Troubles sensoriels
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles urogénitaux
Mécanismes physiopathologiques de la surdité dans les maladies de l’inflammasome.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
- Système nerveux
Surexposées au bruit pendant quelques heures ou injectées trois jours de suite dans l'abdomen pour déclencher une inflammation de l'oreille, 4 660 souris sont soumises à des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et toutes tuées à l'issue. Leur audition est mesurée environ toutes les deux semaines, chaque séance durant une heure, et une partie subit une chirurgie de deux heures sans réveil. L'équipe cherche à identifier les mécanismes de la perte auditive chez les patients porteurs de mutations d'un gène de l'inflammasome, symptôme qu'elle décrit comme le plus invalidant de la maladie. Le porteur affirme pourtant que ces mêmes atteintes auditives sont "largement compensées" chez la souris et n'entraînent pas de phénotype dommageable, et que les chirurgies terminales ne sont "pas susceptibles d'entraîner une douleur".
Objectifs
Les patients atteints de syndrome auto-inflammatoire rare appelé syndrome périodique associé à la cryopyrine (CAPS) présentent une inflammation chronique, une fièvre intermittente et des douleurs articulaires, ainsi que des caractéristiques très spécifiques comme une éruption type urticaire (> 95 % des patients) et des caractéristiques neuroinflammatoires telles qu'une perte auditive neurosensorielle (60 %). Les traitements actuels ciblant certaines molécules stabilisent la maladie ; cependant, dans la plupart des cas, ils ne font pas régresser la perte auditive, qui reste le symptôme le plus invalidant. Les mécanismes qui sous-tendent le phénotype de perte auditive chez les patients restent inconnus, ce qui empêche le développement de tests audiologiques et de traitements appropriés. Nous avons récemment découvert que certaines mutations pour un gène entraînaient une forme atypique de maladie avec perte auditive mais où la plupart des autres symptômes sont atténués. Notre projet a pour but i) d'identifier et de caractériser de manière approfondie chez la souris les événements responsables de la perte auditive progressive chez les individus porteurs de mutations de ce gène aux niveaux moléculaire, cellulaire et tissulaire, et ii) de décrire, aux niveaux moléculaire et cellulaire, le nouveau mécanisme physiopathologique qui sous-tend la perte auditive chez les patients porteurs de mutations. Le projet bénéficiera de modèles animaux spécifiques pour les formes classiques et atypiques de cette maladie.
Bénéfices attendus
En caractérisant les atteintes auditives dans les formes génétiques de surdité, notre projet permettra les avancées suivantes : -Nous déterminerons les mécanismes physiopathologiques à l’origine des surdités dans les patients porteurs des mutations du gène étudiées. -Ce gène étant impliqué dans un complexe impliqué dans l’immunité innée, notre travail ouvrira la porte à l’identification d’autres protéines du complexe comme potentiellement impliquées dans la surdité -Un grand nombre de cas de surdités progressives reste souvent inexpliqué. En caractérisant très finement la signature audiologique des souris mutantes et avec un travail similaire qui est en cours chez les patients porteurs de mutations dans ce gène, notre travail aidera à identifier les cas de surdités non expliqués qui pourraient être liés à une mutation de ce gène. Enfin, notre travail générera des pistes pour de nouvelles approches thérapeutiques susceptibles de prévenir la surdité chez les patients porteurs de mutations de ce gène. L’existence de médicaments capables d’inhiber le complexe dont fait partie cette molécule rend cette perspective très concrète.
Procédures
Les interventions seront : - Une inflammation de l’oreille sera induite sur les modèles animaux de deux façons possibles : i) soit par une surexposition sonore de quelques heures soit ii) par l’injection d’une faible dose d’une substance dans l’abdomen sur trois jours par doses croissantes pour mimer une petite infection. - Nous effectuerons un suivi de l’audition de modèles de souris pour des atteintes auditives à la suite de l’activation de l’inflammation dépendant du gène étudié. Ce suivi aura lieu approximativement toutes les deux semaines afin de suivre l’évolution de la surdité induite par l’inflammation de l‘oreille. Chaque suivi dure environ 1h. - Une partie des animaux auront une chirurgie terminale de 2h pour faire des mesures fonctionnelles dans l’oreille.
Impact sur les animaux
La plupart des procédures impliquent des expérimentations légères ou une succession d’expérimentations légères. On ne s’attend donc pas à des nuisances majeures ou effets indésirables sur les animaux. Les modèles de souris que nous utilisons ont des modifications génétiques entraînant des surdités périphériques associées parfois à des atteintes auditives centrales. La souris reposant principalement sur l’olfaction, son système sensoriel et dans une moindre mesure sur son système visuel lors des interactions sociales, ces atteintes auditives sont largement compensées et n’entrainent pas de phénotype dommageable. Quelques manipulations du projet pourraient entraîner de légères nuisances : -Certaines expositions sonores pourraient induire un stress temporaire sur l’animal. C’est pourquoi les différentes mesures utilisant ces tests sont espacées dans le temps. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit chez les rongeurs. -En ce qui concerne les chirurgies, celles-ci sont terminales et donc ne sont pas susceptibles d’entraîner une douleur. -En ce qui concerne l’induction de la réaction inflammatoire, celle-ci sera limitée à l’oreille et pourrait causer une douleur légère et/ou un inconfort léger. - Les doses typiquement utilisées sont 4-5 fois inférieures à celles utilisées pour induire une réaction inflammatoire forte qui peut entraîner des pertes de poids importantes les deux premiers jours après injection puis une reprise de poids les jours suivants. Aux doses plus faibles, on s’attend à pas d’effet ou un effet mineur. De plus, une douleur légère au point d’injection de et une réduction de l’activité et de la mobilité peut survenir pendant quelques jours.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet, l’ensemble des animaux du projet sont des organismes génétiquement modifiés, de nombreuses procédures nécessitent la mise à mort de l’animal pour récupérer des tissus afin d’effectuer différentes expérimentations ex vivo. D’autres procédures impliquent des interventions qui signifient qu’on ne peut pas les réutiliser. La plupart des animaux sont porteurs de mutations de gènes de surdité très spécifiques rendant leur réutilisation, par d’autres équipes. Cependant, une fois les animaux mis à mort, nous essayons de les utiliser pour des entraînements à la dissection et la mise au point de nouveaux protocoles lorsque c’est possible. Ces partages se font typiquement à l’échelle du centre de recherche au-delà de notre équipe.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative que ce soient des études au niveau cellulaire ou tissulaire ne sont connues et envisagées pour ce projet. En effet, il n’est pas possible actuellement de simuler de manière pertinente les effets des entrées sensorielles sur des circuits cérébraux composés de millions de neurones densément connectés, en interaction avec l’évolution des niveaux de stress des animaux.
Réduction
La détermination du nombre d’animaux a été réalisée en tenant compte à la fois des contraintes techniques (coût, hébergement, temps, etc.) et de l’expertise développée dans l’équipe sur des expériences similaires. Pour les procédures qui en nécessitent, une analyse de puissance détaillée a été effectuée. Dans toutes les procédures, des cages standard de 5 animaux seront utilisées.
Raffinement
Les animaux du projet seront suivis quotidiennement. Ce projet ne concerne que des procédures dont la mise en œuvre ne devrait se traduire ni par une dégradation de l’état de santé de l’animal ni par des douleurs importantes. Si nous observions un comportement anormal en termes de santé (observation du poids, du pelage, etc.) dès l’initiation de l’intégration dans un groupe expérimental, l’animal serait immédiatement mis à mort. Plusieurs méthodes de raffinement sont utilisées dans nos projets. Nous avons par exemple veillé à ce que nos tests comportementaux ne reposent pas sur des motivations par des déprivations de nourriture ou d’eau. Lors des enregistrement de données sous anesthésie, des antalgiques et des couvertures chauffantes sont utilisées afin de limiter au strict minimum le risque d’hypothermie et de stress physique. Nous utilisons également des enrichissements de cage par défaut et renforcés après certaines procédures. En cas d’hypothermie, des couvertures chauffantes sur le fond de la cage sont également utilisées. En cas de déshydratation, des réhydratation sous-cutanées sont réalisées ainsi que la fourniture de gel hydrique.
Choix des espèces
Les gènes responsables de surdité chez l’homme sont aussi responsables de déficits auditifs chez la souris, et l’architecture des systèmes auditifs périphérique et central de rongeurs, similaire à celle de l’homme, permet d’étudier chez ces animaux l’audition. De plus, la souris de laboratoire est le seul mammifère modèle pour lequel on dispose d’outils génétiques conséquents. Le projet impliquera des animaux de stades différents. Nous étudierons les conséquences de l’inflammation principalement à des âges adultes mais nous serons amenés à considérer de temps en temps des expériences de suivi chez la jeune souris afin de s’assurer (en cas de doute) qu’il n’y a par exemple pas d’inflammation spontanée avant son induction. L’étude utilisera des animaux âgés de 0 jour (naissance) à l’âge adulte (15 mois maximum).
Étude de l’efficacité d’une nouvelle émulsion « huile dans eau » pour traiter l’inflammation cutanée de souris présentant une dermatite atopique.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Les souris dont le score cutané, somme de l'érythème, de l'érosion, de la sécheresse et de la lichénification, atteint 10 sur 10 sont tuées immédiatement. 846 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Leur dos est rasé sous anesthésie, puis un produit inducteur de dermatite atopique y est appliqué huit fois en vingt-cinq jours, provoquant démangeaisons intenses, lésions et sécheresse cutanée pendant toute la durée de l'expérience. L'objet du projet est de tester une émulsion "huile dans eau" à deux principes actifs, que le porteur présente comme une "proposition pionnière" dans un domaine émergent.
Objectifs
La dermatite atopique est une affection cutanée majeure qui peut avoir un impact significatif sur la qualité de vie des personnes touchées ainsi que sur celle de leur famille. À ce jour, il n’existe aucun traitement définitif pour cette dermatose inflammatoire et ceux existants permettent d’améliorer les symptômes et de diminuer l’activité de celles- ci, parfois inefficaces ou encore avec des effets indésirables plus au moins importants. Il est donc important de développer de nouvelles formulations avec une meilleure efficacité thérapeutique et moins d’effets secondaires. L’objectif de ce projet consiste à développer un nouveau traitement topique (application sur la peau) pour la dermatite atopique (maladie inflammatoire de la peau). Ce traitement est sous forme d’émulsion contenant deux substances actives (substances avec un effet biologique) avec des effets anti-inflammatoires à la fois sur les cellules immunitaires et épidermiques. L’efficacité de ces traitements sera étudiée sur des souris avec une dermatite atopique induit par application cutanée d’un produit inducteur. L’efficacité de nos produits peut être liée à une diminution de l’activité du système immunitaire et une diminution de l’inflammation cutanée. L'efficacité de l'émulsion devrait également être due à une cinétique de libération progressive et continue des deux substances actives et à une pénétration tissulaire progressive associée à une action pharmacologique complémentaire à différents niveaux dans la peau. Aucun effort interdisciplinaire comparable n'est (ou n'a été) entrepris pour promouvoir de tels systèmes d'administration de médicaments locaux, contrôlés et novateurs pour le traitement des dermatoses cutanées. Ainsi, notre projet est une proposition pionnière dans un domaine de recherche nouveau et émergent.
Bénéfices attendus
Ce projet propose le développement d’un nouveau traitement topique sous forme d’émulsion contenant plusieurs principes actifs permettant d’avoir un effet plus efficace que les traitements existants. En effet, la synergie d’action entre les différentes substances actives ciblant à la fois du système immunitaire et les cellules cutanées devrait monter une meilleure efficacité thérapeutique que les « monothérapies » avec une seule substance active actuellement utilisées. De plus, ce système de libération prolongée des molécules actives permettrait d'avoir moins d’effets secondaires chez les patients et d’améliorer leur qualité de vie.
Procédures
Pour induire un développement de lésions cutanées de type Dermatite Atopique (DA), la peau du dos des souris sera rasée à J-1 sous anesthésie gazeuse pour éviter toute blessure et stress . À partir du lendemain, les souris seront sensibilisées à J0 et J4 en appliquant un produit inducteur de la maladie et suivi d'un second traitement par ce produit à J7, J11, J14, J18, J21 et J25. En parallèle, nos différents traitements seront appliqués ces mêmes jours (jour 7, 11, 14, 18, 21 et 25) sur la peau de souris 2 heures avant la sensibilisation au produit inducteur. Au jour 28, toutes les souris seront euthanasiées. Des prélèvements sanguins submandibulaires (au niveau de la joue de la souris) seront réalisés juste avant l’euthanasie (il s’agit d’un geste rapide qui se réalise en quelques secondes qui s’effectue sans anesthésie).
Impact sur les animaux
L’application topique du produit inducteur de la maladie induit des symptômes de types DA. Ceci conduit à l’apparition de fortes démangeaisons, des lésions cutanées et sècheresse de la peau, liées à l’induction d’une forte inflammation cutanée. Ces différents effets indésirables pourraient provoquer un stress et une modification du comportement chez les souris, accompagnés ou non d’une perte de poids. De plus, les souris pourraient également subir un stress supplémentaire lié aux contentions multiples et répétées lors de l’application des produits. Ces effets pourraient être présents pendant toute la durée de l’expérimentation.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour une étude biologique et histologique sur les prélèvements sanguins et sur les biopsies de peau.
Remplacement
Les maladies de la peau humaine sont très complexes et les étudier nécessite des modèles permettant de reproduire les différents aspects de la maladie. Il n’existe à ce jour aucune méthode alternative permettant de reproduire ces maladies de peau telles que la Dermatite Atopique. En effet, le développement de cette maladie inflammatoire est complexe et fait intervenir plusieurs types de cellules ainsi que leur environnement tissulaire. L’utilisation de l’expérimentation sur des souris est donc indispensable pour l’étude de ces processus. De plus, nous souhaitons démontrer l’efficacité de nouveaux traitements par application sur la peau in vivo. Cette approche sur un mammifère vivant (en l’occurrence, la souris) permet de prévoir les éventuels effets négatifs des nouveaux produits et leurs effets bénéfiques. La réalisation de ce projet permettra d’entreprendre par la suite des études cliniques chez l’Homme.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, des tests sur des cellules immunitaire et épidermiques ont été réalisés dans le but de déterminer au préalable les bonnes doses des différentes substances actives d’intérêt et de valider l’efficacité de nos différentes émulsions sur ces cellules avant leur application sur la souris. De plus, l’ensemble des techniques acquises au sein de notre équipe nous permet d’analyser plusieurs paramètres à partir d’un même individu, minimisant ainsi le nombre total de souris utilisées dans le projet. Grâce aux tests statistiques, nous avons déterminé le nombre exact de souris à utiliser dans ce projet pour obtenir des résultats statistiquement significatifs pour démonter l’efficacité de nos produits.
Raffinement
La procédure sera réalisée dans le respect total des règles du raffinement. Les expérimentations seront démarrées une semaine après la réception des animaux, ceci permettra leur acclimatation et leur habituation au sein de l'animalerie afin de diminuer au maximum leur état de stress. De plus, les souris seront surveillées quotidiennement par les expérimentateurs et/ou les animaliers, afin de consigner leur apparence physique externe (posture inhabituelle), leur comportement (niveau d’activité, diminution du comportement exploratoire), leur poids (amaigrissement ou stabilisation), leur fréquence respiratoire. En parallèle, un suivi clinique sera réalisé tous les jours par l’expérimentateur en mesurant différents paramètres, à savoir érythème, érosion, sécheresse et lichénification, Ces paramètres seront évalués avec des scores correspondant au degré de sévérité allant de « aucun » à « sévère ». Le score total sera calculé comme la somme des scores de chaque paramètre, avec un score maximal de 10. Les souris seront immédiatement euthanasiées si la limite de ce score est atteinte. Par ailleurs, les animaux seront logés en groupes sociaux stables formés d’individus compatibles avec un enrichissement adapté du milieu (carrés de cotons, petits tunnels en carton). Il n’y a pas de limitations dans les apports de nourriture ou d’eau. Une grille de suivi des différents paramètres (grille générale) sera remplie au fur et à mesure de l’étude.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie dans ce projet est la souris. Cette espèce présente l’avantage d’être un petit mammifère dont le comportement est bien connu. Ceci nous permettra de surveiller l’état des souris et de détecter toute souffrance liée à l’expérimentation par une simple observation (perte de poids, posture, aspect du poil, comportement agressif, isolement) permettant une prise en charge adaptée (analgésie ou euthanasie des animaux). De plus, les souris sont le modèle classiquement utilisé pour étudier les maladies inflammatoires de la peau. Ceci permettra de comparer les résultats de notre étude aux études déjà effectuées par d’autre équipes. Les animaux utilisés seront âgés de 8 semaines. Il s’agit de l’âge de référence utilisé dans les modèles de maladies inflammatoires correspondant à un développement adulte jeune pour les souris.
Etude de l’interaction entre le dysfonctionnement métabolique et l’inflammation chronique dans un modèle murin de la dégénérescence maculaire liée à l’âge
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
6 500 souris vont être utilisées, chacune pouvant subir jusqu'à six électrorétinogrammes de 30 à 45 minutes et six imageries de la rétine sous anesthésie générale, 500 d'entre elles dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 1 750 modéré et 4 250 léger. Toutes sont tuées pour prélever leurs organes entiers. Un lot est hébergé jusqu'à quatre mois sous lumière intense, cotons de nidification retirés de la cage pour les empêcher de se cacher de la lumière, un autre subit l'ablation du nerf vague combinée ou non à celle de la rate, un autre des injections dans l'œil au risque d'inflammation et de micro-saignements. Le porteur écrit avoir limité les effectifs au maximum et fixe cinq animaux par groupe comme minimum statistique, sans expliquer par quel enchaînement de groupes on parvient à 6 500 souris.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est une maladie de la rétine provoquée par une dégénérescence progressive de la partie centrale de la rétine, qui apparaît le plus souvent à partir de 65 ans. En France, environ 1,5 million de personnes seraient atteintes de DMLA. Dans cette pathologie, un processus inflammatoire caractérisé par l’infiltration et l’accumulation de cellules inflammatoires et un processus de dysfonctionnement métabolique participent de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Ce projet permettra de comprendre comment ces processus essentiels interagissent, améliorant ainsi notre compréhension de la pathogenèse de la DMLA. De plus, il permettra d’évaluer si le traitement de la réponse inflammatoire pourrait avoir un effet thérapeutique lorsque la cause principale de la maladie est un dysfonctionnement métabolique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer notre compréhension de la pathogenèse de la DMLA (dégénérescence maculaire liée à l’âge). De plus, il permettra d’évaluer si le traitement de la réponse inflammatoire pourrait avoir un effet thérapeutique lorsque la cause principale de la maladie est un dysfonctionnement métabolique.
Procédures
Un lot d’animaux subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 6 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 6 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux sera hébergé sous une lumière intense (jusqu’à 4 mois maximum) et subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 3 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 3 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux subira une chirurgie d’ablation du nerf vague combinée ou non à une ablation de la rate (durée de l’intervention 10 minutes) sous anesthésie générale et analgésiques administrés en préopératoire et postopératoire. Un lot d’animaux recevra des régimes alimentaires spécialement formulés pendant 4 semaines et subira des explorations fonctionnelles de la rétine : enregistrements d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, jusqu’à 2 fois) sous anesthésie générale avec analgésique, une imagerie rétinienne (10 minutes, jusqu’à 2 fois) sous anesthésie générale. Un lot d’animaux sera soumis à une injection de molécules thérapeutiques par voie intraoculaire sous anesthésie générale avec analgésique (durée : moins de 5 minutes).
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies, il y a un risque de mauvaise réaction à l’anesthésiant (difficultés respiratoires, anxiété), un risque d’hypothermie ainsi qu’un risque d’arrêt cardiaque. Lors des injections intraoculaires, il y a un risque d’inflammation localisée (œil rouge) et de micro saignements visibles instantanément lors du geste. Lors de la procédure d’illumination, les animaux peuvent ressentir un stress lié à l’exposition à une lumière de (animaux agités pendant moins d’une heure), et leurs fonctions visuelles peuvent baisser au cours du temps. Lors des imageries de l’œil, les animaux peuvent également ressentir un stress lié à la préhension et contention lors de l’administration des collyres (durée de quelques secondes seulement). Lors du changement d’alimentation (mise à disposition des croquettes spécifiques à notre projet), les souris peuvent subir une perte de poids transitoire en réponse au changement de nourriture. Une hémorragie peut se produire au cours des chirurgies, ce qui peut entrainer le décès de l’animal. Après les chirurgies, les sutures pourraient s’irriter ou être retirées prématurément par l’animal. Après l’opération, il peut y avoir des douleurs postopératoires.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem. Cela implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux, car nous avons besoin de prélever des organes entiers pour les analyser dans leur globalité.
Remplacement
Les études in vitro ne permettent pas l’étude des signes cliniques de la pathologie de l’œil en particulier ; la souris est une des espèces les plus appropriées pour ce type d’étude. Ces modèles permettent d’étudier la maladie dans un organisme entier, qui ne peut pas être reproduit en utilisant des cellules isolées.
Réduction
Nous prévoyons d’utiliser 6500 animaux pour réaliser cette étude. Nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables au regard de nos précédentes expériences d’autres projets de recherche (variabilité inter- animal/ inter - expériences). Le nombre de 5 animaux défini par groupe est le minimum requis pour l'application de tests statistiques de significativité fiables et l'obtention de résultats interprétables et fiables, selon nos expériences antérieures. Pour les injections intraoculaires, nous prévoyons d’injecter le traitement dans un œil ; l’œil controlatéral servira de contrôle ce qui permettra de limiter la variabilité entre animal et de réduire ainsi le nombre d’animaux de l’étude.
Raffinement
Les animaux en provenance de l’extérieur observent une période d’acclimatation de 5 jours minimum avant d’entrer en expérimentation. Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation pour l’espèce concernée (cages ventilées standard avec enrichissement). Le nombre de souris par cage est limité à 5 individus adultes. Lors de la mise des animaux sous illumination, les animaux sont placés dans une pièce différente, mais restent dans leurs cages de stabulation normale, selon les mêmes conditions, hormis la luminosité et les cotons qui sont retirés pour éviter que les animaux ne se cachent de lumière. Ils auront accès illimité à l’eau et à la nourriture. Des points limites ont été définis et les animaux sont examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Toute observation anormale ou point limite atteint sera noté dans le logiciel de gestion des animaux et nous suivrons l’échelle décisionnelle définie par les membres de la structure bien-être de notre établissement utilisateur. L'euthanasie de l'animal serait un dernier recours. Le personnel assure le suivi du bien-être des animaux à l’aide d’un système d’étiquettes et de pastilles. Des points limites précoces et prédictifs ont été mis en place pour s'assurer de réduire la souffrance et la détresse des animaux au maximum. Les animaux bénéficieront si besoin d'une anesthésie générale fixe ou gazeuse ainsi qu'une anesthésie locale de la cornée et l'humidité cornéenne sera maintenue à l'aide d'une goutte de gel ophtalmique. Après la chirurgie nous mettons à disposition une gelée post-opératoire nutritive avec des croquettes mouillées dans le fond de la cage pour aider à l’alimentation et à l’hydratation. En plus de l’analgésie préopératoire, des injections d’analgésiques postopératoires seront administrée après la chirurgie pour toute douleur postopératoire potentielle. Le poids corporel des animaux sera mesuré la veille, deux jours après et une semaine après la chirurgie. Une grille de scoring a été créée pour suivre les poids des animaux et les autres observations postopératoires. Le poids des animaux nourris avec des croquettes formulées avec un composé sera également surveillé chaque semaine pendant toute la durée de l’alimentation (mise en place d’une fiche de suivi pour vérifier ce paramètre).
Choix des espèces
Les souris sont utilisées pour ces expériences car elles constituent un modèle bien établi pour étudier la réponse inflammatoire participant de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Nous utilisons des modèles génétiquement modifiés qui sont plus susceptibles à l’induction d’une inflammation pathogène, mimant la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Les animaux sont âgés de 8 semaines minimum à leur entrée dans la procédure expérimentale. C’est l’âge à partir duquel le système immunitaire et vasculaire de la souris est mature et donc à partir duquel elle est susceptible de développer la maladie étudiée.
Restauration et protection des fonctions de l’oreille interne par administration de composés ou thérapie génique chez le rongeur et rongeur génétiquement altéré
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Rats : 1200
Rendues sourdes par une exposition sonore ou par chimiothérapie, opérées sous anesthésie générale, puis soumises chaque semaine à une heure de test auditif sous anesthésie, 14 880 souris et 1 200 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent des tests comportementaux deux fois par semaine, que le porteur ne nomme pas, et des administrations hebdomadaires par voie orale ou par injection. Le porteur annonce que la prise en charge garantit le bien-être des animaux non-humains dans la phrase même où il indique que tous seront anesthésiés puis tués, et décrit par ailleurs des récompenses alimentaires distribuées après chaque manipulation. Sur les 16 080 rongeurs, dix rats jugés en bonne santé et non utilisés dans les expériences pourront être proposés à l'adoption, les autres étant tués pour analyses.
Objectifs
466 millions de personnes souffrent de déficience auditive dans le monde (OMS, 2020). D’ici 2050, ce chiffre devrait s’élever à 900 millions. Les surdités et les pathologies de l’oreille interne représentent une problématique majeure de santé publique, en raison de leur fréquence et de leur impact sur la qualité de vie et l’inclusion sociale. Notre projet vise donc à développer des solutions innovantes pour restaurer les fonctions de l’oreille interne, en particulier l’audition. Pour cela, nous testons différentes approches thérapeutiques sur des modèles animaux (rongeurs), certains présentant des altérations génétiques ou acquises similaires à celles que l’on retrouve chez les patients en clinique. L’objectif final est d’identifier des traitements efficaces et sûrs, afin de les faire évoluer vers des essais cliniques et, à terme, améliorer la prise en charge des personnes souffrant de pertes auditives dans différents contextes.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer et affiner des modèles précliniques de surdité (congénitale, induite par le bruit ou par chimiothérapie) chez le rongeur (rats et souris), dans le but d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques destinées à restaurer l’audition, dans un contexte où les solutions actuellement proposées aux patients (appareils auditifs, implants cochléaires) restent imparfaites et ne permettent pas toujours une récupération satisfaisante des capacités auditives. Plusieurs bénéfices sont attendus à différentes échelles : A court terme : amélioration des connaissances fondamentales sur les mécanismes de la surdité dans différents contextes (génétiques, environnementaux, toxiques). A moyen terme : développement de modèles animaux robustes et transposables aux pathologies humaines, permettant une meilleure évaluation des traitements candidats. Long terme : Passage en phase clinique de certaines approches thérapeutiques testées avec succès en phase préclinique, pouvant aboutir à la restauration partielle ou totale de l’audition chez des patients atteints de surdité, améliorant ainsi leur qualité de vie, leur communication et leur inclusion sociale. Indirectement, ce projet contribue à la mise en place de méthodes expérimentales optimisées et éthiques, visant à réduire le nombre d'animaux nécessaires grâce à des modèles plus prédictifs et à l’intégration de marqueurs précoces d’efficacité et de toxicité. Ce projet se distingue par la diversité des modèles de surdité étudiés, couvrant plusieurs causalités majeures de cette pathologie. Il offre une plateforme préclinique complète et pertinente pour le développement de traitements innovants, en lien direct avec des applications cliniques concrètes. Il s’inscrit pleinement dans une logique de recherche relationnelle entre le laboratoire et le patient, avec un fort potentiel d’impact sociétal.
Procédures
LE PROJET COMPREND LES INTERVENTIONS SUIVANTES SUR DES RATS ET DES SOURIS : •CHIRURGIE SOUS ANESTHESIE GENERALE - DUREE MOYENNE DE 30 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS AUDIOMETRIQUES SOUS ANESTHESIE GENERAL - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE •EXPOSITION SONORE SUR ANIMAUX VIGILES - DUREE DE 15 MINUTES - UNE FOIS PAR ANIMAL •TESTS COMPORTEMENTAUX SUR ANIMAUX VIGILES (APRES PERIODE D'HABITUATION) - DUREE DE 10 A 30 MINUTES - DEUX FOIS PAR SEMAINE •ADMINISTRATION DE SUBSTANCES PAR VOIE ORALE OU PAR INJECTION - DUREE DE 1 HEURE - UNE FOIS PAR SEMAINE
Impact sur les animaux
LES CHIRURGIES PEUVENT PROVOQUER DES DOULEURS PASSAGERES QUI SERONT SOIGNEES PAR LA PRISE D'ANTIDOULEURS. CERTAINS TRAITEMENTS, NOTAMMENT DE CHIMIOTHERAPIE, PEUVENT ENTRAINER DES EFFETS SECONDAIRES TEMPORAIRES COMME UNE PERTE DE POIDS, DES TROUBLES DIGESTIFS OU UNE BAISSE DE TEMPERATURES. LES TESTS AUDITIFS, LES OBSERVATIONS DU COMPORTEMENT, AINSI QUE CERTAINES MANIPULATIONS PEUVENT AUSSI CAUSER UN STRESS DE COURTE DUREE.
Devenir
A LA FIN DU PROJET, LA PRISE EN CHARGE DES ANIMAUX EST STRICTEMENT ENCADREE POUR GARANTIR LEUR BIEN-ETRE. TOUS LES ANIMAUX INCLUS DANS LES PROJETS SERONT ANESTHESIES PUIS EUTHANASIES SELON DES METHODES LEGALES ET ETHIQUES AFIN DE PERMETTRE DES ANALYSES SCIENTIFIQUES. LES ANIMAUX QUI NE PARTICIPENT PAS AUX EXPERIENCES POURRONT ETRE PROPOSES A L'ADOPTION APRES AVIS FAVORABLE DU VETERINAIRE DU A LA BONNE SANTE DE L'ANIMAL.
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études in vitro sur des cellules de lignées humaines ou des organoïdes, nous ne pouvons pas remplacer le modèle animal car les composés doivent être testés sur des modèles entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes avant de passer en phase clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini grâce à des études pilotes dans un précédent projet comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence sur les paramètres étudiés lors d’études. Un même animal peut être son propre contrôle lorsque cela est possible pour participer à la réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
LES ANIMAUX SONT HABITUES PROGRESSIVEMENT AUX CHERCHEURS, AUX MANIPULATIONS ET AUX TESTS, SOUVENT AVEC DES PETITES RECOMPENSES ALIMENTAIRES. POUR FAVORISER LEUR BIEN-ETRE, LES CAGES SONT ENRICHIES D'ELEMENTS PERMETTANT DES INTERACTIONS SOCIALES, ET UNE AIRE DE JEUX A ETE CREEE POUR REFORMER DES GROUPES SOCIAUX SI NECESSAIRE. DES MESURES SPECIFIQUES SONT MISES EN PLACE POUR LIMITER LA DOULEUR ET LE STRESS : SUIVI ATTENTIF APR7S LES OPERATIONS, COMPLEMENTS ALIMENTAIRES, REHYDRATATION, CHAUFFAGE, APPORT EN OXYGENE ET TRAITEMENT DE LA DOULEUR. APRES CHAQUE MANIPULATION, LES ANIMAUX RECOIVENT EGALEMENT UNE RECOMPENSE.
Choix des espèces
LES RATS ET LES SOURIS ONT ETE CHOISIS CAR LEUR SYSTEME AUDITIF RESSEMBLE BEAUCOUP A CELUI DE L'ETRE HUMAIN. LES SOURIS PEUVENT AUSSI ETRE GENETIFQUEMENT ALTEREES, CE QUI PERMET DE REPRODUIRE CERTAINES FORMES DE SURDITE OU DE MALADIES PRESENTES CHEZ L'HOMME. LES TRAITEMENTS SONT TESTES DES LE PLUS JEUNE AGE POUR MIEUX COMPRENDRE LEUR EFFICACITE, MAIS AUSSI A L'AGE ADULTE POUR SIMULER DES PERTES D'AUDITION LIEES A L'EXPOSITION AU BRUIT OU A D'AUTRES CAUSES.
Evaluation d’une nouvelle thérapie génique ciblée contre les maladies de dégénérescence de la rétine chez le macaque cynomolgus
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Vingt-huit des 32 macaques à longue queue seront tués pour prélever leurs yeux et vérifier l'intégration de la thérapie génique, les quatre autres restant en vie. Tous sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sur une période pouvant atteindre six mois. Chaque animal subit jusqu'à sept batteries d'examens oculaires de cinquante minutes, une injection dans chaque œil, huit prélèvements de sang et sept ponctions d'humeur vitrée sous anesthésie générale, chaque anesthésie étant précédée d'un jeûne de seize heures, avec des contentions répétées pendant les sept jours suivant l'injection. Le porteur justifie le recours au primate par l'absence de fovéa chez les rongeurs, les chiens et les porcs, cette zone centrale de la rétine n'existant que chez les simiens, l'être humain compris.
Objectifs
Ce projet de recherche vise à développer une nouvelle approche pour traiter certaines maladies des yeux qui provoquent une perte de vision, comme la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), la rétinopathie diabétique et la rétinopathie du prématuré. Ces maladies sont causées par une croissance anormale des vaisseaux sanguins dans la rétine, pouvant entraîner des saignements, des cicatrices et une perte de vision irréversible. Actuellement, les traitements existants, comme les injections répétées dans l’œil, permettent de ralentir la progression de la maladie, mais ils sont contraignants et ne suffisent pas toujours à stopper la dégradation de la vision. Notre recherche propose une nouvelle solution : une thérapie génique qui permettrait aux cellules de l’œil de produire elles-mêmes un traitement capable de bloquer cette croissance anormale des vaisseaux. En utilisant un vecteur viral spécifique (AAV), nous espérons cibler précisément certaines cellules de la rétine afin de prolonger l’effet du traitement et réduire le besoin d’injections répétées. Ce projet pourrait améliorer la qualité de vie des patients en leur offrant une solution plus efficace et durable, tout en réduisant les contraintes liées aux traitements actuels. Ces travaux permettront aussi d’en apprendre davantage sur ces maladies et d’optimiser les futures thérapies géniques pour la vision.
Bénéfices attendus
A terme, le bénéfice de ce projet fera progresser les connaissances scientifiques concernant l'étude et l'identification de nouveaux outils de thérapie géniques ciblant le traitement de maladies touchant le système visuel et plus spécifiquement la dégénérescence maculaire liée à l'âge. À long terme, les découvertes apportées par ce projet serviront au développement de thérapies géniques efficaces permettant de guérir des maladies de la vision.
Procédures
Les interventions prévues seront les suivantes : (1) Jusqu’à 7 batteries d’examens oculaires (environ 50 minutes par animal), comprenant une tomographie en cohérence optique, un examen du fond d’œil, un examen à la lampe à fente et une angiographie. Ces examens seront réalisés le mois précédant les interventions, le jour des interventions, puis à raison d’une séance mensuelle (maximum 6 mois). (2) Injections intraoculaires (une injection unique par œil, d’une durée d’environ 5 minutes). (3) Jusqu’à 8 prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie générale (durée d’environ 5 minutes chacun), espacés de 15 jours à 1 mois. (4) Jusqu’à 7 prélèvements d’humeur vitrée sous anesthésie (environ 5 minutes chacun), réalisés le jour des injections puis à raison d’un prélèvement mensuel. (5) Chirurgie terminale sous anesthésie profonde, destinée au prélèvement des yeux.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont le jeûne de moins de 16h nécessaire la veille des anesthésies, un stress provoqué par la réalisation de certains gestes techniques tels que la capture de l’animal, les contentions répétées (pendant 7 jours post injection), potentiellement une légère perte de poids consécutive aux injections et le maintien en infirmerie les jours suivant les injections. Une légère douleur liée à la réalisation des gestes techniques (Injection intravitréenne des AAVs sous anesthésie générale) et des peut être observée également. Les injections et induction de la croissance des vaisseaux, bien que réalisées sous anesthésie générale et couverture analgésique, peuvent engendrer un très léger inconfort au niveau de la zone d’injection.
Devenir
A l’issue de la procédure, 28 des 32 animaux seront mis à mort pour prélèvements et analyses de tissus oculaires afin de vérifier la bonne intégration de la thérapie génique. Les 4 animaux non inclus dans l'étude seront gardés en vie.
Remplacement
Les maladies rétiniennes de type dégénérescence maculaire liée à l'âge ou rétinopathies affecte les cellules de la rétine et plus particulièrement la fovéa. Les outils de thérapie génique ciblant ces cellules, l'utilisation de modèle animaux tels que les rongeurs n'est pas possible car ils ne possèdent pas de fovéa. De plus, l'efficacité des vecteurs viraux qui seront utilisés ont été testés et validé au préalable in vitro sur des explants rétiniens humain. La technique proposée dans ce projet aura pour objectif la validation d'une preuve de concept visant à être évaluée à plus long terme dans des études cliniques chez l'Homme. Ce passage à la clinique nécéssite donc cette phase sur modèle animal.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour ce projet a été réduit à son maximum afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables. Trente deux macaques seront ainsi utilisés sur 5 ans. Ce nombre d'animaux à été déterminé sur la base d'études similaire réalisées chez le PNH.
Raffinement
Pour chaque procédure réalisée, les interventions seront réalisées sous anesthésie générale complétée par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires. Les méthodes expérimentales ont été pensées et choisies pour éviter toute souffrance des animaux et des points limites ont été établis afin de soustraire l’animal à la souffrance en cas d’effets indésirables. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, dans des animaleries respectant les standards prévus par la réglementation et dans un environnement adapté et enrichi (enrichissements structurels, jouets, litière pour fourrager, socialisation).
Choix des espèces
Les maladies de la vision humaine pour lesquelles le bénéfice du développement de thérapie génique est le plus porteur concerne les maladies altérants les photorécepteurs de la fovea, partie centrale de la rétine. Cette région de l’oeil contient les cônes nécessaires à la vision des couleurs et n’est pas présente chez le rongeur, les chiens ou les porcs invalidant par conséquent leur utilisation pour ce type d'étude. Le primate non-humain a ainsi été choisi car la fovéa n’est présente que chez les simiens (homme inclus). Le modèle PNH choisi et accessible est le macaque cynomolgus. Cette espèce est l’une des espèces de PNH la plus utilisée en recherche pour ce type d’étude. En effet, le macaque cynomolgus présente une structure anatomique de la rétine similaire à celle de l'Homme avec la présence de la fovéa. Ce projet sera réalisé avec des animaux adultes âgés à minima de plus de 3 ans de manière à ce que les structures oculaires soient développées.
Impact de la mutation du gène responsable de la maladie rare de l’aniridie sur la cornée
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Une éraflure volontaire de la cornée, que le porteur compare à un grain de sable dans l'œil, attend une partie des souris de ce projet. 252 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, la moitié dans des procédures impliquant un niveau de souffrance légère, l'autre modérée. Elles portent une mutation qui les prive d'iris ou leur donne des yeux anormalement petits, et dont la cornée s'opacifie avec l'âge, pour étudier une maladie humaine qui touche une personne sur 100 000. Le porteur conclut qu'"aucune expérience douloureuse ne sera ressentie par l'animal", tout en décrivant des douleurs passagères après l'abrasion et l'administration systématique d'antidouleurs.
Objectifs
L’aniridie est une maladie génétique très rare qui touche environ 1 personne sur 100 000. Une des caractéristiques principales de la maladie est l’absence partielle ou totale de l’iris, la partie colorée de l’œil. Elle peut aussi entraîner une sécheresse oculaire et une opacification progressive de la cornée, la couche transparente à l’avant de l’œil. Cela peut provoquer une baisse importante de la vision au fil du temps. Chez les personnes atteintes d’aniridie, la cornée est souvent plus fine, moins bien protégée et moins bien "innervée", c’est-à-dire moins bien reliée aux nerfs. Cela peut entraîner une perte de sensibilité et, dans les cas avancés, une opacification qui rend la vision floue. Beaucoup de patients deviennent malvoyants à partir de la soixantaine, même s’ils gardent souvent une perception de la lumière et des couleurs. Aujourd’hui, il n’existe pas encore de traitement pour guérir cette maladie. C’est pourquoi il est important de mieux comprendre comment cette mutation affecte l’œil, en particulier la cornée et son environnement. Dans notre laboratoire, nous étudions l’aniridie à l’aide d’un modèle animal (la souris) mimant ou reproduisant la maladie humaine. Nous allons analyser différents éléments de l’œil de ces souris : la composition des larmes, la pression à l’intérieur de l’œil, et l’état des fibres nerveuses de la cornée. Ces analyses nous aideront à mieux comprendre comment l’aniridie perturbe le fonctionnement normal de l’œil et à identifier, à terme, de nouvelles pistes de traitement.
Bénéfices attendus
Dans l’aniridie, la perte de vision s’aggrave lentement au fil du temps. Cela donne une chance précieuse d’intervenir avant que les dégâts ne deviennent irréversibles. Malheureusement, les traitements disponibles aujourd’hui sont très limités. À un stade précoce, certains collyres (gouttes pour les yeux) peuvent soulager les symptômes. Mais lorsque la maladie est plus avancée, la seule option est souvent une greffe de cornée. Or, cette opération est lourde, comporte des risques de rejet, et n’apporte parfois qu’un soulagement temporaire. Face à ce manque de solutions, notre projet de recherche a pour but de mieux comprendre ce qui ne fonctionne pas dans la cornée dans le cadre de cette maladie. Ainsi, nous espérons découvrir de nouvelles pistes pour développer des traitements innovants, plus efficaces et moins invasifs. Nous cherchons notamment à comprendre en détail les réactions en chaîne, au niveau moléculaire, qui mènent à la dégradation de la cornée. Ce travail devrait aussi donner lieu à des publications scientifiques, et peut-être à des dépôts de brevets, contribuant ainsi à faire avancer la recherche dans ce domaine encore peu exploré.
Procédures
Les souris seront manipulées pour permettre la mesure de certains paramètres importants, comme la sensibilité de la cornée ou la pression à l’intérieur de l’œil. Ces examens sont similaires à ceux réalisés régulièrement chez l’humain lors de consultations ophtalmologiques. Nous effectuerons une éraflure volontaire et contrôlée de la cornée, dans le but d’étudier l’étape de cicatrisation chez les souris malades. Cette blessure est légère, équivalente à un grain de sable dans l’œil, et guérit spontanément en trois jours. Durant toute cette période, les animaux sont suivis, et des antidouleurs leur sont administrés en cas de nécessité afin de garantir leur bien-être.
Impact sur les animaux
L’aniridie est une maladie génétique rare qui touche principalement les yeux. Pour mieux l’étudier, nous utilisons un modèle animal (la souris) qui mime cette maladie. Elle est caractérisée par une absence de l’iris, la partie colorée de l’œil et/ou par des yeux d’un volume anormalement petit. Ces animaux développent progressivement une opacification de la cornée due à la maladie, entraînant une diminution de leur acuité visuelle. Cela n’impacte pas leur comportement ni leur espérance de vie. Tout comme les patients, ces animaux ne présentent pas de signes de douleur liés à la maladie. Pendant les expériences, certaines manipulations sont nécessaires, comme mesurer la sensibilité de la cornée ou réaliser une blessure sur celle-ci. Cette blessure, appelée abrasion cornéenne, est faite sous anesthésie générale. Chez l’Homme, l’abrasion de la cornée est la première étape des traitements de la myopie au laser. L’abrasion est un modèle de blessure pouvant induire des douleurs passagères équivalente à une irritation dû à un grain de sable dans l’œil. Elle est superficielle et guérit spontanément en trois jours. Des médicaments antidouleur sont systématiquement administrés après chaque intervention, pour garantir le bien-être des animaux tout au long de l’étude. Les souris seront manipulées par les expérimentateurs, ce qui pourra générer du stress. La durée et la répétition des expérimentations sont rigoureusement réfléchies, afin de limiter au maximum les contraintes pour les animaux, notamment en évitant toute anesthésie générale répétée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés afin d’étudier l’effet de la maladie sur les structures de l’œil : la cornée, les larmes, l’iris et le cristallin.
Remplacement
Les méthodes en laboratoire sur des cellules seules ne permettent pas de reproduire la complexité d’un organe entier comme l’œil, avec toutes ses parties et son fonctionnement. C’est pourquoi il est nécessaire d’utiliser un modèle animal, en particulier des souris porteuses d’une maladie rare comme l’aniridie. Ce modèle nous aide à mieux comprendre la maladie et ses effets sur l’ensemble de l’œil, un organe complexe.
Réduction
Le nombre de souris nécessaires à cette étude a été rigoureusement déterminé à l’aide de logiciel permettant de calculer statistiquement le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats robustes. Sur l’ensemble de la durée du projet (5 ans), un maximum de 252 souris sera utilisé. Parmi les animaux utilisés, la moitié sera porteuse de la maladie et l’autre moitié sera saine afin de comparer les résultats.
Raffinement
Pendant la période d'acclimatation, les procédures habituelles seront appliquées : contacts et observations quotidiennes par les soigneurs, hébergement en groupe de 2 individus minimum, environnement adapté et enrichi. L’animal sera placé sous anesthésie générale durant toute la durée de l’intervention, avec l’utilisation d’antidouleurs et anesthésiques adaptés. Par conséquent, aucune expérience douloureuse ne sera ressentie par l’animal.
Choix des espèces
Le système visuel de la souris ressemble beaucoup à celui de l’humain, ce qui en fait un bon modèle pour étudier l’aniridie, une maladie rare de l’œil. Nous travaillons sur des souris adultes de 12 semaines, âge auquel l’œil a fini de se développer. Pour compléter, nous étudions aussi l’impact de la maladie au cours du développement, donc sur des souris plus jeunes : de 2, 3 et 4 semaines.
Evaluation de l’efficacité de nouvelles thérapies dans un modèle d’acné chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Mettre sur le marché un traitement contre l'acné : 280 souris porteuses d'une mutation retenue comme "excellent modèle d'acné" vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements post-mortem. Elles reçoivent un traitement topique quotidien, une mesure de l'épaisseur de la peau au pied à coulisse chaque jour, puis une séance d'imagerie sous anesthésie et un prélèvement sanguin par semaine pendant quatre semaines, avant un prélèvement sanguin total sous anesthésie générale. Le porteur retient de jeunes adultes de six à douze semaines en affirmant qu'il s'agit du stade auquel les animaux sont "les moins susceptibles de ressentir de la douleur". Il reconnaît l'existence de modèles in vitro permettant un premier criblage, et conclut qu'il est "indispensable" de confirmer l'efficacité chez l'animal avant tout essai chez l'humain.
Objectifs
L'acné touche en France environ 6 millions de personnes : majoritairement des adolescents, mais aussi près de 25% des adultes, surtout des femmes. L’acné est une maladie de la peau caractérisée par l’éruption de boutons rouges, de points noirs et de kystes. Elle touche le plus souvent le visage et le thorax, mais aussi le dos, le torse voire le cuir chevelu. L'acné est un vrai enjeu de santé publique : c'est la maladie de la peau qui a les répercussions psychologiques les plus importantes chez les patients. Parce qu'elle modifie l'image corporelle des individus à des moments clés de la vie (l'adolescence, la femme jeune) et parce qu'elle atteint le visage, elle interfère alors dans la relation avec les autres. Les personnes touchées sont en proie au mal-être et ont tendance à se replier sur elles-mêmes. Ce projet permettra d'étudier de nouvelles molécules afin de développer un traitement efficace contre l'acné.
Bénéfices attendus
L'acné est une maladie de la peau qui a des répercussions psychologiques très importantes chez les patients car elle modifie l'image corporelle des individus à des moments clés de la vie (l'adolescence, la femme jeune) et parce qu'elle atteint le visage, elle interfère alors dans la relation avec les autres. Les personnes touchées sont en proie au mal-être et ont tendance à se replier sur elles-mêmes. Les bénéfices de ce projet, si une molécule se révélait efficace, serait de mettre sur le marché un nouveau traitement permettant aux patients atteints d'acné de résoudre les symptomes de l'acné et de son inflammation, réduisant ainsi les conséquences physiques et les répercussions psychologiques impactées par cette maladie de peau. Un traitement efficace permettrait donc une résolution de l'atteinte psychologique et physique que l'acné engendre chez les patients.
Procédures
Les souris seront identifiées au niveau de la queue à l'aide d'un marqueur (durée d'intervention
Impact sur les animaux
Ce projet, bien que conçu pour minimiser l'impact sur les animaux, peut entraîner certaines nuisances ou effets indésirables inhérents à la mise en oeuvre du modèle. Bien que l'application des traitements par voie topique soit très bien tolérée par les animaux, les prélèvements sanguins peuvent présenter une potentielle source de douleur même si ceux-ci sont effectués sous anesthésie. Un suivi rigoureux des animaux est par ailleurs mis en place afin d'éviter une potentielle nuisance chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car des prélèvements post-mortem seront réalisés.
Remplacement
Nous n'utiliserons le modèle animal qu'à la suite d'études réalisées in vitro. Il est indispensable de tester ces molécules dans ce modèle pour plusieurs raisons : - Il n’existe pas vraiment de modèle in vitro d'acné pouvant remplacer complètement la peau en tant que tissu biologique vivant. Il existe cependant des modèles in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal. Ces modèles in vitro ne permettent pas de tester des produits thérapeutiques ou des dispositifs médicaux destinés à être appliqués sur la peau (voie dermique / topique) - L’efficacité ne pouvant être complètement testée in vitro, des premières preuves d’efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme).
Réduction
Le projet nécessitera l'utilisation de 56 animaux au maximum par lot, nombre nécessaire pour obtenir des résultats satisfaisants. En effet, le nombre d’animaux sera de 8 animaux maximum par groupe de traitement (7 groupes d’animaux par lot). Ce nombre a été déterminé par un test statistique. 7 groupes de 8 animaux seront testés chaque année. Soit 280 souris pour une durée de 5 ans. Il est prévu de tester différents traitements à différentes doses. Des analyses post mortem sur les tissus seront réalisées afin d’obtenir le plus d’informations possibles relatives à l’efficacité des molécules administrées sur les animaux. Les différentes approches permettront de réduire le nombre d’animaux comparé à une technique telle que l'histologie seule qui aurait nécessité le sacrifice des animaux à différents temps. Si la réduction du nombre d’animaux par groupe est réalisable dans le cas où il s’agira de groupe où des résultats auraient déjà été acquis précédemment dans un autre lot et montrant des données homogènes, le nombre d’animaux dans ces groupes sera diminué.
Raffinement
L’évaluation des conditions de vie des animaux sera réalisée quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des lésions induites...), enrichissement du milieu dans les cages (igloo, buchettes, cotons pour nidification). Les conditions d’hébergement seront identiques pour les mâles et les femelles. Les animaux seront rigoureusement suivis afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites ont été établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien-Être Animal (SBEA) de notre établissement. Si l'un de ces points limites est atteint, les animaux seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
La souris s'est rapidement imposée au cours du temps comme un modèle fondamental dans la recherche biomédicale. La souche de souris utilisée dans ce projet est un excellent modèle d'acné. Il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives à l'évaluation de l'acné utilisant des animaux présentant cette mutation. Finalement, la souris présente certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (~6-12 semaines), qui correspond à l'âge de maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Tous les animaux auront le même âge. Il s'agit également du stade auquel les animaux sont les moins susceptibles de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse ou de subir des dommages durables dans les conditions de procédure expérimentale.
Nouvelles thérapies ciblant les voies de la résolution de l’inflammation dans des modèles de dermatite chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Rasées à la crème dépilatoire sous anesthésie puis badigeonnées d'un produit irritant trois fois par semaine pendant trois semaines, ou injectées cinq jours sur sept, 1 388 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever des organes. L'objet est de tester des molécules censées relancer la résolution de l'inflammation dans des modèles de dermatite atopique et de sclérodermie, un essai clinique étant évoqué comme suite possible. Le porteur écrit que le rasage et les applications n'engendrent "pas de douleur mais un léger stresse", puis annonce que l'apparition des signes cliniques, elle, provoquera de la douleur chez l'animal.
Objectifs
Les maladies inflammatoires chronique ont aujourd’hui une incidence en constante augmentation notamment dans les pays industrialisés. Ces maladies peuvent être localisées à un organe comme la rectocolite hémorragique, ou bien toucher tout l’organisme : c’est le cas de la dermatite atopique (DA). La DA est une inflammation qui touche 2 millions de personnes et entraîne de nombreux inconvénients tel que des démangeaisons intenses, des rougeurs et des troubles du sommeil. Cette inflammation est déclenchée par une altération de la barrière cutanée menant à l’activation du système immunitaire. Les traitements actuels utilisés visent à réduire l’inflammation et les démangeaisons par 1) l’application de crème et 2) l'utilisation d'immunomodulateurs ayant pour objectif d'inhiber le système immunitaire. Ces molécules ne sont pas spécifiques et sont associées à de nombreux effets secondaires tel que des brulures, bouffées de chaleur ainsi qu’une immunodépression rendant les patients très fragiles aux infections. Les nouvelles stratégies d’immunothérapie cherchent à améliorer l’effet anti-inflammatoire des traitements en limitant les effets secondaires. De nouvelles cibles ont été identifiés comme jouant un rôle dans la modulation de l'inflammation. Nous aimerions tester différentes molécules capables d’activer une de ces cibles et analyser les effets engendrés par cette activation dans différents modèles animaux de dermatite atopique.
Bénéfices attendus
Les traitements utilisés contre la dermatite atopique font appel à des traitements locaux de type crème corticoïdes limitant les rougeurs ainsi que les démangeaisons. Puis, lorsque les patients ne répondent plus aux corticoïdes ils peuvent être mis sous immunomodulateurs. Ces traitements entrainent néanmoins de nombreux effets secondaires tels que des sensations de brulures ainsi qu’un risque accru de lymphomes ou de cancers cutanées. De plus, il a été démontré que dans 50% des cas une inefficacité ou une tolérance aux traitements est observé chez ces patients. Il est donc primordial de mettre en place de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nous avons développé de nouvelles molécules ciblant le système immunitaire. Ces molécules ont pour avantage de ne pas induire d’inhibition du système immunitaire, rendant le patient totalement apte à répondre à tout type d’attaque extérieure. Chez l’animal nous espérons pouvoir activer la phase de récupération dans ces différents modèles avec notamment une diminution des signes cliniques. Si ces études in vivo sont bénéfiques pour l’animal nous envisageons de pouvoir débuter un essai clinique chez l’humain afin de traiter les patients n’ayant plus de possibilité thérapeutique et de leur proposer une nouvelle voie thérapeutique.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs gestes d'administrations. L'administration des traitements se fera à hauteur de 3 fois par semaine sur une durée de 3 semaines. L'administration des agents inducteurs se fera sur animaux anesthésiés 2 à 5 fois par semaines pendant 3 à 4 semaines. Des prélèvements sanguins au niveau de la veine mandibulaire pourront être effectués sur animaux vigile (1 fois par semaine maximum tout au long du protocole). Pour finir certains animaux seront rasés par utilisation de crème épilatoire après anesthésie de l'animal lors de l'induction du modèle.
Impact sur les animaux
Modèles de sclérodermie : Les animaux subiront des injections quotidienne (5 jours sur 7) d'inducteurs pour un maxium de 3 semaines, ceci engendrera du stress répéter ainsi qu’une légère douleur lors de l’injection. De plus, l’apparition des premières signes cliniques dès la première semaine ainsi qu’une perte de poids contrôlé, engendrera de la douleur chez l’animal. Modèles de dermatite atopique : Les souris seront rasées puis subiront une application cutanée d'inducteur 3 fois par semaine pendant 3 semaines. Ce geste n’engendrera pas de douleur mais un léger stresse chez l’animal. L’apparition des premiers signes cliniques provoquera de la douleur chez l’animal.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des organes d'intérêts pourront être prélevés pour compléter les analyses
Remplacement
Le meilleur moyen pour étudier le rôle d'une molécule sur une réponse immune qui est complexe et qui fait intervenir de nombreux acteurs cellulaires est in vivo et ce en utilisant des animaux. En effet, nos molécules d’intérêt pouvant être exprimées par de nombreux types cellulaires et jouant un rôle sur de nombreux acteurs de l'immunité, il n'est pas possible de reconstituer un modèle de dommage tissulaire et d'étudier l'homéostasie d'un tissu dans des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit autant que possible. En effet les différents axes définis plus haut ainsi que les 5 études pilotes permettront de réduire l’utilisation de l’animal puisque l’étude principale ne sera exécutée que sur l’étude pilote ayant validé le plus de critères de la pathologie et le moins de nuisances sur l'animal. En amont nous avons étudié par un test statistique le nombre d'animaux nécessaire afin d'observer une différence significative dans nos expériences. Basé sur un test de distribution normale d'échantillons nous avons déterminé un nombre d'animaux de n=22 animaux/groupe nécessaire.
Raffinement
Les animaux auront une phase d’acclimatation de plusieurs jours et ne seront pas manipulés afin de limiter leur stress. En amont de l’expérience le protocole sera entièrement planifié afin d’éviter du stress à l’animal et les points limites seront définis afin d’anticiper toute souffrance. Les animaux montrant des signes de douleurs lors de l’expérience recevront de l'analgésique 3 fois par jour puis dans l’eau de biberon pour la nuit. Les animaux ne seront pas maintenus au-delà des délais décrits pour chaque modèle, limitant leur utilisation si cela n’est pas nécessaire. L’animal sera maintenu en groupe, avec des frisottis pour se camoufler ainsi que des dômes ou des tunnels. Si un animal montre de l’agressivité il sera isolé afin de préserver les autres animaux et mis dans une cage avec des enrichissements de type : dôme ou tunnel, frisottis, coton
Choix des espèces
Afin d'étudier le rôle des différentes cibles in vivo dans des modèles expérimentaux d'inflammations induit par des molécules chimiques, nous utiliserons différentes lignées chez la souris décrite pour déclencher ce type d'inflammation. Les souris utilisées auront entre 6 et 10 semaines car l’inflammation générée par les molécules chimiques utilisées dans les différents modèles est homogène dans cette tranche d’âge contrairement à des âges précoces ou avancés où les défenses immunitaires sont différentes et peuvent induire une hétérogénéité de réponse inflammatoire.
Étude des conséquences tissulaires, biologiques et fonctionnelles des déafférentations vestibulaires périphériques sur modèles rongeurs
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
- Système nerveux
Rats : 550
Un animal qui suffoque, tremble ou présente des troubles respiratoires après l'injection du produit ototoxique est aussitôt anesthésié puis tué. 550 rats et 300 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue pour prélever leurs tissus. Un composé chimique est injecté à travers le tympan sous anesthésie générale pour détruire les capteurs de l'équilibre, ce qui provoque vertiges, pertes d'équilibre, perte de poids et parfois ulcère de la cornée par lésion du nerf facial. Le porteur prévoit des tests comportementaux aux jours 1, 2, 3, 4, 7, 10, 15, 21 et 30 après la lésion, quinze minutes par séance, sans jamais préciser lesquels.
Objectifs
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre les conséquences d’une atteinte des capteurs vestibulaires de l’équilibre situés dans l’oreille interne. L’objectif est d’identifier les mécanismes responsables des troubles de l’équilibre et ceux qui permettent une récupération naturelle, appelée « compensation vestibulaire ». Les recherches s’organisent autour de plusieurs thématiques : • Comprendre comment les noyaux vestibulaires situés dans le tronc cérébral s’adaptent après une lésion vestibulaire. Tester si la restauration de l’équilibre après lésion vestibulaire peut être améliorée grâce à des médicaments ou des exercices de rééducation. • Étudier la capacité naturelle des capteurs vestibulaires de l’oreille interne à réparer leurs connexions après une atteinte. • Explorer l’impact du vieillissement sur ces capteurs et son lien avec les troubles de l’équilibre liés à l’âge. • Analyser les variations hormonales associées aux lésions vestibulaires afin de déterminer leur rôle dans l’apparition et l’évolution des symptômes vestibulaires. Ces travaux permettront de mieux cerner les mécanismes biologiques à l’origine des troubles de l’équilibre et d’ouvrir de nouvelles pistes pour améliorer leur traitement et leur prise en charge.
Bénéfices attendus
Utilisation du modèle animal de vestibulopathie pour mieux comprendre la physiopathologie vestibulaire. L’objectif étant d’améliorer les processus de rééducation et traitements pharmacologiques anti vertigineux de manière à les rendre plus efficace pour une meilleure prise en charge du patient vestibulaire.
Procédures
Injection d’une solution chimique à travers le tympan sous anesthésie générale pour induire le syndrome vestibulaire (vertige, déficits de la posture et de la marche) : de 5 à 10 min. Test comportementaux aux Jours 1, 2, 3, 4, 7, 10, 15, 21 et 30 après la lésion vestibulaire: 15 min par session. Chirurgie sans réveil (Perfusion intracardiaque) pour les prélèvement d’organes d'intérêts.
Impact sur les animaux
Souffrances inévitables : L’introduction d’un liquide dans l’oreille moyenne (composé ototoxique utilisé pour la lésion vestibulaire) peut être source d’inconfort. Les déficits vestibulaires conduisent à des effets indésirables tels que des problèmes de maintien de la posture, une perte d’équilibre et de la fatigue. Nuisances potentielles : Les animaux soumis à une lésion vestibulaire peuvent avoir un déficit d’hydratation dans les 24-48 heures après l’atteinte vestibulaire. Une perte de poids est attendue chez les animaux après la lésion vestibulaire en conséquence de la chirurgie et des problèmes d’équilibre majeurs présents les premiers jours. Les tests comportementaux peuvent être source de stress pour les animaux car ils sont séparés temporairement de leurs congénères (5 à 10min). Autres nuisances possibles : perte d’appétit, instabilité posturale, absorption possible des composés ototoxiques par voie orale (via la trompe d’Eustache), ulcère de la cornée en raison d’une possible lésion du nerf facial, saignement depuis la cavité tympanique ou apnée aiguë pendant l’administration des composés ototoxiques entraînant le décès de l’animal. Nuisances potentiellement générées par les prélèvements sanguins : œdème
Devenir
La totalité des animaux du projet (rat n=550 ; souris n=300) seront mis à mort afin de récupérer les tissus d’intérêts pour des analyses biologiques.
Remplacement
Il existe des alternatives n’utilisant pas de modèles animaux telles que la méthode in silico ou encore in vitro. La méthode in silico utilise des modèles informatiques dans le but de prédire ce qui se passerait dans la réalité. Il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle informatique mimant de manière aussi complexe la physiologie et la physiopathologie du syndrome vestibulaire. Un autre modèle serait le modèle in vitro qui consiste en l’étude d’éléments hors de leur environnement en conditions définies et contrôlées. Puisque nous avons besoin de l’individu dans son ensemble, autant au niveau cérébral qu’au niveau périphérique (informations quant à la posture, au barycentre et concernant l’état d’anxiété de l’animal), nous ne pouvons pas substituer le modèle animal par ces modèles.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été fixé avec l’aide d’un statisticien du laboratoire. Nous avons utilisé un logiciel approprié nous permettant de calculer la puissance statistique pour atteindre les résultats escomptés, tout en maintenant un nombre d’animaux le plus faible possible. Dans une approche de réduction, les mêmes animaux serviront à la fois pour les tests comportementaux, les prélèvements sanguins et l’analyse des tissus vestibulaires.
Raffinement
Avant l’administration d’une solution chimique à travers le tympan pour induire les déficits vestibulaires, les animaux sont sous anesthésie générale. La température de l’animal est maintenue avec une couverture chauffante thermorégulée, et une solution d'hydrogel est appliquée sur les yeux pour l’hydratation oculaire. Avant le réveil de l’animal, une solution sera injectée pour sa réhydratation et ainsi compenser les pertes liquidiennes liées à la chirurgie. Les biberons des cages des animaux seront équipés d’une pipette allongée et une solution nutritionnelle complète sera fournie dans la cage des animaux pour faciliter l’hydratation et l’alimentation durant la première semaine post-lésion. La douleur et l’état de santé des animaux seront évalués grâce à une grille d’observation qui prend en compte leur apparence, leur comportement, leur hydratation et d’éventuels signes cliniques. • Si l’animal présente un comportement normal, il poursuit l’expérience. • En cas de signes légers, une surveillance renforcée est mise en place et un traitement contre la douleur peut être donné. • Si des signes de souffrance apparaissent, un traitement contre la douleur adapté est administré et un avis extérieur est demandé pour décider de la suite de l’expérimentation. • En cas de souffrance sévère, l’expérience est immédiatement arrêtée et l’animal est endormi puis mis à mort. Certains signes graves entraînent aussi un arrêt immédiat, comme une perte de poids importante, de fortes difficultés motrices ou respiratoires, ou encore des complications liées à la lésion. Par exemple, si des substances utilisées lors de la lésion vestibulaire provoquent une réaction aiguë (suffocation, tremblements, troubles respiratoires), l’animal est aussitôt anesthésié et mis à mort pour éviter toute souffrance. Les animaux sont habitués à l’expérimentateur et à la salle d’expérimentation pendant 1 à 2 semaines pour limiter le stress. Une récompense (riz soufflé chocolaté) est donnée aux animaux après les tests comportementaux avant leur retour dans l’animalerie. L’hébergement des animaux se fait en groupe pour limiter le stress. Nous vérifierons après chaque prélèvement sanguin si un œdème se présente. Une pression sur la queue de l'animal sera réalisée après chaque prélèvement pour faciliter la coagulation et éviter un saignement. L'animal sera surveillé pendant 5min avant de le remettre dans sa cage et du riz soufflé chocolaté lui sera donné en récompense.
Choix des espèces
Le modèle rat présente de nombreux avantages en termes de manipulation et de coût et il reproduit le syndrome vestibulaire rencontré chez l’homme. Le choix de ce modèle pour les expérimentations sur l’axe Compensation et Hormones relève du souhait de bénéficier des expérimentations réalisées et validées précédemment dans l’équipe. Le modèle souris de déafférentation du vestibule a été précédement développé par notre équipe. Le choix du modèle souris a été priorisé avec l’objectif d’utiliser des modèles de souris génétiquement modifiées. Le modèle TTK souris a permis d’identifier les acteurs impliqués dans le processus de réparation des synases vestibulaires endommagées et dans les processus de restauration fonctionnelle qui en résultent. Nous souhaitons poursuivre les études sur ce même modèle afin de bénéficier des avancées initialement publiées. Le choix du modèle souris pour les expérimentations sur le vieillissement relève du même souhait de bénéficier des expérimentations réalisées sur la souris adulte. Pour étudier la plasticité post-lésionnelle du système nerveux, les rats et les souris utilisés seront âgés d'au moins 3 mois (jeunes adultes), âge auquel le système nerveux est considéré comme mature. Selon les courbes de poids, le poids des rats mâles sera compris entre 300 et 350g, tandis que celui des femelles sera compris entre 200 et 250 g au début des expérimentations. Pour les souris le poids sera compris entre 15 et 35g. Pour l’Axe « AGING », des souris de différents âges seront utilisées (3-6-18-24 mois) afin de suivre l’expression âge-dépendante du BDNF dans le cerveau.
Bio impression d’un ensemble dermo-epidermique in situ pour le traitement de brûlures profondes et étendues
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Valider un robot de bio-impression cutanée et comparer les versions de son logiciel de pilotage en conditions de bloc opératoire : 13 cochons vont être utilisés pour cela, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit huit plaies de brûlure sous anesthésie au cours d'une chirurgie d'environ deux heures, puis quatre heures de pose des traitements, huit changements de pansement de quarante-cinq minutes et huit biopsies, le tout en hébergement individuel. Les brûlures provoquent rougeur, chaleur, gonflement et douleur, surtout les premiers jours, et le porteur prévoit de prolonger l'analgésie au-delà de trois jours si la douleur persiste. Il explique préférer "2 porcs avec 8 plaies plutôt que 4 porcs avec 4 plaies", au nom de la réduction du nombre d'animaux.
Objectifs
Le projet a pour objectifs principaux de valider l’efficacité, la sécurité et la faisabilité clinique de la technologie développée (imagerie, impression de tissus robotisée) pour la reconstruction de la peau. Ces expérimentations sont une étape essentielle avant tout transfert vers l’application humaine et permettent de répondre à plusieurs interrogations scientifiques et cliniques. - Évaluer la capacité de cicatrisation et de régénération de la peau grâce aux solutions développées : Mesurer la qualité des tissus régénérés après impression de tissu sur la peau, notamment l’intégrité structurale des différentes couches de la peau, l'organisation des vaisseaux sanguins, et la compatibilité avec les tissus environnants. Comparer la régénération obtenue en présence ou en absence de lipoaspirat (graisse prélevé chez le même patient), afin d’optimiser les formulations. - Tester la faisabilité et la robustesse des techniques en conditions proches du réel : Évaluer la capacité du robot collaboratif à fonctionner de manière sécurisée et précise en environnement chirurgical. Tester différentes versions du logiciel de pilotage du robot pour sélectionner l’interface la plus adaptée à une utilisation au bloc opératoire. - Valider la sécurité des procédés : Vérifier l’absence de complications (infections, rejets, inflammations chroniques) suite à l’application des tissus imprimés. S’assurer que la impression des tissus sur la peau et la consolidation des tissus ne génèrent pas de risques pour le patient (toxicité, réactions indésirables). - Optimiser le protocole opératoire : Adapter la logistique d’utilisation du robot et des dispositifs d’impression aux contraintes réelles d’un bloc opératoire. Définir les meilleures pratiques pour l’application clinique (temps opératoire, étapes de préparation, gestes techniques).
Bénéfices attendus
Le projet vise à répondre à des besoins cliniques urgents et non satisfaits, notamment dans le domaine de la prise en charge des plaies complexes (aiguës comme les brûlures et chroniques) chez les patients. Plus précisément, les avancées attendues sont : - Proposer un substitut cutané personnalisé, venant du patient lui même, et disponible rapidement, permettant de traiter des plaies profondes et étendues, directement au bloc opératoire, sans attendre des délais de production en laboratoire. - Réduire les délais de cicatrisation et ainsi minimiser les risques d’infections, de complications et de séquelles fonctionnelles et esthétiques. - Sécuriser l’utilisation de robots collaboratifs en milieu opératoire, en assurant la compatibilité avec les contraintes cliniques et réglementaires (stérilité, précision, sécurité patient et soignants). Le projet a également pour ambition de faire avancer la recherche fondamentale et appliquée dans plusieurs domaines-clés de la médecine régénérative et des technologies biomédicales : - Améliorer la compréhension des mécanismes de cicatrisation des plaies profondes et des interactions entre les tissus imprimés et les environnements biologique spécifiques de la plaie. - Évaluer l’impact de l'environement cellulaire sur la qualité des tissus régénérés (organisation des vaisseaux sanguins, intégration tissulaire, formation de couche spécifique de la peau). - Faire progresser la robotique médicale appliquée à la bioimpression, en intégrant des algorithmes de pilotage intelligents et des interfaces homme-machine adaptées aux chirurgiens.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés (fixe) pour la réalisation de la procédure chirurgicale (création de 8 plaies de brulure), la mise en place des traitements et les changements de pansement. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de la réalisation des différents actes, soit 2h environ pour la réalisation de la chirurgie, 4h pour la mise en place des traitements et 45min pour les changements de pansement . Il y aura un total de 8 changements de pansement pour toute la durée de l'étude. Pendant les changements de pansement et sous anesthésie une prise de sang sera réalisée ainsi que 2 biopsies sur 4 des 8 plaies. Cela représsente 8 biopsies pour les plaies prélevées sur toute la durée de l'étude.
Impact sur les animaux
Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. Les mises à jeun avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux. Les plaies de brulure déclencheront une réaction inflammatoire pour amorcer la cicatrisation. Cette réaction provoquera rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Les plaies seront douloureuses, surtout les premiers jours, cette douleur devrait s’estomper au fur et à mesure de la cicatrisation. L’hébergement individuel provoquera également un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d'étude afin de preléver les sites et réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
La cicatrisation, et plus particulièrement l’épithélialisation (fermeture) des plaies se déroulent selon un enchaînement de séquences ordonnées au cours desquels les cellules de la couche superficeille de la peau migrent, prolifèrent et se différencient. Les différentes phases, et leur enchainement, nécessitent l'intervention de multiples types cellulaires et médiateurs : ce processus complexe ne peut être reproduit à l'aide de techniques alternatives.
Réduction
Des tests in vitro ont été réalisés pour valider les adaptations du robot et les modifications de protocole. De plus, chaque animal sera utilisé pour tester un maximum de conditions expérimentales (sans impacter la fiabilité des résultats) de façon à utiliser le moins d'animaux possible : ainsi on préfèrera 2 porcs avec 8 plaies plutôt que 4 porcs avec 4 plaies.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Des changements de pansement seront réalisés régulièrement, minimum 1x/semaine. Lors des changements de pansement les plaies seront observées et nettoyées. Un examen clinique avec pesée sera réalisé lors de chaque changement de pansement. Des mesures compensatrices sont mises en place lors de l’hébergement individuel des animaux. Les boxes sont ajourés, permettant au cochon de se voir, se toucher et se sentir. En outre, ils seront promonés tous les jours (fréquence qui pourra être augmenté si nécessaire) par un soigneur qu’il leur distibuera des récompenses. Si les animaux montrent de la douleur au-delà de 3 jours (fin du procotole d’analgésie), les traitements seront prolongés autant que nécessaire. Des points d'alerte sont bien connus de notre laboratoire, afin d'anticiper la souffrance et la traiter. Des points limites, définis par des critère cliniques et physiologiques, permettent d'identifier une souffrance importante qui n'est pas atténuable et mettre fin de façon anticipée à la procédure
Choix des espèces
Le Porc est utilisé dans les études de cicatrisation du fait de la similarité de sa peau avec la peau humaine. De plus, le choix d'animaux de taille adaptée permet la réalisation de plusieurs plaies sur un seul animal, ce qui permet d'obtenir des résultats statistiquement exploitables sur un plus faible nombre d'animaux. L'utilisation de porcs d'environ 35 à 50kg permet de réaliser 8 plaies par animal et d’obtenir de résultats statistiquement exploitables pour un grand nombre de modalités, avec un nombre réduit d'animaux. Il s'agit d'animaux jeunes (3-6 mois), dont la peau se rapproche le plus possible de la peau humaine. Ce stade de développement est le meilleur rapport entre maniabilité des animaux / longueur du dos adaptée au nombre de plaies / similarité avec la peau humaine
Mise au point de produits innovants favorisant la cicatrisation de plaies cutanées
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
12 porcs de trois à six mois vont être utilisés, chacun portant huit à dix plaies chirurgicales créées sur son dos sous anesthésie générale, au cours d'une opération de trois heures. Dix sont exposés à des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, deux à un niveau sévère. Suivent jusqu'à douze changements de pansement, chacun sous anesthésie et accompagné d'une prise de sang et d'une biopsie par plaie, le porteur indiquant que les plaies seront douloureuses surtout les premiers jours. Le nombre d'animaux est calculé à partir du nombre de plaies exploitables, deux porcs à dix plaies étant préférés à quatre porcs à cinq plaies, et tous sont tués à la fin pour des analyses histologiques.
Objectifs
On estime qu’en Europe, environ 1 à 2 % de la population souffre d’une plaie chronique, soit plusieurs millions de patients. Les principales catégories sont les ulcères veineux, artériels, mixtes, les plaies diabétiques et les escarres. Leur prévalence est en augmentation en raison du vieillissement de la population et de la hausse des maladies chroniques telles que le diabète ou l’insuffisance veineuse. Le traitement des plaies chroniques repose sur une prise en charge globale comprenant le nettoyage de la plaie, le contrôle de l’infection, la gestion du suintement des plaies, l'éliminiation des tissus mort et la promotion de la cicatrisation. Malgré les progrès, les traitements actuels présentent des limites importantes. Les pansements modernes sont utilisés pour maintenir un environnement humide favorable à la cicatrisation mais n’active pas directement cette cicatrisation. La cicatrisation est souvent lente et incomplète, entraînant des récidives fréquentes et une altération de la qualité de vie. De plus, il n'existe pas de solution unique adaptée à tous les types de plaies : chaque patient nécessite une prise en charge personnalisée, tenant compte de la cause de l'apparition des plaies et des troubles associés . La mise en place des soins est lourde car 1) la cicatrisation peut prendre du temps 2) il est nécessaire de changer les pansements de manière régulière 3) les soins peuvent être douloureux Les infections représentent également une complication fréquente et majeure. La formation d'un environnement bactérien rend les traitements locaux moins efficaces et complique la lutte contre les agents pathogènes. Par conséquent il est nécessaire de dévelloper de nouvelles alternatives ( destinées à être délivrées localement pour favoriser la cicatrisation de la peau et lutter contre les infections.
Bénéfices attendus
Un meilleur traitement des plaies chroniques peut transformer profondément la vie des patients et alléger considérablement la charge sur le système de santé. Voici les principaux bénéfices que l'on peut en attendre : I – Amélioration de la qualité de vie des patients : 1) accélérer le processus de cicatrisation 2) éviter l’aggravation ou la stagnation de la plaie 3) Diminuer la fréquence de changement de pansement. II -Une réduction des complications médicales : 1) Diminution des surinfections 2) Diminution des nécroses tissulaire pouvant aller jusqu’à l’amputation. III - Diminution des coûts de santé : 1) réduduction de la durée et du nombre des soins 2) prévention des rechutes.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés (fixe) pour la réalisation de la procédure chirurgicale (création de plaies sur la peau), la mise en place des traitements et les changements de pansement. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de la réalisation des différents actes, soit 3h environ pour la réalisation de la chirurgie et la mise en place des traitements et 45min pour les changements de pansement . Au maximum il y aura un total de 12 changements de pansement pour toute la durée de l'étude. Une fois par semaine, pendant les changements de pansement et sous anesthésie, une prise de sang sera réalisée ainsi 1 biopsie par plaie. Les biopsies seront réalisés en alternant les plaies une semaine sur deux, de façon à ce que les plaies ne soient prélevées qu'une fois toutes les deux semaines.
Impact sur les animaux
Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. Les mises à jeun avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux. Les plaies chirurgicales déclencheront une réaction inflammatoire pour amorcer la cicatrisation. Cette réaction provoquera rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Les plaies seront douloureuses, surtout les premiers jours, cette douleur devrait s’estomper au fur et à mesure de la cicatrisation. L’hébergement individuel provoquera également un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d'étude afin de preléver les sites et réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
La cicatrisation, et plus particulièrement l’épithélialisation des plaies se déroulent selon un enchaînement de séquences ordonnées au cours desquels les kératinocytes migrent, prolifèrent et se différencient. Les différentes phases, et leur enchainement, nécessitent l'intervention de multiples types cellulaires et médiateurs : ce processus complexe ne peut être reproduit à l'aide de techniques alternatives.
Réduction
Le nombre d'animaux est calculé en fonction du nombre de plaies que l’on peut créer. Afin de pouvoir mettre en avant une différence significative entre les traitements il nous faut 10 observations par modalités de traitement. Ainsi deux porcs avec 10 plaies/porcs sont nécessaires pour comparer un traitement de référence avec un traitement test. Cahque animal sera utilisé pour tester un maximum de conditions expérimentales (sans impacter la fiabilité des résultats) de façon à utiliser le moins d'animaux possible : ainsi on préfèrera 2 porcs avec 10 plaies plutôt que 4 porcs avec 5 plaies. La taille et le nombre des plaies seront adaptés, de façon à rester toujours inférieurs à 10% de surface corporelle en plaies profondes ou 25% en plaies superficielles. (Ces limites sont basées sur l'évaluation de gravité de plaies chez l'Homme) Dans tous les cas, au sein de ces limites, on veillera à réduire la taille et le nombre des plaies au strict minimum nécessaire pour répondre aux objectifs de chaque étude.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un entrainement, basé sur des interactions positives avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Des changements de pansement seront réalisés régulièrement, minimum 2x/semaine les trois premières. Lors des changements de pansement les plaies seront observées et nettoyées. Un examen clinique avec pesée sera réalisé lors de chaque changement de pansement. Des mesures compensatrices sont mises en place lors de l’hébergement individuel des animaux. Les boxes sont ajourés, permettant au cochon de se voir, se toucher et se sentir. En outre, ils seront promonés tous les jours (fréquence qui pourra être augmenté si nécessaire) par un soigneur qu’il leur distibuera des récompenses. Si les animaux montrent de la douleur au-delà de 3 jours (fin du procotole d’analgésie), les traitements seront prolongés autant que nécessaire. Des points d'alerte adaptés, bien connus par notre laboratoire permettent d'anticiper et traiter la souffrance avant qu'elle apparaisse. Si toutefois la souffrance apparaît, des points limites basés sur des critères cliniques sont prévus, permettant d'interrompre les procédures et mettre fin aux souffrances.
Choix des espèces
Le Porc est utilisé dans les études de cicatrisation du fait de la similarité de sa peau avec la peau humaine (1). De plus, le choix d'animaux de taille adaptée permet la réalisation de plusieurs plaies sur un seul animal, ce qui permet d'obtenir des résultats statistiquement exploitables sur un plus faible nombre d'animaux L'utilisation de porcs d'environ 35 à 50kg permet de réaliser 8 à 10 plaies par animal et d’obtenir de résultats statistiquement exploitables pour un grand nombre de modalités, avec un nombre réduit d'animaux. Il s'agit d'animaux jeunes (3-6 mois), dont la peau se rapproche le plus possible de la peau humaine. Ce stade de développement est le meilleur rapport entre maniabilité des animaux / longueur du dos adaptée au nombre de plaies / similarité avec la peau humaine.
Etude de l’efficacité de différents traitements pharmacologiques et optique pour la myopie forte de modèles murins
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Génétiquement modifiées pour développer une myopie forte ou syndromique, 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit l'implantation chirurgicale d'un casque sur le crâne, une heure d'opération, puis jusqu'à dix anesthésies gazeuses en trois semaines pour le nettoyage des lentilles et des yeux, avec le port prolongé d'un cadre à lunettes. Le porteur signale que l'hébergement individuel peut provoquer apathie et agressivité, et que l'enrichissement sera réduit pendant tout le projet. Toutes sont tuées et leurs yeux prélevés, le porteur indiquant qu'en tant qu'animaux OGM elles ne peuvent être ni réutilisées ni mises à l'accouplement.
Objectifs
La myopie est causée par une croissance anormale de l’œil. Ceci implique des questions optiques, génétiques, mais aussi neuronales. La myopie peut exister seule, ou associée à un syndrome oculaire plus vaste, on parle alors de myopie « syndromique ». Différents mécanismes mènent à l’apparition de la myopie, soulignant la nécessité de personnaliser les traitements en fonction des causes de la myopie. Plusieurs solutions thérapeutiques sont déjà proposées, sous forme de collyre (exemple : l’atropine) ou optiques (exemple : thérapie à lumière rouge ou verres de freination). Ces solutions présentent des effets secondaires conséquents (gêne et assèchement oculaire, photophobie, effet rebond) et une efficacité variable liée à divers facteurs. Notamment, de nombreux patients ne répondent pas ou peu à ces traitements. Il est donc nécessaire de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques. Au cours de ce projet, nous allons tester différentes voies thérapeutiques : 1) Il existe une molécule, formulable sous forme de collyre qui, d’après nos expériences passées, pourrait être prometteuse. Nous allons donc tester cette hypothèse dans divers modèles animaux de myopie forte et syndromique. 2) Différents verres de lunettes ont un impact sur la croissance de l’œil. Les modes d’action de ces verres sont variables et leur efficacité peuvent varier suivant la génétique et l’âge du patient. Ce projet vise à tester différentes solutions thérapeutiques dans différents modèles animaux de myopie forte et syndromique afin de proposer une preuve de concept et valoriser certaines de ces solutions.
Bénéfices attendus
La myopie présente une prévalence déjà élevée (plus d'un adulte sur 3 actuellement, 1 adulte sur 2 en 2050). La rétinopathie pigmentaire et la cécité nocture congénitale stationnaire sont des maladies génétiques rares (1/ personne sur 3500 et 1 personne sur 400000, respectivement), mais toutes trois peuvent mener à une cécité complète des patients affectés. S’il existe des stratégies de correction de la myopie, peu de réels traitements existent et ceux existant présentent une efficacité limitée et de nombreux effets secondaires. Ce projet permettra de fournir des preuves de concept pour le développement de nouvelles thérapies pour le traitement de la myopie.
Procédures
Pour induire et étudier la myopie ainsi que son traitement, une technique chirurgicale, effectuée sous anesthésie et analgésie, se résumant par l’implantation d’un casque sur le crâne des animaux est nécessaire, 1 fois par animal. La chirurgie dure 1 heure maximum par animal. Pour mesurer le degré de myopie : contention manuelle régulière et répétée de certains animaux : 3 fois par animal, 5 minutes à chaque fois. - Anesthésies gazeuses répétées : 3 anesthésies maximum par semaine pour le nettoyage des lentilles et des yeux des animaux et 1 examen des yeux. Soit 10 anesthésies maximum sur 3 semaines d’une durée de 15 minutes maximum/animal.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à des contentions manuelles répétées, entrainant un stress. Les animaux seront soumis à une chirurgie : Les techniques chirurgicales peuvent mener à une perte de sang durant l’opération et à des pertes de poids, infections, douleurs durant la période post-opératoire. Ces mêmes animaux subiront des anesthésies gazeuses répétées pouvant causer un risque léger d’hypothermie, d’insuffisance respiratoire et arrêt cardiaque. Port du cadre à lunette : le port prolongé de l’appareil peut induire une gêne et un assèchement oculaire. Les traitements médicamenteux peuvent aussi engendrer une gêne et un assèchement oculaire. Les animaux seront placés en hébergement individuel, ce qui peut entraîner des détresses sociales caractérisées par de l’apathie et de l’agressivité. L’enrichissement sera réduit pendant ce projet, ce qui peut induire un stress.
Devenir
Les animaux seront tous euthanasiés selon la procédure réglementaire car il s'agit d'animaux OGM ne pouvant être réutilisés pour d'autres projets ou pour l'accouplement. De plus les yeux des animaux seront récupérés pour analyses post-mortem.
Remplacement
L’induction et l’étude de la myopie nécessite un œil complet, en 3D, avec sa rétine et ses tissus environnant (Choroïde, Sclère) ainsi qu’un trajet optique complet (cornée, lentille, crystallin, iris, humeur aqueuse). Aucune méthode alternative ex vivo ne permet d’obtenir un oeil en 3D. L'utilisation de certaines des molécules testées ici est déjà reconnue comme efficace in vitro, dans les modèles animaux et chez les patients, mais n'a jamais été testée sur des modèles animaux avec les modifications génétiques que nous proposons. Afin de valider (ou invalider) l'usage des molécules que nous testons, pour le traitement de la myopie syndromique et non syndromique, la prochaine étape est donc un usage sur modèle in vivo.
Réduction
Afin de générer le moins d’animaux possible, nous avons réduit au maximum le nombre d’animaux nécessaires pour le projet. La myopie n’est pas connue pour impacter un sexe plus que l’autre. Nous testerons donc des mâles et femelles sans distinction. Nous avons optimisé le nombre et nature des accouplements d’animaux pour réduire le nombre d’animaux à générer. Le nombre d’animaux nécessaire a été estimé sur la base d’expériences similaires effectuées dans notre équipe et en tenant compte des contraintes statistiques (nombre d’échantillon par groupe) et des contraintes techniques (taux de réussite estimé des procédures). Les données issues de conditions contrôles sont réutilisées pour réduire le nombre d’animaux à générer. Nous aurons besoin de générer 480 animaux pour ce projet
Raffinement
Les paramètres environnementaux contrôlés des animaleries seront conformes aux normes réglementaires. De l’hydrogel nutritif sera mis à disposition si nécessaire. Seul le personnel qualifié en zootechnie sera habilité à gérer l’hébergement des animaux. Seul le personnel compétent dans la manipulation des animaux sera autorisé à manipuler les animaux. Seul du personnel formé aux techniques chirurgicales du petit animal sera autorisé à procéder aux techniques chirurgicales. Les procédures nécessitant une anesthésie et/ou l’application d’analgésiques seront effectuées par du personnel habilité. Le personnel de zootechnie change les cages chaque semaine et sera en charge de la surveillance de la santé des animaux. Une communication rapide entre les chercheurs et les membres de la zootechnie est assurée par la proximité géographique entre l’animalerie et le laboratoire et permettra une prise de décision rapide en cas de problème de santé des animaux. Les procédures nécessitant une anesthésie et/ou l’application d’analgésiques seront effectuées par du personnel habilité. Un système d’étiquettes et de pastilles assurera le suivi du bien-être des animaux. Les informations concernant les animaux seront mutualisées sur un site web commun. Des points limites suffisamment précoces et prédictifs permettant de limiter toute douleur inutile aux animaux ont été mis en place.
Choix des espèces
Nous utilisons le modèle souris car nous avons besoin de modèles génétiques particuliers qui n’existent que dans cette espèce. Nos expériences visent à étudier la myopie, qui survient durant la croissance de l’œil. Le développement de l'oeil se mesure par réfractométrie. Les mesures de réfractométrie ne commencent à être fiables qu’à partir de 3 semaines d’âge, lorsque l’animal est sevré. Avant cela, l’oeil est trop petit. Nos expériences nécessitent d'induire la myopie. L’induction de la myopie est plus efficace si elle débute entre 3 et 4 semaines d'âge car l’oeil y est encore en phase de croissance critique.