Troubles urogénitaux
- Alimentation animale
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- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
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- Troubles immunitaires
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- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
Rôle d’un activateur de la voie de signalisation de la vitamine A dans la récupération rénale après insuffisance rénale
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
192 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère pour 160 d'entre elles et modéré pour 32. La circulation sanguine de leurs deux reins est interrompue pendant vingt-deux minutes, ou celle du rein gauche pendant vingt-cinq minutes avec ablation du rein droit, sous anesthésie et analgésie. Le porteur décrit une insuffisance rénale aiguë qui altère l'état général et provoque une prostration liée à une importante fatigue, ainsi que des douleurs chirurgicales que l'analgésie ne supprime pas complètement. Seuls des mâles sont utilisés, le rein des femelles résistant mieux au modèle, et le porteur conclut que ces nuisances ne peuvent pas être évitées parce que l'induction d'une insuffisance rénale est "absolument indispensable" au projet.
Objectifs
Environ un patient sur trois admis dans une unité de soins intensifs va développer une insuffisance rénale aigüe définie par une diminution brutale de la fonction rénale. Il est désormais bien établi que même un épisode peu sévère d’insuffisance rénale aigüe augmente le risque de décès, indépendamment de toute autre comorbidité. En outre, il est aussi démontré que l'insuffisance rénale aigüe, y compris chez les enfants, est un facteur de risque majeur pour le développement d'une insuffisance rénale chronique en l'espace de quelques semaines ou de quelques mois. Malheureusement, il n'existe actuellement aucun traitement médical efficace. Le traitement de l’insuffisance rénale constitue donc un objectif majeur de santé publique. Nous espérons ici démontrer le rôle bénéfique joué par le récepteur d’un dérivé de la vitamine A dans la récupération rénale après une agression rénale. Dans la continuité d’un précédent projet en cours de publication, qui se proposait d'étudier les effets d'un stimulateur de la voie de la vitamine A, nous souhaitons ici étudier le rôle de l’expression du récepteur dans la récupération rénale après une agression rénale, à l'aide d'une lignée de souris transgéniques. Ces souris présenteront une délétion du gène de manière inductible dans le temps et localisée spécifiquement dans des cellules rénales d’intérêt. Notre projet a deux objectifs : 1- Etudier le phénotype rénal basal des souris transgéniques dont le gène du récepteur a été invalidé spécifiquement dans certaines cellules. 2- Etudier le phénotype rénal des souris transgéniques dans deux modèles d'insuffisance rénale induites par un clampage de l’artère rénale en conditions aigues et chroniques.
Bénéfices attendus
L'insuffisance rénale chronique est un problème majeur de santé publique, non seulement en raison du risque accru de dialyse et de transplantation, mais aussi parce que cette maladie est associée à une morbidité et une mortalité très élevées, même avant le stade de l'insuffisance rénale terminale. En effet, le déclin de la fonction rénale est associé à des augmentations majeures de la mortalité cardiovasculaire. L'insuffisance rénale aiguë constitue un véritable défi dans les unités de soins intensifs, car il s'agit d'une affection très courante, associée à une importante mortalité et pour laquelle il n'existe actuellement aucun traitement spécifique. Environ un patient sur trois admis dans une unité de soins intensifs va développer une insuffisance rénale aigüe définie par une diminution brutale de la fonction rénale. Il est désormais bien établi que même un épisode peu sévère d’insuffisance rénale augmente le risque de décès, indépendamment de toute comorbidité. En outre, il est aussi démontré que l'insuffisance rénale aigue, y compris chez les enfants, est un facteur de risque majeur pour le développement d'une insuffisance rénale chronique en l'espace de quelques semaines ou de quelques mois. Nous avons pu identifier une association, chez l’homme, entre l’expression d’un récepteur de la voie de la vitamine A et la récupération de la fonction rénale. Nous souhaitons ici étudier le rôle causal de l’expression de ce gène dans la récupération rénale après une agression rénale. Ce projet, en cas de résultats encourageants, pourraient déboucher sur un essai clinique chez l’homme, en particulier chez des patients sévères admis en unité de soins intensifs et souffrant d'insuffisance rénale aiguë. Il est donc d’une importance cruciale.
Procédures
(1) Tous les animaux recevront un traitement antibiotique dans l’eau de boisson pour induire la modification génétique pendant deux semaines. (2) Une partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine les deux reins pendant 22 minutes sous analgésie et anesthésie. Ce protocole a une durée de 40 minutes. (3) Une autre partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine le rein gauche pendant 25 min (durée totale 30 min) et à exciser le rein droit (durée totale de 10 min). Cette chirurgie se fait en deux temps sous analgésie et anesthésie. (4) Toutes les souris du projet seront soumises à la mesure de leur fonction rénale par une nouvelle technique qui nécessite une anesthésie gazeuse pour injecter par voie intra-veineuse le traceur fluorescent et installer sur le dos de l'animal un capteur de fluorescence miniaturisé. Cette partie de la procédure dure 5 minutes. Une deuxième anesthésie est nécessaire 2h plus tard pour retirer le capteur. Cette partie de la procédure ne dure que 2 minutes. La mesure sera répétée plusieurs fois sur chaque souris à des jours différents selon la procédure. (5) Prélèvement du sang sous anesthésie (30 secondes environ), sur un plateau thermostaté ; suivi de l'euthanasie par une méthode règlementaire en vue des différents prélèvements et analyses nécessaires.
Impact sur les animaux
L'induction d'une insuffisance rénale aigue entraine une altération de l'état général et une prostration liée à une importante fatigue. La chirurgie peut provoquer des douleurs malgré une prise en charge optimale de l'analgésie : (1) douleur provoquée par la procédure chirurgicale nécessaire pour l’ablation du rein et la pose des clamps vasculaires (injections analgésie et anesthésie, ouverture des plans cutané et musculaire, sutures); (2) complications liées à l'anesthésie chimique pour la chirurgie et gazeuse pour la mesure de la fonction rénale (détresse respiratoire, arrêt cardio respiratoire , stress thermique) (3)altération de l'état général : perte de poids, déshydratation ; (4) stress induit par les manipulations quotidiennes pour les pesées (5) Douleurs modérées induites par les injections intraveineuses lors de la mesure de la fonction rénale. Ces nuisances ne peuvent pas être complètement évitées car l'induction d'une insuffisance rénale est absolument indispensable pour le projet.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée. Les différents prélèvements nécessaires pour les analyses sont réalisés après constatation de la mort.
Remplacement
En raison notamment de la complexité du tissu rénal qui comporte des dizaines de types cellulaires et au vu de l’état encore embryonnaire de la recherche sur les organoïdes, l’étude des maladies rénales requiert l’obtention de tissu rénal prélevé sur l’animal d’expérience ou l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative in vitro pour analyser l’évolution de défaillance chronique progressive d’organes. De plus, l'un des critères majeurs d’évaluation dans ce projet est l'amélioration de la fonction rénale.
Réduction
Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer l’hétérogénéité interindividuelle du phénotype étudié dans nos deux modèles expérimentaux. Des lots de 10 animaux sont nécessaires pour obtenir la puissance suffisante pour mettre en évidence les différences phénotypiques entre les groupes d’animaux et s’assurer de la reproductibilité de ces résultats d’une série à l’autre. Chaque procédure sera effectuée deux fois sur des lots indépendants. Le nombre total d'animaux pour ce projet est de 192 souris. Des tests statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Les nuisances seront réduites au maximum grâce à l'utilisation de mesures de raffinement appropriées : les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce concernée dans une animalerie exempte d'organismes spécifiques et opportunistes . La surveillance des animaux par du personnel qualifié est quotidienne. Le bien- être des animaux est assuré par un enrichissement de leur environnement grâce à l'utilisation d'une litière à base de cellulose composée de plusieurs éléments, de tailles différentes (matière compacte initialement, décompactée par les animaux), de morceaux de bois à ronger et d'un dôme refuge en cellulose dans toutes les cages. Pour assurer le bien-être des animaux pendant et après la chirurgie, les actes chirurgicaux s'accompagneront d'une prise en charge péri-opératoire de la douleur et d'une anesthésie appropriée. Les souris seront placées dans une couveuse pour faciliter la phase de réveil dans leurs cages initiales. Durant toute la procédure, de la nourriture humidifiée est mise à disposition des animaux directement dans la cage, en plus des croquettes habituelles. En dehors d'une courte période d'isolement limité à deux heures dans une couveuse pour éviter d'endommager les petites caméras destinées à mesurer la fonction rénale, les souris restent dans leur cage initiale dans les mêmes groupes. Le bien-être des animaux sera également assuré par une surveillance quotidienne de l’aspect et de la motricité ainsi que d'une pesée régulière pendant toute la durée du protocole. Des points limites ont été définis, tels qu'une perte de poids trop importante, une paralysie des membres postérieurs, un saignement de nez, la prostration, l'hérissement du pelage, une surinfection liée à la chirurgie. Il existe aussi un risque de saignement causé par les injections qui sera limité par l’usage d’aiguille très fine. Il peut survenir aussi des complications liées à l'anesthésie (détresse respiratoire, arrêt cardio-respiratoire, stress thermique) mais l’usage d’un plateau chauffant pourra limiter ces complications.
Choix des espèces
Concernant le choix de l’espèce : Les modèles expérimentaux du projet sont bien maîtrisés dans cette espèce par le personnel du laboratoire et sont bien documentés dans la littérature scientifique. Si les résultats de cette étude s’avèrent positifs, il sera intéressant de tester l’implication de cette voie de signalisation chez des femelles dans des modèles expérimentaux plus adaptés. En effet, le rein des femelles est plus résistant que le rein des mâles au modèle expérimental choisi et cela impliquerait de refaire toutes les mises au point pour avoir des lésions équivalentes. Concernant le stade de développement : Tous les animaux sont des souris mâles, âgés de 8 semaines. Des animaux jeunes sont utilisés pour éviter l'accumulation de tissu adipeux autour du pédicule vasculaire rénal, qui peut gêner l'interruption de la circulation.
Evaluation de traceurs d’imagerie dans un modèle d’endométriose EU 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Jusqu'à dix injections d'antidouleur autour d'une seule pose de mini-pompe sous la peau, et une perte de poids pouvant atteindre 15 % dans les cinq jours suivant l'induction de la maladie : 630 souris vont être utilisées sur ce premier site, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une endométriose profonde leur est induite avant que des traceurs d'imagerie ne soient testés sur elles. Le porteur retient des femelles de plus de six semaines et indique que le modèle est bien documenté et que les souris sont compatibles avec ses appareils d'IRM, de scanner et de scintigraphie. Il note qu'une étude préliminaire n'a montré aucun signe de souffrance sur vingt-huit jours, ce que le classement de l'ensemble des procédures en souffrance modérée contredit.
Objectifs
L’endométriose est une maladie touchant environ 10% des femmes en âge de procréer. En France, il est estimé que 2.5 millions de femmes sont touchées. Il s’agit d’une maladie inflammatoire chronique de l’appareil génital féminin se caractérisant par une dissémination et un développement de muqueuse utérine (endomètre) en dehors de l’utérus. Cette maladie entraîne des douleurs importantes (dysménorrhée), et une infertilité. Le diagnostic repose souvent sur de l’imagerie, mais avec une sensibilité à ce jour faible, i.e. l’endométriose n’est pas toujours détectée. Ce projet, qui se déroulera sur deux sites, a pour but de tester de potentiels traceurs d’imagerie dans un modèle murin (souris) d’endométriose profonde, la forme la plus grave d’endométriose pour faciliter la détection de l’endométriose. La création du modèle sera faite sur le site 1, pendant que l’imagerie sera faite sur le site 2. En résumé, ce projet a pour objectif de détecter plus facilement les lésions endométriosiques avec des nouveaux traceurs plus sensibles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouveaux agents chimiques ou biologiques candidats pour une utilisation diagnostique dans l’endométriose. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies diagnostiques pour cette maladie pour laquelle les options sont pour le moment limitées.
Procédures
Avant les traitements, les animaux sont randomisés pour former des groupes homogènes en poids. Pour certains animaux, une mini pompe osmotique sera implantée en sous cutanée. La pose sera réalisée sur le site 1 sous anesthésie générale, avec administration d’analgésiques(
Impact sur les animaux
Avec ce modèle nous nous attendons à une douleur modérée et des pertes de poids transitoires qui résultent de l’inflammation générée. La perte de poids maximum attendue est de 15% suite à l’induction de l’endométriose (pendant les 5 premiers jours) puis une prise de poids (Yan et al., 2019 et un premier essai interne). Une étude préliminaire de développement du modèle n’a pas montré de signe de souffrance chez les animaux sur toute la période de l’étude (jusqu’à 28 jours après induction de l’endométriose). La pose de mini pompe sous la peau des animaux nécessitera une cicatrisation de la plaie chirurgicale suturée. Au début de l’étude, les animaux seront répartis dans différents groupes selon leur poids ce qui peut être source de stress. Le transport entre les deux sites (moins de 1 km) et les sessions d’imageries (durée maximale d’une heure) pourront également être source de léger stress. Enfin, l’injection intraveineuse pourrait également provoquer un léger inconfort et des lésions locales.
Devenir
Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer la spécificité des composés sur la maladie d’intérêt.
Remplacement
Les molécules que nous allons tester dans ce projet ont d’abord été choisies après des essais en laboratoire (in vitro) pour vérifier leur efficacité, qu’elles agissent de façon ciblée et qu’elles ne sont pas dangereuses. Si possible, nous avons également pris en compte leurs propriétés après avoir été testées dans un organisme vivant (in vivo). Cependant, ces tests ne suffisent pas à prédire si elles seront vraiment efficaces dans le corps humain, car il est difficile de reproduire une maladie complexe comme l’endométriose en laboratoire surtout quand plusieurs types de cellules ou tissus sont concernés. Il faudra donc tester les molécules les plus pertinentes dans des modèles animaux, en choisissant ceux qui se rapprochent le plus de la maladie chez la femme. Enfin, pour comprendre comment une molécule se comporte dans le corps, on doit passer par des études sur des animaux puisqu’il est impossible de mimer toutes les fonctions du corps humain sans un organisme vivant.
Réduction
Dans chaque étude les animaux seront répartis en plusieurs groupes en fonction de critère(s) défini(s) (poids ou imagerie). Le nombre de groupes dépendra de ce que nous souhaiterons comparer. De manière générale il y aura trois groupes, le nombre d’animaux dans chaque groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 3 et 10 animaux par groupe. Ce nombre pourra varier après les premières études en fonction de la variabilité observée. Le nombre d’animaux dans le groupe des donneuses sera ajusté en fonction du nombre total d’animaux dans l’étude et sera généralement entre la moitié et le même nombre que celui du groupe receveuses. Ce nombre pourra être modifié en fonction des résultats observés dans les premières études.
Raffinement
En début d’étude, les animaux seront répartis en groupes uniformes en poids, ce qui peut être à l’origine de changement de groupes. Les animaux seront surveillés afin de détecter des signes d’agressivité ou de stress. Les animaux agressifs seront séparés de leurs congénères et en cas de stress des enrichissements supplémentaires seront apportés. L’eau et la nourriture seront disponibles à volonté. Au minimum une sorte d’enrichissement sera placé dans chaque cage. Pour éviter au maximum la souffrance des animaux, des point limites pour les expériences ont été définis et seront mis en place avant le début du travail pratique. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal en cas d’atteinte d’un point limite, dans ce cas un traitement antalgique pourra être administré. En outre, les procédures requises seront effectuées sous anesthésie et des médicaments analgésiques préopératoires et postopératoires seront administrés pour soulager la douleur dans la mesure du possible.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour les études pharmacologiques nous avons une grande connaissance de leur ADN, de leurs principales fonctions corporelles comme celles des reins et du foie qui sont semblables à celles des humains. De plus, les modèles d’endométriose sont bien documentés chez la souris. Elles sont également compatibles avec nos appareils d’imagerie (comme l’IRM, le scanner et la scintigraphie) ce qui aide à passer plus facilement de la recherche au traitement chez l’Homme. Nous utiliserons de jeunes souris adultes femelles (âgées de plus de 6 semaines) puisque le modèle d’endométriose profonde est bien établi chez les animaux adultes. .
Evaluation de traceurs d’imagerie dans un modèle d’endométriose EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
630 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune pouvant recevoir jusqu'à sept traitements, six à dix injections d'antidouleur autour de la chirurgie et huit séances d'imagerie sous anesthésie générale. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré. Une endométriose profonde leur est induite, avec une perte de poids attendue allant jusqu'à 15 % dans les cinq premiers jours, et une mini-pompe osmotique est implantée sous la peau de certaines d'entre elles. Le bénéfice avancé, de nouvelles stratégies de diagnostic pour une maladie qui touche environ une femme sur dix, est renvoyé au long terme, quand les lésions induites et les passages sous anesthésie sont immédiats.
Objectifs
L’endométriose est une maladie touchant environ 10% des femmes en âge de procréer. En France, il est estimé que 2.5 millions de femmes sont touchées. Il s’agit d’une maladie inflammatoire chronique de l’appareil génital féminin se caractérisant par une dissémination et un développement de muqueuse utérine (endomètre) en dehors de l’utérus. Cette maladie entraîne des douleurs importantes (dysménorrhée), et une infertilité. Le diagnostic repose souvent sur de l’imagerie, mais avec une sensibilité à ce jour faible, i.e. l’endométriose n’est pas toujours détectée. Ce projet, qui se déroulera sur deux sites, a pour but de tester de potentiels traceurs d’imagerie dans un modèle murin (souris) d’endométriose profonde, la forme la plus grave d’endométriose pour faciliter la détection de l’endométriose. La création du modèle sera faite sur le site 1, pendant que l’imagerie sera faite sur le site 2. En résumé, ce projet a pour objectif de détecter plus facilement les lésions endométriosiques avec des nouveaux traceurs plus sensibles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouveaux agents chimiques ou biologiques candidats pour une utilisation diagnostique dans l’endométriose. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies diagnostiques pour cette maladie pour laquelle les options sont pour le moment limitées.
Procédures
Avant les traitements, les animaux sont randomisés pour former des groupes homogènes en poids. Pour certains animaux, une mini pompe osmotique sera implantée en sous cutanée. La pose sera réalisée sur le site 1 sous anesthésie générale, avec administration d’analgésiques (
Impact sur les animaux
Avec ce modèle nous nous attendons à une douleur modérée et des pertes de poids transitoires qui résultent de l’inflammation générée. La perte de poids maximum attendue est de 15% suite à l’induction de l’endométriose (pendant les 5 premiers jours) puis une prise de poids. Une étude préliminaire de développement du modèle n’a pas montré de signe de souffrance chez les animaux sur toute la période de l’étude (jusqu’à 28 jours après induction de l’endométriose). La pose de mini pompe sous la peau des animaux nécessitera une cicatrisation de la plaie chirurgicale suturée. Au début de l’étude, les animaux seront répartis dans différents groupes selon leur poids ce qui peut être source de stress. Le transport entre les deux sites (moins de 1 km) et les sessions d’imageries (durée maximale d’une heure) pourront également être source de léger stress. Enfin, l’injection intraveineuse pourrait également provoquer un léger inconfort et des lésions locales.
Devenir
Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer la spécificité des composés sur la maladie d’intérêt.
Remplacement
Les molécules que nous allons tester dans ce projet ont d’abord été choisies après des essais en laboratoire (in vitro) pour vérifier leur efficacité, qu’elles agissent de façon ciblée et qu’elles ne sont pas dangereuses. Si possible, nous avons également pris en compte leurs propriétés après avoir été testées dans un organisme vivant (in vivo). Cependant, ces tests ne suffisent pas à prédire si elles seront vraiment efficaces dans le corps humain, car il est difficile de reproduire une maladie complexe comme l’endométriose en laboratoire surtout quand plusieurs types de cellules ou tissus sont concernés. Il faudra donc tester les molécules les plus pertinentes dans des modèles animaux, en choisissant ceux qui se rapprochent le plus de la maladie chez la femme. Enfin, pour comprendre comment une molécule se comporte dans le corps, on doit passer par des études sur des animaux puisqu’il est impossible de mimer toutes les fonctions du corps humain sans un organisme vivant.
Réduction
Dans chaque étude les animaux seront répartis en plusieurs groupes en fonction de critère(s) défini(s) (poids ou imagerie). Le nombre de groupes dépendra de ce que nous souhaiterons comparer. De manière générale il y aura trois groupes, le nombre d’animaux dans chaque groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 3 et 10 animaux par groupe. Ce nombre pourra varier après les premières études en fonction de la variabilité observée. Le nombre d’animaux dans le groupe des donneuses sera ajusté en fonction du nombre total d’animaux dans l’étude et sera généralement entre la moitié et le même nombre que celui du groupe receveuses. Ce nombre pourra être modifié en fonction des résultats observés dans les premières études.
Raffinement
En début d’étude, les animaux seront répartis en groupes uniformes en poids, ce qui peut être à l’origine de changement de groupes. Les animaux seront surveillés afin de détecter des signes d’agressivité ou de stress. Les animaux agressifs seront séparés de leurs congénères et en cas de stress des enrichissements supplémentaires seront apportés. L’eau et la nourriture seront disponibles à volonté. Au minimum une sorte d’enrichissement sera placé dans chaque cage. Pour éviter au maximum la souffrance des animaux, des point limites pour les expériences ont été définis et seront mise en place avant le début du travail pratique. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal en cas d’atteinte d’un point limite, dans ce cas un traitement antalgique pourra être administré. En outre, les procédures requises seront effectuées sous anesthésie et des médicaments analgésiques préopératoires et postopératoires seront administrés pour soulager la douleur dans la mesure du possible.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour les études pharmacologiques nous avons une grande connaissance de leur ADN, de leurs principales fonctions corporelles comme celles des reins et du foie qui sont semblables à celles des humains. De plus, les modèles d’endométriose sont bien documentés chez la souris. Elles sont également compatibles avec nos appareils d’imagerie (comme l’IRM, le scanner et la scintigraphie) ce qui aide à passer plus facilement de la recherche au traitement chez l’Homme. Nous utiliserons de jeunes souris adultes femelles (âgées de plus de 6 semaines) puisque le modèle d’endométriose profonde est bien établi chez les animaux adultes.
Restauration de la spermatogenèse murine par thérapie génique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Le testicule ouvert sous anesthésie pour y injecter du matériel génétique pendant une trentaine de minutes, et pour 70 d'entre elles quatre impulsions électriques localisées : 130 souris mâles subissent cette procédure. Cinq sont tuées sans reprendre conscience, les 125 autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes pour prélever leurs organes reproducteurs. L'objectif est de restaurer la fertilité de souris stériles par thérapie génique, en vérifiant que le gène apporté ne s'intègre pas au génome. Sur l'effectif, le porteur indique qu'aucune approche statistique prédictive n'a été utilisée et que les nombres reposent sur ses publications antérieures.
Objectifs
L’objectif principal du projet est de développer un modèle préclinique de restauration de la fertilité mâle. Ce projet vise à mettre au point dans le testicule de souris stériles un système de thérapie génique, technique consistant à introduire du matériel génétique dans des cellules pour soigner une maladie, et d’évaluer les risques qui y sont liés. Nous chercherons ainsi à introduire la séquence d’un gène sain, requis pour la formation des cellules reproductrices, chez des animaux pour lesquels ce gène est défectueux, afin de compenser l’infertilité induite par la mutation. Nous vérifierons que ce protocole ne modifie pas durablement l’intégrité du génome. Plus spécifiquement, nous utiliserons un modèle mutant murin déficient pour un gène essentiel qui mime un arrêt de maturation de la spermatogenèse, c’est-à-dire un blocage complet lors du processus de formation des cellules reproductrices mâles. En effet, de nombreux variants de ce gène ont à ce jour été identifiés chez l’homme, dont la majorité induit une infertilité masculine. L’utilisation d’animaux mâles déficients pour ce gène nous permet de mimer la perte de fonctionnalité du gène que l’on retrouve affecté chez ces patients. Nous réintroduirons le gène sain dans les cellules de ces animaux. Notre projet permettra de mesurer l’efficacité de stratégies permettant d’apporter ce gène sans intégration dans le génome. En effet, toute thérapie qui modifierait le génome des cellules reproductrices risquerait de modifier le génome des descendants des individus traités. C’est pourquoi nous utiliserons des molécules qui ne doivent pas s’intégrer dans le génome.
Bénéfices attendus
On estime qu’aujourd’hui un couple sur six souffre d’infertilité avec des causes également réparties entre les sexes. Lorsque cette infertilité est due à une cause génétique, il n’existe pas aujourd’hui de solution thérapeutique. L’objectif de ce projet est de développer un modèle pré-clinique qui permettra de tester l’efficacité et l’innocuité de protocoles de thérapie génique chez la souris avant de considérer leur application dans l’espèce humaine. A court terme, développer un système permettant l’introduction de matériel génétique dans les cellules reproductrices sera un atout pour comprendre le rôle des gènes lié à la fertilité. Ainsi, un bénéfice attendu est une meilleure compréhension des mécanismes biologiques fondamentaux gouvernant la fertilité. A moyen terme, la mesure de l’efficacité de ces modèles pour restaurer une spermatogenèse normale sans altération du patrimoine génétique offrira un outil pour poser les bases d’une thérapie génique de l’infertilité dans l’espèce humaine.
Procédures
Les souris seront soumises à une anesthésie/analgésie pour accéder au testicule dans lequel une injection sera effectuée. La durée complète de cette procédure chirurgicale est d’environ 30 minutes. . Ces injections seront réalisées sur 3 lots d’animaux (total 130 animaux) correspondant à l’injection de deux types de molécules. Une partie des animaux (70) recevra également une série de 4 brèves stimulations localisées au cours de l’anesthésie. Ces impulsions visent à faciliter l’entrée du matériel génétique dans les cellules du testicule. Cette action est réalisée au cours de la procédure précédente et n’excède pas 5 minutes.
Impact sur les animaux
Parmi les nuisances possibles lors de l’opération, on peut noter un stress lié aux manipulations ou une perte de poids légère et transitoire liée à l’anesthésie. Dans de rares cas, une inflammation locale au niveau de la zone opérée pourrait survenir. Celle-ci se traduirait par la présence d’une douleur persistante et entrainerait la prostration ou empêcherait l’animal de s’alimenter entrainant une perte de poids importante .
Devenir
La totalité des animaux est euthanasiée à l'issue de la procédure afin de prélever leurs organes reproducteurs à la fin du projet. L’analyse histologique de ces organes indiquera si la spermatogenèse, processus de formation des gamètes, a été restaurée ou non. Aucun objectif scientifique ne justifie le maintien en vie des animaux après leur castration, procédure qui modifierait leur comportement et apporterait des risques additionnels pour la santé et le bien-être des animaux.
Remplacement
La fonction de reproduction ne peut être efficacement modélisée in vitro car elle implique plusieurs tissus et types cellulaires en interaction. De plus, l’étape centrale de la gamétogenèse, la méiose, est absolument impossible à mimer dans des cellules maintenues en culture. En effet, la méiose est une division cellulaire spécialisée propre aux cellules germinales qui ne permet pas la multiplication cellulaire et donc exclut l’usage de cellules maintenues en culture par définition.
Réduction
Sur la base des travaux précédents du laboratoire pour étudier et comprendre diverses causes d’infertilité à travers des analyses histologiques et moléculaires, nous avons estimé le nombre d’animaux requis pour l’étude de ces différents gènes en fonction des étapes que nous espérons restaurer au cours de la spermatogenèse. Aucune approche statistique prédictive n’a été utilisée. Les effectifs sont basés notamment sur notre analyse précédemment publiée. Dans le cadre du protocole d’injection intra-testiculaire, les injections seront effectuées pour chaque animal dans un testicule et l’autre testicule servira de contrôle, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Chaque animal étant ainsi son propre contrôle négatif.
Raffinement
L’expertise de notre équipe en termes de chirurgie du petit animal, notamment acquises grâce à différents projets passés et à des formations, permet de limiter le stress mais aussi les douleurs ou gênes post-opératoires. Toutes les procédures seront pratiquées sous anesthésie, avec une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. Les animaux seront observés tous les jours et des points limites bien établis seront mis en place afin d’éviter la douleur et entrainant l’euthanasie anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi favorisant les comportements exploratoires et réduisant le stress (tunnel en carton, carrés de coton).
Choix des espèces
Les souris sont de petits animaux au développement et à la reproduction rapides. Elles sont génétiquement modifiables et possèdent de grandes similarités génétiques avec l'être humain. La fertilité et le processus de formation des cellules reproductrices sont bien définies chez cet organisme. La souris est un modèle de choix pour l’étude de la fonction de reproduction du fait de son cycle rapide de reproduction et de l’existence de nombreux mutants avec des phénotypes finement décrits facilitant la comparaison des données. Le modèle murin utilisé correspond à un arrêt de maturation de la spermatogenèse semblable à ceux décrits chez des patients infertiles atteint d’azoospermie, absence totale de spermatozoïdes dans l’éjaculat. Ce modèle doit permettre d’établir la faisabilité et d’évaluer la sécurité d’un protocole de thérapie pour restaurer la fertilité. Les animaux seront utilisés entre 16 jours et 3 mois, ce qui correspond respectivement aux stades où démarre et se complète le processus de spermatogenèse, qui permet la formation des spermatozoïdes.
Mise au point de modèles pertinents d’endométriose chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Ovariectomisées sous anesthésie, puis réopérées une semaine plus tard pour recevoir un fragment d'utérus hors de sa place, 72 souris femelles reçoivent ensuite une injection hormonale par semaine pendant onze semaines. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré, avec des douleurs abdominales possibles pendant que les lésions se développent. Le porteur affirme qu'il n'existe "aucun modèle alternatif en culture cellulaire" pour l'endométriose et que la maladie ne peut s'étudier que dans un contexte "corps entier". Toutes sont tuées pour prélever les tissus et comparer les lésions.
Objectifs
L'endométriose est une maladie gynécologique inflammatoire chronique qui touche plus de 10 % des femmes en âge de procréer (190 millions). Elle se caractérise par la présence anormale de tissus/lésions endométrial(es) en dehors de l'utérus. Cette maladie touche le plus souvent des organes tels que les ovaires, les trompes de Fallope, la vessie, les intestins. Huit à 10 ans sont généralement nécessaires afin de poser un diagnostic pour maladie. L'endométriose a un impact considérable sur la qualité de vie des femmes et sur l'économie mondiale (environ 80 milliards de dollars par an). Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne sont pas curatifs (ne soignent pas). Dans certains cas, les lésions peuvent être enlevées par chirurgie cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. La progression de la maladie fait intervenir de nombreux mécanismes cellulaires assez similaires à ceux observés dans le développement de cancers comme la prolifération et la migration des cellules de l’endomètre dans une région autre que leur organe d’origine. Récemment, une protéine connue pour son implication dans le développement du système nerveux central a été identifiée pour jouer un rôle potentiel dans l’endométriose. Notre objectif est de développer des modèles murins pertinents qui reflètent au mieux les caractéristiques de l’endométriose observées chez les patientes. En raison de la complexité de reproduire l'organisation, la progression de la maladie ainsi que les symptômes associés à l'endométriose, ce projet propose de développer deux modèles distincts chacun conçu pour répondre à des questions bien spécifiques et ciblées.
Bénéfices attendus
Selon les données de l'Organisation mondiale de la santé, environ 10 % des femmes en âge de procréer (190 millions) dans le monde sont diagnostiquées avec cette maladie. Les traitements disponibles actuellement servent uniquement à diminuer les symptômes mais ne sont pas curatifs. Dans certains cas, les lésions peuvent être enlevées par chirurgie. Cependant 30 % des femmes opérées ont de nouvelles lésions dans les 5 ans post chirurgie. En 2022, la France a décrété la lutte contre l’endométriose comme cause nationale. Cette année notre laboratoire a été sélectionné pour faire partie de consortium national de recherche sur l’endométriose (dans le cadre du PEPR Santé des femmes, santé des couples). Cette demande d’expérimentation a pour objectif le développement et la maîtrise de modèles pertinents d’endométriose permettant à la fois de tester l'efficacité des nouvelles thérapies et également d'accroître les connaissances sur cette maladie.
Procédures
Une grande partie des animaux subiront 2 interventions chirurgicales sous anesthésie et analgésie ; une ovariectomie (20 min/souris) qui vise à retirer les ovaires afin de contrôler la production d’hormones sexuelles, puis une semaine plus tard, seconde intervention sera réalisée afin d’induire l’endométriose (2 méthodes d’induction différentes ; la première 5 min/souris et la deuxième 15-20 min/souris). Toutes les souris recevront recevront une injection hebdomadaire d’hormone en sous-cutanée pendant 11 semaines. Les injections sous-cutanées nécessitent une contention d’environ 30 secondes.
Impact sur les animaux
Au sein de ce projet, les animaux seront soumis à différentes nuisances. La première des nuisances aura pour origine les procédures chirurgicales mais les douleurs post-chirurgies sont diminuées par la mise en place d'une analgésie spécifique et d’un suivi fréquent permettant de l’ajuster en cas de besoin. Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées et des traitements hormonaux (injections sous-cutanées). Ces manipulations peuvent entraîner du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil). Durant les semaines de développement de la maladie, il est possible que des douleurs abdominales apparaissent également.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour collecter les tissus, puisqu'il faudra analyser les lésions générées par l'endométriose ou comparer aux animaux sans lésions.
Remplacement
L’endométriose est une maladie qui fait intervenir de nombreux processus cellulaires et de nombreuses interactions tissulaires entre organes. En effet, l’endométriose est une maladie qui a pour origine la présence de tissu endométrial en dehors de l’utérus. Le seul moyen de l’étudier est donc de mimer la pathologie dans un contexte « corps entier » en apportant expérimentalement un fragment d’utérus là où il ne devrait pas être. Il n’existe à ce jour aucun modèle alternatif en culture cellulaire ou autre.
Réduction
Dans un premier temps, nous avons décidé de réaliser 3 sessions par procédure pour la mise en place des 2 modèles murins. En fonction des résultats des premières expériences, le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse soit en diminuant le nombre de souris par expérience ou le nombre d’expérience si les premières paraissent concluantes.
Raffinement
Les souris ont une période d’habituation aux expérimentateurs qui vont suivre le protocole. Les souris seront élevées et hébergées par groupes, avec un milieu enrichi pour améliorer leur bien-être (maison en carton, coton). Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux (pesées, suivi post-opératoire etc.) plusieurs fois par semaine permettra la recherche de tout signe de souffrance. Des points limites adaptés sont mis en place au-delà̀ desquels, si aucun moyen de correction de la douleur n’a été́ efficace, les souris sont mises à mort. Les procédures de chirurgie et les injections sont réalisées par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux avec anesthésie et analgésiques adaptés dès que nécessaire.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’être très similaire à l’homme que ce soit anatomiquement, physiologiquement et génétiquement. En effet, plus de 98% de ses gènes sont identiques à celui de l’homme. Cette proximité physiologique et génétique permet de récapituler les évènements cellulaires observés chez l’homme et donc de l’utiliser comme modèle d’étude. Dans notre cas, le modèle d’endométriose murin permet de se retrouver dans des conditions physiologiques très proches de celles observées chez les patientes atteintes d’endométriose. De plus, la protéine étudiée n'est pas exprimée dans certaines espèces mais on retrouve une forte ressemblance entre la forme humaine de cette protéine et la forme murine, justifiant encore l'usage des souris. Les souris utilisées dans ce projet sont des souris femelles vierges d’au moins 8 semaines, possédant un utérus mature et fonctionnel.
Gestion de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rats : 30000
Créées sur place ou reçues d'autres établissements, des lignées de souris et de rats génétiquement modifiés sont élevées, tatouées et biopsiées pour vérifier qu'elles portent bien la mutation commandée. 320 000 souris et 30 000 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, ceux qui ne partent pas vers un autre projet d'expérimentation étant tués, sans placement possible puisqu'ils appartiennent au scientifique commanditaire. Chaque animal peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue et quatre prélèvements sanguins par jour, et exprimer du seul fait de sa mutation un phénotype douloureux tel qu'une arthrite. Le porteur ajoute que la mise à mort peut être programmée à un âge précis pour éviter que l'animal n'exprime ce phénotype, et que les scientifiques "s'engagent par écrit" à ce qu'il n'existe pas de solution de remplacement à leur lignée.
Objectifs
Ce projet a pour premier objectif le maintien de lignée de rongeurs génétiquement modifiées qui développent des modifications/symptômes physiques ou cliniques (appelés phénotypes) dû à la mutation des gènes, et l’évaluation de l’impact de ces caractéristiques sur leur bien être ; comme deuxième objectif la réalisation d'une biopsie (prélévement d’un morceau d’oreille le plus souvent) en plus d’une identification par tatouage des animaux. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique, par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées génétiquement modifiées, si nous ne connaissons pas l’impact de la mutation génétique sur l’animal, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre sa gestion optimale, sa prévention ou son traitement adéquat. Si l’impact de cette mutation est avéré et connu, la gestion de cette lignée y sera adaptée par la définition / surveillance des possibles signes cliniques ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée génétiquement modifiées, il est important de savoir si l’animal est porteur ou non de la mutation génétique, pour cela, une biopsie peut être réalisée qui permettra d’extraire l’ADN de l’animal et ensuite de vérifier si l’animal à la mutation dans son ADN. Ce test est important car dans l’élevage de lignée génétiquement modifiées, tous les animaux nés ne sont pas porteurs de la mutation, il est donc primordiale de le vérifier pour pouvoir utiliser les animaux d’interet uniquement et donner des résultats fiables. Enfin, certaines mutations génétiques ne font effet qu’après l’injection d’une hormone ou d’un antibiotique. Pour induire cette mutation d’interet et que l’animal exprime physiologiquement cette mutation, une injection de l’hormone pourra ainsi également être réalisée. Pour ce projet, nous comptons 350 000 animaux (ajout de 15% dû à l’augmentation de l’utilisation de ces modèles) répartis entre 500 et 600 projets différents. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes parfois pathologiques de leur mutation.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement modifiés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait du être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptée à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement modifiées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le bon modèle pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : - A maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute - A des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite). Dans de rare cas, l’administration de ligands peuvent être fait via des injections en intrapéritonéale ou en gavage (durée : moins de 5 minutes, fréquence peut varier d’une expérimentation à une autre, mais n’excédant pas une fois par jour pendant 7 jours, en cas de protocole nécessitant de dépasser ces limites, cela devra au préalable être valider par la SBEA) (durée et fréquences décrites dans la procédure 4, et recommandées par la littérature).
Impact sur les animaux
EExpression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité inatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dûs à l'injection d’un produit.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit en utilisation continue dans des projets d’expérimentation, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergé et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, ne sont utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypag. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européenes (au moins 7 animaux de chaque sexes et génotypes, sur 2 générations).
Raffinement
En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés et compétents au suivi vétérinaire des animaux. Dans le cas de lignées pouvant présenter un phénotype dommageable, si le phénotype le requiére, des observations cliniques plus fréquentes et plus spécifiques avec des points limites et des raffinements précis seront mise en place. Afin de limiter la douleur pour l’animal, une euthanasie pourrait être demandé en automatique à un point limite ou âge précis afin d’éviter que l’animal n’exprime le phénotype. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est mis à mort.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement modifiés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5jours après la fécondation.
Prélèvements invasifs en routine pour la caractérisation génétique de souris génétiquement altérées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système urogénital
Une biopsie d'oreille à l'emporte-pièce, l'amputation de l'extrémité de la queue ou un prélèvement de sang sur animal éveillé : 9 600 souris vont subir ces gestes de génotypage dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Ces gestes ne produisent aucune donnée expérimentale par eux-mêmes, ils servent à connaître les caractéristiques génétiques des lignées transgéniques entretenues par l'établissement pour ses équipes de recherche. Le porteur compare la douleur provoquée à celle d'une injection avec une aiguille. Les souris dont le génotype se révèle sans intérêt sont mises à mort, les autres restant en vie comme géniteurs ou pour être engagées dans des expériences ultérieures.
Objectifs
Pour comprendre les maladies humaines et développer des traitements efficaces, les chercheurs utilisent des technologies de plus en plus performantes. Les études des processus biologiques sont ainsi effectuées grâce à l’utilisation de banques de données, de culture de cellules voire de culture de tissus in-vitro. En revanche, seul un organisme intégré permet aujourd’hui d’étudier et de comprendre les interactions entre cellules, tissus et organes. La souris est un modèle de choix pour l’étude de mécanismes biologiques au cours de processus physiologiques ou pathologiques tels que les cancers. Notre projet consiste dans le cadre de l’élevage de lignées transgéniques murines présentes dans notre structure à prélever du tissu sur les animaux pour réaliser le génotypage (connaissance des modifications génétiques effectuées dans le matériel génétique de la souris) afin de connaître les caractéristiques génétiques propres à chaque souris
Bénéfices attendus
Les souris transgéniques sont des modèles indispensables pour l’étude de la fonction et de la régulation de gènes au cours de processus biologiques physiologiques (développement embryonnaire, maintien de l’homéostasie tissulaire) et pathologiques (cancers, maladies immunitaires, maladies neurologiques…). Ces modèles sont aussi utilisés par la communauté scientifique pour le développement de thérapies innovantes. La caractérisation des profils génétiques individuels est indispensable pour constituer les lots d’animaux utilisés dans le cadre des activités de recherche
Procédures
Le prélèvement de tissu à l’oreille est réalisé sur animal vigile avec un emporte-pièce en métal permettant un geste précis et une taille standardisée de prélèvement (durée du geste inférieure à 30 sec). Lorsque l’intégrité des pavillons des oreilles est requise, le prélèvement de tissu se fait par le prélèvement de l’extrémité de la queue de la souris vigile (durée du geste inférieure à 2 sec). Lorsque le génotypage doit être réalisé sur le sang, un prélèvement de sang unique est réalisé sur souris vigile (durée du geste inférieure à 10 sec).
Impact sur les animaux
Les différents gestes techniques de prélèvements de tissus (biopsies d’oreille ou de queue et prélèvement sanguin) peuvent provoquer une douleur légère et temporaire au moment de l’acte, équivalente à celle d’une injection avec une aiguille.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem, ou bien en raison d’un génotype sans intéret Les animaux gardés en vie ont été produits pour une utilisation continue en expérimentation ou bien en géniteur pour le maintien des lignées.
Remplacement
Les chercheurs effectuent un travail préliminaire grâce à l’utilisation de bases de données (études in silico) et des modèles in-vitro (culture de cellules, organoïdes…). Les informations et réponses obtenues doivent parfois être complétées ou validées par des études sur des organismes intégrés qui permettent d’étudier et de comprendre les interactions entre les cellules dans les tissus et organes. Le recours à l’animal est justifié pour chacune des lignées utilisées (développement des projets des équipes de recherche)
Réduction
Une optimisation des schémas d’accouplement permet de produire un maximum d’animaux d’intérêt. Par ailleurs, la production des animaux est basée sur les besoins expérimentaux établis de façon statistique. Dans le cas où le génotype des parents est transmis à l’identique, les descendants ne sont plus génotypés de manière systématique, il n’est donc pas nécessaire de prélever de fragment de tissu. De même dans le cas où un seul sexe est utilisé pour les besoins expérimentaux, les animaux de l’autre sexe ne seront pas prélevés en vue de génotypage. D’autres méthodes de génotypage sont développés tels que le recours à la lampe UV pour les animaux ayant un gène fluorescent .
Raffinement
Le prélèvement de tissus est réalisé à l’aide d’instruments dédiés. Ce geste rapide et précis est réalisé par du personnel formé dont la compétence est validée par la SBEA. Le prélèvement de sang est rapide et réalisé par du personnel validé par la SBEA (Structure du bien-être animal). Une pression avec un coton est effectuée pour stopper le saignement et empêcher l’apparition d’un hématome, l’arrêt du saignement est vérifié avant de remettre l’animal en cage.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour réaliser des modèles génétiquement modifiés pour plusieurs raisons - il s’agit d’un mammifère avec un génome proche de celui de l’humain (99%) - reproduction rapide : 3 semaines de gestation puis les animaux sont matures sexuellement à 6-8 semaines - taille des portées conséquente : (entre 6 et 10 petits) - manipulation génétique aisée. De plus, le modèle murin est reconnu comme pertinent pour les thématiques de recherche de l’établissement. 3 à 4 semaines au moment du sevrage. A cet âge, les animaux sont capables de se nourrir seuls et peuvent donc être séparés de leur mère.
Prélèvements invasifs en routine pour la caractérisation génétique de souris génétiquement altérées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système urogénital
Prélever un fragment d'oreille, un bout de queue ou du sang pour lire le patrimoine génétique de chaque animal : la finalité de ce projet est l'intendance d'un élevage de lignées transgéniques. 88 800 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les prélèvements se font sur animal vigile, à l'emporte-pièce métallique pour l'oreille, en moins de trente secondes. Une partie des souris est tuée pour analyses post-mortem ou parce que son génotype ne présente pas d'intérêt, les autres restent en vie pour d'autres expériences ou comme géniteurs, et le porteur qualifie ces lignées de modèles "indispensables".
Objectifs
Pour comprendre les maladies humaines et développer des traitements efficaces, les chercheurs utilisent des technologies de plus en plus performantes. Les études des processus biologiques sont ainsi effectuées grâce à l’utilisation de banques de données, de culture de cellules voire de culture de tissus in-vitro. En revanche, seul un organisme intégré permet aujourd’hui d’étudier et de comprendre les interactions entre cellules, tissus et organes. La souris est un modèle de choix pour l’étude de mécanismes biologiques au cours de processus physiologiques ou pathologiques tels que les cancers. Notre projet consiste dans le cadre de l’élevage de lignées transgéniques murines présentes dans notre structure à prélever du tissu sur les animaux pour réaliser le génotypage (connaissance des modifications génétiques effectuées dans le matériel génétique de la souris) afin de connaître les caractéristiques génétiques propres à chaque souris
Bénéfices attendus
Les souris transgéniques sont des modèles indispensables pour l’étude de la fonction et de la régulation de gènes au cours de processus biologiques physiologiques (développement embryonnaire, maintien de l’homéostasie tissulaire) et pathologiques (cancers, maladies immunitaires, maladies neurologiques…). Ces modèles sont aussi utilisés par la communauté scientifique pour le développement de thérapies innovantes. La caractérisation des profils génétiques individuels est indispensable pour constituer les lots d’animaux utilisés dans le cadre des activités de recherche
Procédures
Le prélèvement de tissu à l’oreille est réalisé sur animal vigile avec un emporte-pièce en métal permettant un geste précis et une taille standardisée de prélèvement (durée du geste inférieure à 30 sec). Lorsque l’intégrité des pavillons des oreilles est requise, le prélèvement de tissu se fait par le prélèvement de l’extrémité de la queue de la souris vigile (durée du geste inférieure à 2 sec). Lorsque le génotypage doit être réalisé sur le sang, un prélèvement de sang unique est réalisé sur souris vigile (durée du geste inférieure à 10 sec).
Impact sur les animaux
Les différents gestes techniques de prélèvements de tissus (biopsies d’oreille ou de queue et prélèvement sanguin) peuvent provoquer une douleur légère et temporaire au moment de l’acte, équivalente à celle d’une injection avec une aiguille.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem, ou bien en raison d’un génotype sans intéret Les animaux gardés en vie ont été produits pour une utilisation continue en expérimentation ou bien en géniteur pour le maintien des lignées.
Remplacement
Les chercheurs effectuent un travail préliminaire grâce à l’utilisation de bases de données (études in silico) et des modèles in-vitro (culture de cellules, organoïdes…). Les informations et réponses obtenues doivent parfois être complétées ou validées par des études sur des organismes intégrés qui permettent d’étudier et de comprendre les interactions entre les cellules dans les tissus et organes. Le recours à l’animal est justifié pour chacune des lignées utilisées (développement des projets des équipes de recherche)
Réduction
Une optimisation des schémas d’accouplement permet de produire un maximum d’animaux d’intérêt. Par ailleurs, la production des animaux est basée sur les besoins expérimentaux établis de façon statistique. Dans le cas où le génotype des parents est transmis à l’identique, les descendants ne sont plus génotypés de manière systématique, il n’est donc pas nécessaire de prélever de fragment de tissu. De même dans le cas où un seul sexe est utilisé pour les besoins expérimentaux, les animaux de l’autre sexe ne seront pas prélevés en vue de génotypage. D’autres méthodes de génotypage sont développés tels que le recours à la lampe UV pour les animaux ayant un gène fluorescent .
Raffinement
Le prélèvement de tissus est réalisé à l’aide d’instruments dédiés. Ce geste rapide et précis est réalisé par du personnel formé dont la compétence est validée par la SBEA. Le prélèvement de sang est rapide et réalisé par du personnel validé par la SBEA (Structure du bien-être animal). Une pression avec un coton est effectuée pour stopper le saignement et empêcher l’apparition d’un hématome, l’arrêt du saignement est vérifié avant de remettre l’animal en cage .
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour réaliser des modèles génétiquement modifiés pour plusieurs raisons - il s’agit d’un mammifère avec un génome proche de celui de l’humain (99%) - reproduction rapide : 3 semaines de gestation puis les animaux sont matures sexuellement à 6-8 semaines - taille des portées conséquente : (entre 6 et 10 petits) - manipulation génétique aisée. De plus, le modèle murin est reconnu comme pertinent pour les thématiques de recherche de l’établissement. 3 à 4 semaines au moment du sevrage. A cet âge, les animaux sont capables de se nourrir seuls et peuvent donc être séparés de leur mère.
Etude des mécanismes moléculaires impliqués dans le contrôle de la reproduction chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
Un tatouage sur les phalanges, un bout de queue coupé pour en extraire l'ADN, et pour certaines femelles deux injections d'hormones à 48 heures d'intervalle. 6 188 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue pour récupérer leurs ovules et leurs spermatozoïdes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le projet porte sur des lignées génétiquement modifiées rendues infertiles d'un sexe ou de l'autre, pour comprendre la fécondation, améliorer la procréation médicalement assistée et chercher des pistes contraceptives. Le porteur écrit que le nombre d'animaux "sera réduit au minimum" sans donner le moindre calcul d'effectif, alors que 6 188 souris naîtront et seront tuées pour des gestes qui tiennent en trois lignes.
Objectifs
Les troubles de la fertilité sont en constante augmentation dans le monde et plus particulièrement dans les pays industrialisés. Environ un couple sur cinq consulte pour des difficultés à procréer. Les causes de l'infertilité sont souvent inconnues. Le recours à l’assistance médicale à la procréation représente un parcours éprouvant pour les couples et un coût financier important pour la société. La prise en charge de ces problèmes d’infertilité exige une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires nécessaires à la fertilité et représente un défi à la fois scientifique et sociétal. Le projet étudie plusieurs aspects de la reproduction et de l'infertilité pour comprendre comment un spermatozoïde fonctionnel est produit, comment les informations qu'il porte et qu'il transmet à la descendance, sont mises en place, comment il reconnaît l'ovule, comment leur rencontre in vitro peut être améliorée pour une assistance médicale ou comment la fécondation pourrait être bloquée pour un effet contraceptif. Le projet étudie des lignées de souris génétiquement modifiées pour des gènes indispensables à la reproduction des mâles ou des femelles, chez la souris et l'homme, et analyse en particulier leur fertilité par des accouplements in vivo et des approches de fécondation in vitro. Les expériences de fécondation in vitro permettent également de tester l’efficacité de nouveaux contraceptifs non hormonaux ciblant les ovules et les spermatozoïdes.
Bénéfices attendus
Les résultats devraient permettre d’identifier les gènes impliqués dans la fertilité humaine et d’améliorer la prise en charge des couples ayant besoin de l’assistance médicale à la procréation. Ils devraient permettre de proposer de nouvelles stratégies contraceptives qui n'utiliseraient plus d'hormones et d'identifier des marqueurs de qualité des ovules et spermatozoïdes.
Procédures
Les animaux seront soumis à un tatouage d'un numéro d'identification sur les phalanges ainsi qu'un prélèvement d'un petit bout de queue qui dure une minute maximum et une fois dans leur vie, afin d'obtenir de l'ADN. Certaines femelles seront soumises à deux injections d'hormones à 48 h d'écart. Chaque injection dure 30 secondes maximum.
Impact sur les animaux
La brève contention des animaux lors des injections d'hormones, les prélèvements et le tatouage causent un stress et une douleur légère de courte durée. Les animaux des lignées utilisées ne présentent pas de symptômes dommageables, hormis une infertilité d’un des sexes.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures.
Remplacement
Il n’est pas possible de contourner le recours au modèle animal pour la production de spermatozoïdes et d’ovules nécessaires à la réalisation de ce projet. A chaque fois que cela est possible, des cellules en culture manipulées pour exprimer les molécules d'intérêt seront utilisées pour des analyses préliminaires afin de réduire au strict minimum le nombre de souris utilisées.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au minimum. La stimulation hormonale assure la maturation de 3 à 4 fois plus d'ovules par rapport à des cycle spontanés et permet de réduire d'un facteur équivalent le nombre de souris femelles donneuses d'ovules. Les nombres d'expériences demandées tiennent compte des variables de production connues en ce qui concerne la stimulation hormonale, les taux de fécondation. Il est donc possible que le nombre d'expériences sur lesquels les calculs du nombre de souris se basent soit plus faible qu'initialement prévu dans le projet. Afin de limiter le nombre de souris produites pour nos analyses, les mêmes souris seront utilisées dans un premier temps pour les accouplements, ceci permettant d'évaluer la fertilité générale, puis après mise à mort, leurs ovules et spermatozoïdes feront l'objet d'analyses in vitro.
Raffinement
Au sein de l'animalerie, zootechniciens et personnels de recherche formés veilleront quotidiennement au bien-être des animaux et controleront leur état de santé. Une grille de suivi et/ou des points limites ont été définis pour chaque procédure. Les animaux disposeront de cotons et d'abris adaptés, pour enrichir leur environnement.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, il n’a pas été possible de contourner l’utilisation de modèles animaux par celle de méthodes alternatives. En effet, il n’est pas possible de reproduire la formation de spermatozoïdes ou d'ovules et la fécondation sans avoir recours à des animaux. Ce projet sera réalisé chez la souris, modèle animal dans lequel la majorité des gènes, notamment ceux impliqués dans la fertilité, sont similaires à ceux de l'homme. Pour ce projet, des souris des 2 sexes, âgées de 4 à 25 semaines, jeunes adultes et adultes ayant atteint la maturité sexuelle, seront nécessaires pour cette étude sur la reproduction.
Méthode de génotypage invasif dans le cadre de création et maintien de lignées
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Isolés jusqu'à trois jours, anesthésiés, amputés en moins d'une minute d'un fragment de nageoire caudale, 2 400 poissons zèbres adultes passent par un génotypage invasif dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le prélèvement sert à séquencer un gène et à repérer les porteurs d'une mutation reproduisant des maladies rénales génétiques humaines. 1 020 poissons sont gardés vivants et deviennent reproducteurs. Les 1 380 autres, ceux qui ne portent pas la mutation attendue, sont tués.
Objectifs
Certaines maladies rénales génétiques sont responsables de l’arrêt de fonctionnement des reins avant l’âge adulte. Il n’y a pas de traitement disponible à ce jour pour ces maladies qui nécessitent inévitablement la dialyse et une transplantation rénale. Ces maladies génétiques sont variables avec des différences d’âge d’apparition de la maladie ou d’autres organes atteints. Ceci suggère l’existence de gènes capables de modifier l’expression de la maladie. Ce projet a pour but de créer des modèles de ces maladies chez le poisson zèbre en modifiant les gènes impliqués par des techniques d’édition du génome qui vont permettre d’introduire des mutations similaires à celles retrouvées chez les patients. Ces modèles seront utilisés pour valider l’implication de nouveaux gènes ce qui est essentiel au diagnostique, mieux comprendre les mécanismes à la base de ces maladies rénale pour obtenir de nouvelles pistes de traitements, et mener des études pour tester l’efficacité de molécules qui pourraient ouvrir la voie vers un possible médicament.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’obtenir de nouveaux modèles animaux des maladies rénales génétiques. Ces modèles permettront un meilleur diagnostique des patients en validant l’implication de nouveaux gènes, de mieux comprendre le rôle des gènes dans le développement rénal, l’impact de certaines mutations identifiées chez les patients et de disposer de modèles pré-cliniques robustes et fiables permettant de tester l’efficacité de molécules thérapeutiques candidates.
Procédures
Prélevement nageoire caudale : 1 fois, durée inférieure à 1 minute
Impact sur les animaux
Stress léger dû à l’isolement des animaux (3 jours maximum, 1 seule fois).
Devenir
A la fin de la procédure, seuls les poissons porteurs des mutations sont gardés en vie et utilisés comme reproducteurs.
Remplacement
Certains des défauts du rein observés chez les patients sont retrouvés chez les embryons de poisson zèbre de moins de 5 jours porteurs de mutations des mêmes gènes que les patients, permettant ainsi de disposer de modèles robustes et fiables pour étudier les mécanismes responsables de ces maladies, caractériser l’impact des mutations des gènes impliqués ainsi que de tester des pistes thérapeutiques pour lesquelles l’expérimentation animale reste incontournable. Une des approches de remplacement envisagée est l’utilisation d’organoïdes rénaux, mais cette approche utilisant des cellules humaines en culture ne permet pas l’étude de reins fonctionnels ni, pour l’instant, d’étudier les différents aspects de la maladie.
Réduction
Les stratégies d’accouplements ont été calculées selon les expériences antérieures pour générer un nombre suffisant d’animaux pour mener à bien ce projet.
Raffinement
Les poissons sont élevés dans des conditions optimales où la qualité de l’eau, la température et l’éclairage sont vérifiés régulièrement. Les poissons bénéficient d’un apport en nourriture vivante (Paramécies et Artémias), d’un enrichissement social en s’assurant du maintien d’un nombre de poissons suffisant par aquarium et d’accouplement régulier.
Choix des espèces
Les maladies rénales sur lesquelles nous travaillons sont des maladies génétiques récessives, seuls les individus porteurs des deux copies mutées du gène impliqué développent la maladie. C’est la même chose chez le poisson où seuls les animaux porteurs de deux copies de la mutation générée présentent des phénotypes. Ce projet a pour but la création et l’élevage de poissons porteurs d’une seule copie du gène mutée qui ne sont donc pas malades. Ils servent à la reproduction pour obtenir des embryons qui portent deux copies du gène mutées qui eux présentent les défauts du rein qui nous intéressent et que l’on visualise au microscope sur des embryons anesthésiés de moins de 5 jours par une méthode non invasive. Pour identifier les poissons porteurs d’une seule copie du gène mutée et les différencier des poissons ne portant aucune mutation, il est nécessaire d’effectuer un prélèvement d’une toute petite partie de la nageoire caudale pour pouvoir séquencer le gène d’intérêt. Ce prélèvement ne peut être fait que chez le poisson adulte agé de trois mois. Il est réalisé sous anesthésie générale et sous analgésie. La nageoire régénère spontanément en quelques jours.
Biocompatibilité et pharmacocinétique de biomatériaux implantés chez le lapin
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles urogénitaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Avant qu'un implant vasculaire ou un implant libérant un médicament ne soit mis sur le marché, la réglementation impose d'en tester la tolérance sur des animaux non-humains. 90 lapins vont être utilisés pour cela, tous tués à l'issue du suivi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit sous anesthésie générale, en une intervention d'une trentaine de minutes, plusieurs injections de biomatériau dans la peau et dans les muscles, en différents sites, puis jusqu'à huit prélèvements sanguins de 2 mL en vingt-quatre heures sur animal vigile. Le porteur reconnaît des démangeaisons et des douleurs au site d'implantation dues à une inflammation ou à une nécrose locale, et présente le cumul des implants sur un même lapin comme une mesure de réduction.
Objectifs
Les biomatériaux sont des matériaux conçus pour interagir avec les systèmes biologiques, qui participent à la constitution d'un dispositif à visée diagnostique, d’assistance fonctionnelle ou thérapeutique. Ils peuvent être de différente nature (métaux, céramiques, polymères) et remplir des fonctions très variées : valves cardiaques, stents, implants dentaires, lentilles, prothèses, sutures, organes artificiels, etc. Tous doivent répondre à des exigences de biocompatibilité et de performances en lien avec leur utilisation. Dans le cadre de ce projet, on s’intéresse plus particulièrement à de nouveaux biomatériaux polymériques synthétiques ou naturels. Ces matériaux se présentent sous la forme de particules solides ayant une taille de quelques dizaines de microns à quelques millimètres, ou sous forme de gel liquide. Deux utilisations sont à l’étude : agent d’occlusion vasculaire, pour dévasculariser des tumeurs ou des saignements par voie endovasculaire, et vecteur de principe actif pour libérer une substance active sur une période contrôlée (anticancéreux, anti-inflammatoire, analgésique). L’implantation de ces biomatériaux chez l’homme et chez l’animal est réglementairement précédée d’une phase au cours de laquelle ces biomatériaux sont évalués en termes de sécurité pour la personne ou l’animal qui les recevra. Le projet a pour objet l’évaluation de la biocompatibilité et de la libération de principes actifs de ces biomatériaux
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d’ordre scientifique et technologique. Les études menées doivent permettre de vérifier la bonne tolérance de futurs produits de santé destinés à une utilisation chez l’homme ou chez les animaux, tels que des implants vasculaires ou des implants libérant de façon prolongée des molécules actives telles que des anti-douleurs. Elles correspondent à une obligation réglementaire pour le développement et la mise sur le marché de dispositifs implantables et produits combinant un agent pharmacologique.
Procédures
Les animaux subissent une intervention chirurgicale unique correspondant à l’injection du matériau sous forme de suspension en différents sites (ex. intradermique, intramusculaire). La procédure est réalisée sous anesthésie générale et dure environ 30 min. Des prélèvements sanguins peuvent ensuite être effectués pour doser une molécule libérée par le matériau ou doser un marqueur de l’état de l’animal (maximum 8 prélèvements de 2 mL sur 24h, puis repos sur une semaine). Ces prélèvements sanguins sont réalisés sur l’animal vigile et durent moins de 5 min.
Impact sur les animaux
Outre le stress engendré par la contention et la manipulation des animaux, il est possible que l’implantation des biomatériaux, la réaction de l’organisme à ces matériaux ou les doses de médicament libérées par le matériau engendre des effets indésirables sur les animaux, tels que des démangeaisons et des douleurs au site d’implantation dues à une inflammation ou une nécrose locale (événement très rare). D’une façon générale et moins sévère, l’appétit des animaux peut être diminué pendant les premières 24 à 48 h suivant la procédure d’implantation.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l’issue de la période de suivi et des échantillons sont collectés pour analyse microscopique de l’implant et des tissus environnants;
Remplacement
Des études de cytotoxicité sur cultures cellulaires in vitro sont réalisées au préalable dans les étapes précoces du développement du biomatériau. Des essais de libération de principes actifs dans différentes conditions sont également effectués pour les implants chargés. Cependant, les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser la complexité de la réponse d’un organisme entier face à l’administration d’un implant ou d’une molécule thérapeutique. La réaction immunitaire, la pharmacocinétique d’un médicament ne peuvent être reproduites dans des modèles in silico ni dans des modèles in vitro. Ces modèles sont aussi insuffisants pour envisager des essais cliniques chez l’Homme. Le recours à des essais sur animaux vivants apporte des données à la fois supplémentaires et indispensables sur le comportement des biomatériaux dans les tissus vivants;
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est déterminé d’après les recommandations des normes applicables (ex ISO10993-6 préconisant 3 animaux et 10 échantillons d’essais pour une implantation sous-cutanée) afin de pouvoir effectuer des analyses statistiques comparatives. On inclut parmi les implants des biomatériaux contrôle (matériaux référence ou produits commerciaux) dont les effets locaux sont connus. Le nombre total d’animaux est réduit d’une part en posant sur le même animal plusieurs types d’implants, en implantant le même biomatériau au même animal plusieurs fois en différents sites, et en effectuant plusieurs prélèvements sur le même implant au moment de l’analyse histologique.
Raffinement
L’ensemble des procédures sera réalisé sous anesthésie générale. Un protocole de suivi des animaux et de prise en charge de la douleur et des traitements analgésiques systématiques et symptomatiques sont mis en place. Des points-limites avec évaluation des paramètres de suivi sont utilisés afin de réduire au maximum la douleur animale. Une visite de minimum une fois par jour est effectuée pour évaluer ces paramètres. Les animaux sont hébergés et suivis dans des conditions qui respectent leur bien-être : température et hygrométrie de l’environnement contrôlés, espace suffisant, présence systématique d’enrichissement du milieu (bâtons de bois à ronger, jouets, plateformes) et alimentaire (foin, persil, carottes), nourriture et eau à volonté
Choix des espèces
• La taille et l’anatomie du lapin permettent d’utiliser le même matériel que dans les plupart des procédures cliniques sur espèces cibles. • La procédure d’implantation est simple et rapide. • Plusieurs biomatériaux et plusieurs sites d’implantation peuvent être étudiés sur le même animal • Les prélèvements sanguins peuvent être répétés sans sacrifice de l’animal, ce qui permet d’obtenir une cinétique plasmatique sur un animal et de réduire le nombre total d’animaux utilisés par rapport à des espèces plus petites. • L’espèce est couramment utilisée et référencée pour ce type de tests, qu’il s’agisse de médicaments ou dispositifs médicaux. Animaux jeunes adultes, âgé de 4 à 12 mois, de 3.5 kg ou plus. Les animaux devront avoir plus de 4 mois pour avoir atteint un poids qui permet d’injecter une plus grande quantité de matériaux que chez des animaux plus jeunes et ainsi diminuer le nombre total d’animaux utilisés. On évite également les animaux plus jeunes car les tissus sont encore en croissance. On limite l’âge maximum à 12 mois car les animaux plus âgés ne sont généralement pas disponibles chez les fournisseurs, ou bien ponctuellement avec des écarts d’âge importants ou des historiques différents, introduisant une hétérogénéité au sein du lot et un risque de biais des résultats. Tous les animaux inclus dans un protocole donné devront être du même âge à +/- 1 mois et du même poids à +/- 500g pour avoir un groupe homogène.
Evaluer l’effet de candidats médicaments sur le dysfonctionnement vésical provoqué par une obstruction partielle chronique de l’urètre chez le rat.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Opérés une première fois pour rétrécir l'urètre, puis six à huit semaines plus tard pour implanter des cathéters dans la vessie, 1 350 rats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélèvement d'organes. Leur vessie est perfusée pendant au moins trois heures sur animal éveillé, et ils peuvent passer 24 heures en cage à métabolisme ou 48 heures en cage individuelle. L'objet est de tester, pour des clients, des candidats médicaments contre l'instabilité vésicale. Le porteur écrit que chaque geste est très rapide et limite le stress, tout en indiquant environ 30 % de mortalité dans ce modèle et en reconnaissant qu'aucun test statistique ne fixe les quinze animaux par groupe.
Objectifs
L’objectif de cette étude est d’évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments sur un modèle d’instabilité vésicale chez le rongeur éveillé. L’instabilité vésicale est un trouble urologique chronique qui se caractérise par une envie soudaine et fréquente d’uriner. Cette envie peut survenir le jour ou la nuit et peut être accompagnée de fuites urinaires. Quand on souffre d’instabilité vésicale, la vessie se contracte de façon involontaire même quand la vessie n’est pas pleine, ce qui provoque une envie soudaine et parfois extrêmement pressante d’uriner. Le syndrome de la vessie instable pose problème au quotidien : besoin d’avoir des toilettes à proximité en permanence, fuites urinaires… Cela peut créer un handicap aussi bien au niveau personnel que professionnel et affecte sérieusement la qualité de vie de nombreux patients. Le modèle d’instabilité vésicale provoqué par obstruction urétrale partielle chronique chez le rat est largement décrit dans la littérature.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de tester de nouveaux candidats médicaments pour trouver de nouvelles molécules plus efficaces et avec moins d’effets secondaires que les molécules utilisées actuellement pour traiter les patients atteints de dysfonctions vésicales.
Procédures
Les animaux vont subir des chirurgies sous anesthésie générale qui durent environ 30 min chacune (1 pour induire le modèle et 1 autre 6-8 semaines après pour l’implantation des cathéters). Les animaux vont recevoir plusieurs administrations par les voies classiques décrites. Chaque geste étant réalisé par du personnel compétent est très rapide (moins d’une minute), limitant le stress des animaux. Des cathéters vont être implantés dans la vessie et cette dernière sera perfusée avec du liquide physiologique pour pouvoir mimer le remplissage naturelle de la vessie et les mictions (3 H minimum). Des cathéters veineux ou pour d’autres voies d’administrations pourront être implantés. Les animaux pourront être mis dans des cages à métabolisme pendant 24 heures (avec eau de boisson et nourriture à volonté). Pour certaines procédures expérimentales, les animaux seront hébergés individuellement dans des cages à métabolisme (pendant 24H maximum) ou dans des cages individuelles après des chirurgies (pendant 48H)) mais pourront toujours avoir un contact visuel, auditif et/ou olfactif avec leurs congénères. Des prélèvements sanguins (1 prélèvement maximum par semaine) durant l’expérimentation ou en terminal pourront être réalisés. Ces gestes sont très rapides et demandent environ 2-3 minutes selon les volumes souhaités.
Impact sur les animaux
Nous testons des molécules clients dont nous ne connaissons ni la nature ni les effets secondaires possibles, il nous est, pour cette raison, difficile d’anticiper les nuisances pour les animaux dues aux candidats médicaments. Toutefois, des manipulations, administrations répétées, prélèvements de sang, anesthésies sur les animaux peuvent provoquer du stress, une légère douleur (douleur de l’aiguille). L’obstruction urétrale peut provoquer des troubles urinaires chez les animaux pouvant conduire à la mort de l’animal si celle-ci est trop importante (environ 30% de mortalité dans ce modèle). L’hébergement en cage individuelle, dans des cages à métabolisme peut entraîner du stress chez l’animal du fait de ne pas être avec ses congénères. La cystométrie sur animal éveillé peut également induire du stress chez l’animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin du projet et des organes seront collectés.
Remplacement
Aujourd’hui il n’existe pas de thérapie pharmacologique efficace pour le traitement des dysfonctions vésicales. Actuellement, aucun modèle in silico, in vitro ou ex vivo ne peuvent mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. Ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale pour tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.
Réduction
Nous avons établi une stratégie d’expérimentation nous permettant dans la mesure du possible, de mesurer la valeur basale de chaque animal (l’animal est son propre contrôle). Cette stratégie permet donc de réduire sensiblement le nombre d’animaux par groupe. Aucun test statistique sera utilisé pour calculer le nombre d’animaux par groupe mais de par notre forte expérience en expérimentation animale, les publications scientifiques publiées, un nombre minimum de 15 animaux par groupe sera utilisé pour avoir des résultats statistiquement différents et fiables. Des tests statistiques seront réalisés pour évaluer la différence entre les groupes.
Raffinement
En accord avec la règle de raffinement, les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale avec maintien de la température corporelle via l’utilisation de plaque chauffante thermo-régulée. Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et auront une phase d’acclimatation de 3-4 jours minimum avant d’être manipulés. Un enrichissement (type tunnel, aspen brick (morceau de bois à ronger)…) sera introduit dans l’hébergement des animaux. L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être et de l’absence de point limite. Après chaque intervention chirurgicale, une attention particulière sera apportée sur le réveil des animaux et l’absence d’agressivité vis-à-vis de ces congénères. Une vidange vésicale sera nécessaire pendant 3 jours après la chirurgie afin que l’animal reprenne de lui-même son réflexe mictionnel naturel. Une attention particulière à chaque animal sera donc apportée. Une administration d’analgésique en pré et post-opératoire sera réalisée ainsi qu’un traitement antibiotique. De plus, un gel oculaire sera utilisé pour éviter la déshydratation des yeux des animaux lors des chirurgies. Si un animal présentait un point limite, il serait isolé dans un premier temps et hydraté et mis en présence de nourriture dans la litière si besoin ou autre soin (désinfection de plaie par exemple). Si son état ne s’améliorait pas dans les 72h, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et l’euthanasieraient.
Choix des espèces
Le modèle d’instabilité vésicale provoqué par obstruction urétrale partielle chronique chez le rat est largement décrit dans la littérature. Les animaux utilisés seront au moins âgés de 7 à 8 semaines afin d’avoir des animaux sexuellement matures permettant de mimer au mieux les conditions cliniques humaines.