’efficacité de ce traitement à éliminer les bactéries agressives présentes dans le microbiote digestif des animaux et à restaurer un microbiote « sain » dans le but de diminuer les symptômes inflammatoires sera évaluée.
Bénéfices attendus
Les investigations chez l’animal permettront de compléter les résultats des analyses in vitro obtenus avec la combinaison bactéries/extraits de plante à l’échelle d’un organisme entier, en prenant en considération l’environnement du tractus digestif, le microbiote intestinal et le système immunitaire. A court terme, les bénéfices attendus de ce projet sont d'éliminer spécifiquement les bactéries adhérentes et invasives de l’intestin afin de diminuer les symptômes inflammatoires. Plus largement, le bénéfice attendu est de restaurer un microbiote intestinal global « sain » et ainsi, de protéger et renforcer la muqueuse intestinale. A moyen terme, ce projet permettra de comprendre l’importance de combiner ou non un traitement de type « probiotique » avec une activité physique. A plus long terme, cette investigation permettra de mieux prendre charge les patients atteints de maladie de Crohn en fonction de la composition de leur microbiote intestinal en leur proposant une thérapie personnalisée modulant le microbiote qui inclura une alimentation adaptée, une activité physique, et une prise de probiotiques et d’extraits de plante.
Procédures
-Dans le cadre de ce projet, les animaux recevront par voie orale (gavage) 1/le cocktail de bactéries-extraits de plante (26 administrations réparties sur 6 semaines), les bactéries adhérentes et invasives (1 administration) et le traceur fluorescent pour suivre la perméabilité intestinale (2 administrations), soit 29 gavages/animal sur la totalité du protocole de 22 semaines. -Les animaux auront 2 prélèvements sanguins en cours de protocole (en semaines 18 et 21). Ce prélèvement sera réalisé sur animal endormi sous anesthésie gazeuse. Un dernier prélèvement sera réalisé sur animal anesthésié sans réveil. - Les propriétés contractiles (force maximale isométrique et puissance maximale concentrique) des muscles fléchisseurs plantaires seront évaluées une fois sous anesthésie à l’isoflurane. Les contractions musculaires seront évoquées électriquement à l’aide d’électrodes de surface (technique non invasive).
Impact sur les animaux
L’administration d’un régime alimentaire riche en graisse va induire une prise de poids accompagnée d’une légère inflammation intestinale. En fin de protocole, les animaux vont recevoir dans l’eau de boisson une faible dose d’un produit irritant qui peut accentuer les symptômes de colite. L'activité physique va permettre de diminuer la prise de poids des animaux placés sous régime riche en graisse. Le projet impose que les animaux soient placés un par cage, de réaliser des gestes de gavage et des prélèvements de fèces et de sang, ce qui peut induire un stress chez l’animal.
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés lors de la procédures (72 animaux) sera mis à mort à la fin des expérimentations. Il est nécessaire de prélever un ensemble d’échantillons biologiques chez l’animal à l’issu de l’expérience pour compléter les données issues des observations cliniques (signes de colite), des analyses de microbiote fécal, ou des paramètres inflammatoires déterminés suite à des dosages dans les fèces des animaux.
Remplacement
Avant de réaliser l’essai chez l’animal, le cocktail de bactéries/extraits de plante a été finement analysé in vitro, sur des modèles de cellules en culture (cellules épithéliales intestinales humaines et cellules immunitaires) afin de sélectionner la meilleure combinaison pour lutter contre les bactéries adhérentes et invasives retrouvées chez les patients atteints de maladie de Crohn. Cependant, il est nécessaire de valider l’efficacité de ce cocktail à l’échelle d’un organisme entier, afin de prendre en compte l’effet du passage digestif (pH acide de l’estomac, sels biliaires…) et la présence du système immunitaire et du microbiote intestinal. Mais surtout dans ce protocole, nous voulons savoir si l’activité physique peut augmenter l’effet bénéfique du cocktail, ce qui impose de passer chez l’animal.
Réduction
-Le nombre d'animaux a été réduit dans la mesure où cela ne compromet pas les objectifs du projet. Le nombre de 8 animaux/lot devrait permettre de réaliser des tests statistiques adaptés d’après l’ensemble des données animales antérieures. -Le fait de réaliser la procédure en 2 temps permet d’intégrer un ‘go/no go’ dans la procédure : le protocole sera mené sur 24 des 72 animaux avec des lots justement pensés, permettant de juger si le modèle reflète suffisamment les symptômes de la maladie de Crohn (inflammation intestinale de bas grade et déséquilibre du microbiote intestinale). Si celui-ci est le reflet de la maladie, alors l’étude sera poursuivie sur le second groupe d’animaux. -Les études antérieures ont montré que le nombre de bactéries adhérentes et invasives dans les fèces des animaux était le reflet du nombre de bactéries associées à la muqueuse. Cette mesure permet de réaliser un suivi de colonisation en fonction du temps de façon non invasive et sans douleur pour l’animal. La quantification des bactéries dans les fèces en fonction du temps permet donc de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Une période d’acclimatation sera réalisée avant le début de la procédure (une semaine). Les animaux auront libre accès à l'eau et la nourriture. Les animaux seront disposés dans des cages de 1500 cm² en IVC (individually ventilated cages) afin de pouvoir y placer une roue d’activité connectée. L’environnement sera donc enrichi avec plusieurs types d’enrichissements : lamelles de cartons compressées et maisonnettes ou tremplins avec abris. Lors de la phase 2 du projet, les lots sédentaires seront placés sur un portoir à distance des groupes avec activité physique afin de diminuer les potentiels effets délétères du bruit que peuvent produire les roues. Les animaux seront surveillés quotidiennement. Il sera administré aux souris montrant des signes de souffrance un traitement à base de buprénorphine (0,05mg/kg en sous-cutanée) pour réduire leur douleur. Des critères d’arrêt ont été déterminés. Si un animal rempli ces 3 critères lors du protocole (points limites) : 1/perte de poids corporel > à 15% par rapport au début de l’étude 2/modification de l’activité (hypoactivité importante ou prostration ou spasmes abdominaux ou réticence à se déplacer) ou de la posture (dos vouté, décubitus ventral ou latéral) ou de la respiration (pénible ou rapide avec effort) 3/signes cliniques d’inflammation intestinale (arrière train ou anus souillés avec diarrhée et/ou présence de sang dans les fèces ou au niveau de l’anus) -->il sera immédiatement sorti du protocole, anesthésié à l’isoflurane (2,5%) et mis à mort par dislocation cervicale.
Choix des espèces
Le modèle choisi est la souris C57BL/6 qui est un modèle employé régulièrement pour étudier l’activité physique spontanée sur roue. C’est également un modèle de choix pour la réalisation d’un modèle de colite induite par un produit chimique placé dans l’eau de boisson. L’ensemble des souris utilisées lors de ce projet seront utilisées au stade de jeune adulte, (6-8 semaines) reflétant le pic d’incidence de la maladie de Crohn (15-30 ans).
Modele preclinique de neuropathie – souris DIO-STZ
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
2 550 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères, 2 250 étant classées en souffrance sévère. Rendues obèses puis diabétiques par injection de streptozotocine, molécule que le porteur décrit comme "particulièrement toxique", elles subissent des prélèvements sanguins répétés et divers tests avant mise à mort pour prélever leurs organes. Le porteur reconnaît que ce projet "n'est pas le plus adapté en termes de réduction" et qu'un nombre important d'animaux est prévu du fait d'une mortalité attendue après l'injection. Il conclut que la culture cellulaire ne peut se substituer à la souris pour reproduire l'atteinte multi-organique du diabète.
Objectifs
Le diabète de type 2, associé à l’obésité, est associé à des atteintes nerveuses et rénales. Les atteintes nerveuses sont des conséquences invalidante du diabète détériorant la santé et la qualité de vie des patients. Elle se traduit par de l’incontinence, des désordres gastrointestinaux, des douleurs chroniques, des sensations de froid ou de chaud continues, une transpiration excessive, des défauts sexuels, une intolérance à l’effort ou encore des malaises. La conséquence la plus grave étant les altérations nerveuses au niveau cardiaque pouvant entrainer la mort. Les atteintes rénales touchent 20 à 40% des patients atteints de diabète. Elles peuvent entrainer une dialyse à vie dont le seul traitement consiste en la transplantation de nouveaux reins. Ces atteintes ont également des conséquences très importantes sur les fonctions cardiovasculaires augmentant le risque de maladies cardiovasculaires. Aujourd’hui, aucune stratégie thérapeutique efficace n’est envisagée dans le cadre de ses conséquences du diabète. Les seules stratégies envisagées sont le contrôle de la glycémie par les anti-diabétiques classiques et des recommandations diététiques et/ou le traitement par antidépresseurs dans le cas de la neuropathie. Ainsi, la mise en place d’un modèle animal diabétique présentant ces atteintes nerveuses et rénales permettrait aux clients de tester des molécules anti-diabétiques sur ces atteintes nerveuses et rénales ou bien de tester des molécules protégeant les reins et les nerfs.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra le développement de nouveaux médicaments ciblant les complications rénales et nerveuses du diabète. Ce projet permettra également un gain de connaissance sur le développement de ces complications associées au diabète.
Procédures
- Les animaux subiront des prélèvements répétés de sang à la veine caudale, en vigile et au sinus retroorbitaire sous anesthésie gazeuse ou locale au cours de l’étape de screening, en milieu de traitement, au cours du test de tolérance au glucose et de la mesure de la vidange gastrique, en respectant les recommandations éthiques. Les prélèvements de sang effectués en cours d'étude se feront en respectant les volumes ciculant et les périodes de récupérations pour les prélèvements uniques et répétés. - Les animaux subiront diverses types d’injection notamment lors de la phase d’induction avec la streptozotocine, molécule induisant le diabète, la phase de traitement, le test oral de tolérance au glucose, la mesure de l'éléctrocardioagramme et du débit de filtration glomérulaire. Les volumes d’administration respecteront les recommandations éthiques. -Les animaux seront stimulés au niveau des pattes arrières lors du test de sensibilité mécanique. Le nombre de mesures n'ira pas au delà de 5, avec une minutes de repos entre chaque mesure. Une phase d'habituation sans stimulation de 30 minutes sera prélalablement effectuée - Les animaux subiront des mise à jeun notamment avant le test de tolérance oral au glucose, la mesure du débit de filtration glomérulaire et l’euthanasie. - Les animaux seront isolés 2 à 18 heures lors de la mesure du débit de filtration glomérulaire et lors de la mise en cage à métabolisme. Enfin, lors de leur mise à mort, dans le but de récupérer leur cerveau, un prélèvement sanguin maximal sous anesthésie générale sera réalisé et les animaux seront perfusés avec de la saline et/ou de la formaline par injection intracardiaque sur coeur battant et la confirmation de la mort se fera par l’arrêt permanent de la circulation.
Impact sur les animaux
La molécule utilisée pour induire le diabète et les complications associées est particulièrement toxique et peut altérer l’état général de l’animal les quelques jours qui suivent l’injection. Une fois, l’état stabilisé il ne se détériore part au cours des 2 mois d'étude. Notre équipe SBEA ainsi que le personnel formé a mis en place la surveillance des signe cliniques afin d'anticiper la mort de l'animal et éviter sa souffrance prolongée et réaliser l'euthanasie dans les conditions éthiques. L’augmentation de la prise hydrique, de la production d'urine et des niveaux de glucose sanguins sont les caractéristiques du diabète. Le traitement testé sur ce modèle préclinique aura pour but d’améliorer leur diabète et les atteintes nerveuse et rénale. Aucun effet indésirables est attendu au cours de la phase de traitement . Aucun effet indésirable est attendu après le test de tolérance au glucose et les prélèvements de sang associés ou l’électrocardiogramme. L’analyse de la sensibilité mécanique au niveau des pattes peut induire un inconfort ou possiblement une douleur. La mesure de la fonction rénale nécessitant une anesthésie isoflurane et une injection intraveineuse a des conséquences sur la prise alimentaire et hydrique les heures suivant le réveil, modifie la vision dans le cas de l’injection au sinus rétro-orbitaire, ou la survie si l’animal ne répond pas bien à l’anesthésie. Enfin, la cage métabolique, où l’animal est isolé et dans une cage sans litière peut induire un stress et modifier le comportement de l’animal.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure afin de réaliser la collecte d'organe nécessaire aux analyses qui permetrront de valider ou non l'efficacité des traitements testés.
Remplacement
Le diabète est une pathologie touchant de nombreux organes et la neuropathie et la néphropathie sont des conséquences de ce dérèglement multi organique qui se passe de façon séquentiel dans un ordre bien précis lors du développement de la maladie. Pour trouver un traitement efficace ciblant ces deux comorbidités, l'utilisation d'un modèle animal est nécessaire pour mimer à la fois l'atteinte multi-organique et l'évolution de la pathologie au cours du temps. La culture de neurones et de cellules rénales peut être envisagée dans un premier temps et constitue un des axes de recherche et développement de la société. Cependant cette méthode, bien qu'elle puisse diminuer l'utilisation d'animaux à des fins de recherche, ne pourra pas se substituer à l'utilisation de ces derniers puisque les commorbidités citées sont la conséquence de ce déréglement multi-organique. L'utilisation de la streptozotocine pour induire le diabète peut être également remplacé par l'utilisation d'animaux spontanément diabétique grâce à des mutations génétiques et sont des modèles auxquels la société s'attarde dans ses axes de recherche et développement.
Réduction
Ce projet n’est pas le plus adapté en termes de réduction. En effet, pour le modèle de souris obèses puis injectées à la streptozotocine, un nombre important d’animaux doit être envisagé pour l’injection de streptozotocine puisqu’un taux de mortalité et d’absence de réponse est attendu. Cependant, nous optimisons le nombre d’animaux utilisé en proposant de réaliser toutes les procédures nécessaires à la caractérisation de la pathologie ou sa résolution le cas échéant sur un même animal. De plus, nous réduisone également le nombre d'animaux utilisé dans le groupe dit sain, non malade puisqu'aucune mortalité n'est attendu dans ce groupe.
Raffinement
En termes de raffinement, les animaux obèses sont hébergés par 3 ou par 4 pour respecter les normes d’hébergement compte-tenu du poids et puisque la souris est un animal social. De l’enrichissement est également ajouté dans les cages d’hébergement afin que la souris puisse y faire son nid. Suite à l’injection de streptozotocine, l’état physique des souris est monitoré et scoré 2 fois par jour les 14 jours suivant l’injection de streptozotocine, c’est-à-dire jusqu’à stabilisation du phénotype diabétique. En cas de déshydratation, une injection sous cutanée de solution saline est envisagée. En cas d’hypothermie, l’animal peut être placé en armoire chauffante. Dans le cas d’atteintes sévères, l’animal est euthanasié. L’injection de solution saline en cas de déshydratation se fera selon les volumes d’injection saccepté éthiquement. Ces mêmes volumes seront utilisés lors de la phase de traitement.
Choix des espèces
La souris est un modèle bien connu pour l'étude du diabète.
Evaluation de composés pour diminuer le choc anaphylactique lié à des allergies alimentaires dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
8 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sensibilisées à un allergène puis soumises à un déclenchement provoquant une réaction allergique pouvant devenir systémique, elles reçoivent des composés dont la voie et la fréquence d'administration sont fixées "selon le choix du sponsor", avec prélèvements de sang et de fèces. Le projet, mené pour des partenaires commerciaux, vise à évaluer des candidats médicaments contre le choc anaphylactique. Le porteur affirme que la culture cellulaire ne peut se substituer à la souris pour reproduire les mécanismes de l'allergie alimentaire.
Objectifs
Il n'existe aucun traitement curatif de l'allergie alimentaire, seuls les symptômes sont pris en charge. Cette pathologie peut affecter la qualité́ de vie des patients mais également avoir des conséquences graves dans le cas de choc anaphylactique ou œdème de Quincke. Le choc anaphylactique est un réaction immunitaire allergique grave en réponse à l’exposition à un allergène. Cet allergène peut venir des aliments, de certains médicaments, d’une piqûre d’insecte, du contact avec du latex, voire d’un effort physique intense après ingestion d’un aliment légèrement allergène. Si le risque de décès par suite du choc anaphylactique existe, il demeure rare, de l’ordre de 0,3 %. Cette réaction peut atteindre le système cardiaque, respiratoire, cutané, gastro-intestinal, entrainant notamment des difficultés respiratoires, des réactions cutanées, des nausées/diarrhées, une baisse de la tension artérielle et possiblement la mort. La recherche menée ici a pour objectif de tester de futurs candidats médicaments ou substituts alimentaires qui pourront permettre de mieux prendre en charge cette pathologie et de la traiter de façon durable. Il est donc important de pouvoir disposer de modèles expérimentaux permettant une meilleure compréhension et analyse des mécanismes physiopathologiques impliqués dans le développement de ces maladies inflammatoires ainsi que l'efficacité́ de nouvelles molécules thérapeutiques visant à̀ améliorer la santé des patients. Pour cela nous proposons plusieurs modèles de sensibilisation présentant comme allergène : l'ovalbumine, la bétalactoglobuline bovine (BLG), des extraits contenant de l’arachide, du gluten, du blé, du sésame, des fruits à coques, du sésame, des coquillages, des crustacés, des poissons (liste non exhaustive). La molécule à tester sera administrée par différentes voies recréant les diverses possibilités d’administration médicamenteuses chez l’Homme et selon la voie d'administration conseillée pour ce composé.
Bénéfices attendus
Les modèles animaux d'allergie alimentaire utilisés dans cette étude sont pertinents pour évaluer de nouveaux candidats médicaments dans le processus inflammatoire de l'allergie alimentaire afin de répondre à un besoin important de santé, celui des conséquences graves dans le cas de choc anaphylactique ou œdème de Quincke pouvant porter atteinte à la vie des patients souffrants d'allergies alimentaires.
Procédures
Dans le but de réaliser une réaction allergique plus importante un jeûne de 4 heures pourra être réalisé avant chaque sensibilisation et/ou lors du challenge final. La molécule à tester pourra être administrée dans l’eau de boisson, dans l’alimentation, par gavage, inhalation, injection intra péritonéale, intravasculaire, sous-cutanée, intradermique ou intramusculaire selon le choix du sponsor. La fréquence de l'administration est variable en fonction de la demande de nos partenaires. Les animaux seront pesés quotidiennement. Au cours de l'étude, le sang sera prélevé en respectant un volume maximum de 7,5% du volume sanguin circulant pour une période de récupération de 7 jours. Les fécès pourront également être prélevés maximum 1 fois par semaine au cours de l’étude. D'autres prélèvements seront possibles en fonction des demandes du sponsor. Des relevés de température rectale ainsi qu'un scoring clinique pourront être effectués quotidiennement pour surveiller l’inconfort des animaux. Les animaux sont ensuite anesthésiés sans réveil et le sang total est prélevé au niveau de l'aorte abdominale ainsi que d'autres organes.
Impact sur les animaux
Le principal effet indésirable est le développement d'une réaction inflammatoire à un niveau local et possiblement systémique en fin d'étude, lors du challenge.
Devenir
Tous les animaux du protocole sont euthanasiés à la fin et des prélèvements sont réalisés pour l'analyse.
Remplacement
Lorsque cela est possible les composés sont évalués sur culture cellulaire ou organe isolé préalablement aux tests animaux afin de remplacer ou de réduire le nombre d’animaux impliqués dans ce protocole. Cependant, le remplacement total de l'expérimentation animale par des essais sur culture cellulaire n'est pas possible pour l'étude des allergies alimentaires. En effet, les modifications physiopathologiques nécessaires au développement de l'inflammation sont très complexes et nécessitent la mobilisation d'effecteurs moléculaires et cellulaires nombreux. Il est impossible d'explorer l'ensemble de ces événements par une approche substitutive de culture cellulaire. Il est donc important de pouvoir disposer de modèles physiologiques pertinents pour permettre une recherche fondamentale et appliquée sur l’inflammation tout en évaluant l'efficacité de nouvelles molécules à visée thérapeutique.
Réduction
Dans le respect de la règle des 3R nous cherchons à̀ : - réduire le nombre des animaux utilisés en utilisant un nombre très proche du nombre minimal de 6 animaux nécessaire à une étude statistique. Basé sur la bibliographie et notre précédente expérience du modèle le nombre de 10 animaux permet de répondre à la fois à l’hétérogénéité et la variabilité individuelle tout en respectant la puissance statistique et la nécessité de réduire les animaux.
Raffinement
Dans le respect de la règle des 3R nous cherchons à̀ : - raffiner en apportant du soin et une observance accrue aux animaux en souffrance ou en angoisse suite à l'induction des maladies. Ces pathologies étant basées sur l'inflammation, un traitement pharmacologique visant à̀ réduire la souffrance de l'animal ne pourra être envisagé sans compromettre les résultats de l'étude. L'état de santé des animaux sera évalué́ quotidiennement selon des critères d'apparence physique et comportementaux selon le tableau détaillé́ dans le paragraphe. Les souris sont hébergées selon les conditions de la règlementation 2010/63/UE en unités individuelles ventilées de type III ou IV avec enrichissement de l’environnement (composants de nidification et igloo). L'enrichissement pourra être augmenté si nécessaire.
Choix des espèces
Les modifications physiopathologiques nécessaires au développement de l'allergie alimentaire sont complexes et nécessitent la mobilisation d'effecteurs moléculaires et cellulaires nombreux. Il est impossible d'explorer l'ensemble de ces évènements par une approche substitutive de culture cellulaire. La souris est largement décrite dans la littérature pour être une espèce de choix dans ce modèle. Les allergies alimentaires pouvant survenir à tout moment de la vie d'un individu, les souris seront préférentiellement utilisées à l'âge adulte (8-12 semaines) au début des investigations, car elles présentent un système immunitaire mature. Cependant selon la population ciblée, l’âge pourra être laissé à l’appréciation du sponsor, les animaux pourront être plus jeune ou plus âgés. L'âge minimal étant de 3 semaines et l'âge maximal sera déterminé par l'âge de la population ciblé et peut être de 3 ans.