Troubles endocriniens
- 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 gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Mise en place d’un modèle de cachexie (modèle cancer ectopique : CT-26)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
66 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit une inoculation de cellules cancéreuses qui provoque une tumeur et un état de cachexie progressif, avec fonte musculaire, sur vingt-neuf jours, complété par des tests de force et un séjour de 48 heures en cage sans enrichissement, avant d'être tué pour prélever ses muscles. Le porteur indique développer ce modèle "suite à un besoin de nos clients", afin de leur offrir la possibilité d'y tester leurs composés. Il suit la souffrance par une grille de score et affirme qu'aucune méthode sans animaux ne permet d'étudier l'efficacité réelle d'un composé sur la cachexie.
Objectifs
Suite à un besoin de nos clients, nous souhaitons développer un modèle de cachexie liée au cancer du colon. Nous avons déjà une forte expérience dans l'utilisation du modèle de cachexie liée au cancer du poumon par l'inoculation ectopiques de cellules cancéreuses du poumons (Lewis Lung Carcinoma). La mise en place de ce nouveau modèle nous permettra non seulement d'étendre notre expertise dans le domaine mais également d'offrir à nos clients la possibilité de tester leurs composés sur un autre type de modèle de cachexie liée au cancer.
Bénéfices attendus
Cette étude permet d'avoir un suivi longitudinale sur un modèle sévère de cachexie liée au cancer. Une analyse complète sur différents paramètres in vivo tels que le poids, la prise alimentaire, la taille des tumeurs, la composition corporelle, la force des pattes, l'activité spontanée et les échanges respiratoires assure une caractérisation bien défini de ce modèle afin de proposer le proposer à nos clients. Ces derniers pourront alors tester leurs composés dans un but thérapeutique.
Procédures
Ce projet comporte 5 types d'interventions différents: Inoculation de cellules CT-26 : Durée de 5 minute environ. Test de force (2 tests : pattes avant et 4 pattes) : Durée 30sec/session (3sessions/test ; répété 2 fois au cours du projet). Mesures de composition corporelle : Durée de 1-2 minutes (répétée 3 fois au cours du projet). Administrations sous-cutanées : Durée 10 secondes environ; administrations quotidiennes jsuqu'à 29 jours maximum. Physiocages : Durée de 48h ; à partir de D-2 avant euthanasie
Impact sur les animaux
Le modèle employé dans le présent projet est un modèle de cachexie résultant du développement d'une tumeur sous-cutanée induite par l'inocculation de cellules CT26. Le développement tumoral induit un état de cachexie progressif s'accompagnant d'une réduction de masse maigre et d'une perte de poids corporel. Pour des raisons éthiques, le modèle est limité à 29 jours post inoculation des cellules CT26 après lesquels les animaux seront euthanasiés. L'hébergement individuel est nécessaire de par la nécessité de la mesure individuelle de la prise alimentaire. L'anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. Les mesures de tumeur peuvent générer un stress voire une douleur pour l'animal. L'ensemble des traitements (par voie sous-cutanée) ainsi que les pesées et les mesures de composition corporelle peuvent être source d'angoisse. Le test de force constitue une légère nuisance sur l'animal. Enfin, les physiocages consitituent également un stress sur l'animal qui sera privé par définition d'enrichissement pendant 48h.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure. En effet, l'étude implique des anayses biochimiques et histologiques sur les muscles des pattes arrières qui doivent ainsi être collectés à l'issue de la procédure.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’efficacité réelle d’un composé sur l’état de cachexie. Or, nous souhaitons développer un modèle de cachexie liée au cancer du colon. Nous avons choisi un modèle utilisant l'espèce souris qui est parfaitement caractérisé dans la littérature scientifique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe contrôle du modèle a été réduit à 6 animaux (contre 8 pour les groupes cachectiques) du fait d'une moindre variabilité des paramètres mesurés, ces souris ne développant pas de tumeur. Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt en concordance avec une analyse bibliographique. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été réduit au strict minimum nécessaire pour chaque série expérimentale en fonction des paramètres d'intérêt. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, poids corporel cumulé, prise alimentaire, prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire, volume tumoral, densité tumorale, poids de la tumeur, poids corporel sans tumeur, composition corporelle (masse grasse, masse maigre, masse fluidique ; animal, carcasse avec/sans tumeur, tumeur seule), test de force par grip test (2 et 4 pattes), activité spontanée, échanges respiratoires et poids des muscles de la patte.
Raffinement
Le modèle animal utilisé est parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé en préclinique. C'est un modèle de cachexie chez la souris induit par une inoculation de cellules de cancer du colon (CT-26). Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les animaux seront hébergés individuellements et un enrichissement du milieu sera assuré par des dômes en carton, de briquettes en bois et de matériel de nidification. Afin de réduire toute douleur, l'inoculation des cellules sera réalisée sous anesthésie gazeuse (sur tapis chauffant) et les mesures de composition corporelle seront réalisées chez l'animal vigile (durée de la mesure : 2 minutes). Les administrations sous-cutanées seront réalisées par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique, et deux sites d'administration seront utilisés (alternance d'un jour à l'autre). Enfin, compte-tenu du développement d’une tumeur et d’un état de cachexie chez les animaux, le développement de cette dernière sera limité à 29 jours et un suivi journalier étroit des animaux à l'aide d'une grille de score de souffrance permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Les points limites sont défini ainsi : - score >20 (ou 15, si le vétérinaire référant décide de l'euthanasie de l'animal) - taille de tumeur >3000mm3 - propagation de la nécrose de la tumeur - perte de poids >20%. Au-delà des points limites, la souffrance de l'animal est évaluée. Au-delà d'un score de 5, la souffrance définie comme légère induit une surveillance renforcée de l'animal (2x/jour). Au-delà de 10, la souffrance définie comme modérée induit une surveillance renforcée de l'animal et traitement analgésique jusqu'à réduction du score
Choix des espèces
Le modèle souris Balb/c ANn Crl est très bien documenté dans la littérature en tant que modèle de cachexie induit par une inoculation de cellules CT-26. Le choix du modèle souris Balb/c ANn Crl a été validé avec le client et le chef de projet. Les animaux utilisés seront de jeunes souris adultes (5 semaines à réception ; 7 semaines au début du traitement). Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine qui sera ciblée par les composés à tester, à savoir une population adulte présentant un état cachectique lié au cancer.
Etude de la capacité d’un composé en développement à réduire les effets secondaires liés à un traitement chronique aux statines
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
72 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent chaque jour pendant quatre semaines une statine à une dose connue pour provoquer des troubles musculaires proches de ceux observés chez l'humain, associée à un composé en développement, avec prélèvements sanguins, tests de force de préhension et mesures d'activité locomotrice. Le porteur indique que la statine réduit la force de préhension et altère la locomotion, et que les manipulations et prélèvements sont sources de stress. Il affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet ce type d'étude, les retombées pour les patients, prolonger le traitement par statines, étant renvoyées à d'éventuels essais cliniques.
Objectifs
Les statines sont l’un des médicaments de première intention pour le traitement des troubles du cholestérol chez l’homme. En plus d’induire une diminution des taux plasmatiques de lipides, de cholestérol et de LDL, de nombreuses études ont rapporté que les statines protègent considérablement des maladies cardiovasculaires. Néanmoins, malgré l’efficacité inégalée des statines, ces dernières induisent des effets secondaires graves et environ 50% des patients ne peuvent continuer leur traitement après 6 mois et seuls 20% des patients continuent leur traitement plus de 5 ans. Parmi ces effets secondaires, les symptômes musculaires associés aux statines sont les effets indésirables les plus fréquents. De nombreuses données de la littérature suggèrent que les troubles musculaires liés aux statines sont dues à une altération du fonctionnement des mitochondriale. D’intenses recherches sont ainsi actuellement menées afin de développer des composés capables d’inhiber les effets secondaires des statines dans le cadre de co-traitements. Le présent projet s’inscrit dans ce contexte. Il vise à étudier la capacité d’un composé en développement (composé X) à inhiber les effets secondaires musculaires d’un traitement chronique avec une statine de référence. Le projet sera mené sur des souris ApoE-/- (souris déficientes pour le gène codant l’Apolipoprotéine E). La délétion présente chez ces souris induit la formation de plaque d’athérome, tout particulièrement lorsque ces souris sont soumises à un régime alimentaire enrichi en lipides et en cholestérol. Pendant 4 semaines, les souris seront traitées avec une statine à des doses connues pour induire des troubles musculaire similaires aux effets secondaires observés chez l’homme, ainsi qu’à l’aide du composé X. Pendant le co-traitement, la prise alimentaire, la prise de poids corporel, l’activité locomotrice et la force de préhension seront mesurés. Les résultats seront comparés à des souris traitées à l’atorvastatine seule.
Bénéfices attendus
Si la présente étude permet de mettre en évidence une efficacité des composés en développement sur les effets secondaires d'un traitement chronique par les statines, ce dernier sera employé ultérieurement dans le cadre d'études cliniques et pourraient, à terme, obtenir une autorisation de mise sur le marché. Ainsi, ce type de médicament pourrait permettre aux patients atteints de troubles des lipides de prolonger la durée de leur prise en charge thérapeutique par les statines du fait de l'inhibition de ses effets secondaires musculaires, et ainsi grandement améliorer leur qualité de vie.
Procédures
Les animaux seront soumis à : 1) une administration orale quotidienne d'une statine et du composé test, ou de placébo pendant 4 semaines- 4) une pesée quotidienne de D-18 à D-1 - 2) des prélèvements sanguinq à la veine de la queue à D-2 et D15 - 3) des mesures de prise alimentaire et de poids corporel une fois par semaine sur toute la durée de l'étude - 4) trois analyses de leur composition corporelle à D-3 et D14 et D28 (
Impact sur les animaux
Tout d'abord, le phénotype des souris ApoE n'est pas dommageable, mais le traitement avec la statine est connu pour induire des effets secondaires musculaires qui se traduisent par une réduction de la force de préhension et d'une altération légère de la locomotion. Ceci est une source de nuisance pour les animaux. Les traitements journaliers par voie orale pendant 4 semaines sont une source de nuisance pour les animaux. Le grip test est un test très rapide et indolore pour l'animal. Néanmoins, la manipulation des animaux nécessaire pour réaliser le grip test pourrait être source de test. Les 2 prélèvements sanguins réalisés à D-2 et D15 pourront également être source de nuisance. Enfin, les mesures de composition corporelle et de l'activité locomotrice, bien que non invasives, peut engendrer un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. Des prélèvements terminaux post mortem sont nécessaires pour une étude complète des effets du composé test.
Remplacement
Le présent projet vise à contrer les effets secondaires au niveau musculaire d'un traitement chronique avec une statine chez la souris atteiinte de troubles des lipides. L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant ce type d'étude.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt compte tenu des patramètre mesurés dans la présente étude mais également de l'hétérogénéité connue du modèle utilisée. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté e de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés (principalement Grip test, activité locomotrice et masse musculaire) avec une puissance à 0.80 et une erreur alpha à 0.05.
Raffinement
Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les animaux seront hébergés en groupes de 3 par cage (les deux sexes étant maintenus dans des cages séparés). Par ailleurs, nous avons remarqué que la litière en cellulose permet non seulement une bonne absorbance mais également un enrichissement (nidification). Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. En cas de signe de souffrance de l'animal, un analgésique (buprénorphine) sera administré. Si aucune amélioration n'est constaté passé un certain délai, l'animal sera euthanasié. Enfin, afin d'éviter toute angoisse ou souffrance des animaux lors de l'euthanasie, les animaux seront préalablement anesthésiés avant dislocation cervicale.
Choix des espèces
Nous avons opté pour un modèle de souris déficientes en apolipoprotéine E (Souris ApoE-/-) nourri avec une alimentation enrichie en lipide et en cholestérol (HFHC). Ce dernier est trés bien caractérisé dans la littérature et s'avère classiquement utilisé dans les études précliniques visant à développer des traitements de l'atherosclérose. Ce modèle est un modèle très prédictif dans ce cadre. Il représente également un modèle de choix car il exprime, lors d'un traitement chronique aux statines, des effets secondaires musculaires très similaires à ceux observés chez l'homme. Les animaux seront utilisés au stade adulte. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.
Evaluation de tolérance et de performance de dispositifs et techniques mini-invasifs pour la prise en charge de l’obésité
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Maladies animales
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Cochons : 69
90 animaux non-humains, 21 chiens et 69 porcs, vont être utilisés dans des procédures classées sans réveil à modérées, la plupart tués à l'issue et une partie des chiens réutilisée. Ils reçoivent des dispositifs implantés dans l'estomac sous anesthésie pouvant durer trois heures, puis des prises de sang et des séances d'imagerie répétées, pour tester des techniques mini-invasives contre l'obésité. Le porteur signale une douleur post-opératoire prise en charge par un patch de fentanyl qui impose d'isoler chaque animal, et indique que les animaux tués seront ensuite utilisés pour la formation de vétérinaires. Il juge le recours à un organisme complet et vivant "indispensable" et rappelle l'évaluation in vivo comme un "impératif réglementaire", les bénéfices pour les patients restant renvoyés à plus tard.
Objectifs
Le projet a pour objectif le developpement de dispositifs médicaux innovants associés à de nouvelles techniques mini-invasives pour la prise en charge de l'obésité. Pour cela des étapes de validation de fonctionnalité, puis d'évaluation de sureté et de performance seront nécessaires.
Bénéfices attendus
Actuellement, le traitement de l'obésité par chirurgie implique des modifications importantes et souvent irréversibles au niveau de l'appareil digestif du patient. Ces méthodes présentent une efficacité avérée, mais également des effets secondaires parfois graves ou persistants. Par ailleurs, elles ne peuvent pas être proposées à tous les patients, et certains patients éligibles ne souhaitent pas recourir à la chirurgie: ces deux catégories de patients se trouvent donc en impasse thérapeutique, avec des impacts graves sur leur état de santé et leur espérance de vie. Le développement de techniques mini-invasives efficaces pour la prise en charge de l'obésité permettrait à ces patients de bénéficier du traitement dont ils ont besoin, avec peu ou pas d'effets secondaires, une durée d'anesthésie et d'hospitalisation réduites, ainsi qu'une réversibilité du processus.
Procédures
Anesthésies pour mise en place des dispositifs: injection de quelques secondes, puis anesthésie de maximum 3h Prises de sang, maximum 1x/semaine: sous anesthésie brève chez le Porc, la ponction dure quelques secondes et l'anesthésie dure env. 20 minutes (si anesthésie spécialement pour la ponction). Vigile chez le Chien, durée de 10 secondes environ Imagerie: sous anesthésie, maximum 1h par session d'imagerie, 2 fois par semaine maximum Autant que possible les actes seront regroupés de façon à ne pas cumuler les temps d'anesthésie (de cette façon par exemple sur un délai d'1h peuvent être réalisé prise de sang + imagerie, ou sur un tempsps de 3h chirurgie+prise de sang+imagerie)
Impact sur les animaux
Les effets délétères attendus sur les animaux sont semblables à ceux observés chez les patients humains: complications liées à la chirurgie ou à l'anesthésie, douleur post-opératoire, inconfort digestif transitoire
Devenir
La plupart des animaux seront euthanasiés pour des prélèvements terminaux. Cependant, les chiens utilisés pour des essais préliminaires de pose-dépose de dispositifs pourront être gardé en vie et réutilisés sur des procédures, après validation du vétérinaire sanitaire et avis de la sbea. Les animaux euthanasiés seront valorisés pour la formation initiale et continue: formation d'étudiants vétérinaires aux autopsies et à l'anatomie, formation de personnel technique ou d'étudiants vétérinaires à des gestes invasifs sur cadavre/pièces anatomiques. Ces animaux pourront également permettre l'obtention de prélèvements ou données nécessaires aux équipes de recherche du site.
Remplacement
L'évaluation in vivo des dispositifs médicaux sous leur forme finale est un impératif réglementaire. Si une partie de cette évaluation se fait lors des essais cliniques (chez l'Homme), ces essais cliniques doivent impérativement être précédés de tests chez l'animal afin de valider le fonctionnement des systèmes de pose en conditions réelles d'utilisation, la non dangerosité des dispositifs, et leurs performances. La complexité et l’adaptabilité du système digestif limitent notre capacité à simuler l’environnement exact auquel sera soumis le dispositif in vivo. L'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable notamment pour le suivi post implantation (sureté, tolérance) et les éventuels essais d'efficacité (perte de poids). Avant le passage à l'animal, une très grosse partie du développement des dispositifs se fait en laboratoire (pour toute la partie "mécanique") et également sur pièces anatomiques / cadavres.
Réduction
L'utilisation des animaux vivants ne surviendra qu'en fin de développement du dispositif, afin d'obtenir les données finales nécessaires pour permettre ensuite la mise en place d'essai cliniques, puis la mise sur le marché. De ce fait, le nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisemmant fiables sur la non-dangerosité des dispositifs en "conditions réelles", et éventuellement des données partielles sur leur efficacité (il ne s'agit que d'un objectif secondaire ici, la majorité des données d'efficacité pouvant être obtenue lors des essais cliniques ultérieurs: des données concernant la perte de poids pourront donc être collectées à l'occasion des essais de tolérance / performance, mais il n'y aura pas d'étude pré-clinique uniquement dédiée à l'étude de la variation pondérale). Le nombre d'animaux sera également réduit en utilisant au maximum des techniques permettant un suivi longitudinal, et ainsi en évitant d'avoir systématiquement recours à des euthanasies séquentielles: imagerie, réalisation de biopsies sous endoscopie.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec enrichissements propres à l’espèce. Les animaux auront un patch de fentanyl 3 jours après la chirurgie, ce qui nécessitera un isolement individuel afin qu’ils ne puissent pas se l’arracher entre-eux, voir l’ingérer et risquer une surdose. Pour compenser cette isolement ils seront hébergés dans des box attenants avec contact olfactif et visuel. De plus, la température de la salle d’hébergement sera augmentée. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des porcs. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. En cas de troubles liés au dispositif, des traitements pourront être mis en place, similaires à ceux pratiqués en médecine humaine. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). Si nécessaire, la douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés: AINS et/ou morphiniques. Les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique voire remplacées par cette solution en période post-opératoire immédiate (afin de ne pas solliciter l'estomac avec des éléments solides). Au cours des études, les animaux feront l'objet d'un suivi clinique minutieux, afin de détecter tout signe de mal-être ou toute anomalie physique. Des examens d'imagerie et des prélèvements sanguins viendront compléter cette évaluation.
Choix des espèces
Nous testons un dispositif complet dans sa version finale, destiné à être placé dans l’estomac d’un humain adulte, ou dans certains cas, dans l'estomac de chiens obèses. Le modèle animal doit donc avoir un estomac d’une taille comparable à celle de l’homme ou correspondre à l'espèce cible (chien). Les espèces retenues pour ce projet sont: Porc, Miniporc, Chien. Porcs et Miniporc seront désignés ici sous le terme "Porc". Le Porc est considéré comme le modèle animal le plus représentatif de l’être humain d’un point de vue de l’anatomie et de la physiologie digestive, avec un régime omnivore et un estomac de taille très comparable à l'Humain. Cependant, il présente des particularités anatomiques pouvant entrainer des difficultés lors d'endoscopies. Le Chien ne présente pas ces particularités anatomiques, ce qui rend les abords endoscopiques plus aisés. Par ailleurs, il peut être espèce cible des dispositifs médicaux. Les deux espèces sont adaptées pour la réalisation d'études portant sur la perte de poids. Le choix se fera au cas par cas, en fonction de l'étape de développement du dispositif, de sa forme, et de son moyen de fixation. Le chien ou le porc présentent des différences anatomiques qui nous orientent dans le choix. Les porcs seront des animaux juvéniles de 40 à 80kg, de façon à avoir une anatomie digestive similaire à l'Homme, et pour laquelle les dispositifs auront une taille adaptée. Les miniporcs seront des animaux adultes ou en fin de croissance (40-50kg) de façon à avoir une anatomie digestive similaire à l'Homme, pour laquelle les dispositifs auront une taille adaptée et afin de pouvoir réaliser des essais d'efficacité Les chiens seront des adultes, de façon également à avoir un estomac d'assez grande taille, et à pouvoir éventuellement réaliser des suivis de perte pondérale.
Hébergement de lignées de rongeurs génétiquement altérés
- Conservation des espèces
- Enquêtes médicolégales
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Production de routine
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Contrôles de qualité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 25000
250000 souris et rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie expédiée aux scientifiques qui les ont commandés et le reste tué. Ce projet d'élevage industriel de lignées génétiquement modifiées prévoit identification, jusqu'à quatre biopsies à l'oreille ou à la queue et des prélèvements sanguins par animal, certaines lignées exprimant un phénotype dommageable comme un diabète, une hémophilie ou une immunodéficience. Le porteur indique que les animaux "appartiennent au scientifique" et ne peuvent être replacés. Il présente l'élevage sur mesure de rongeurs "à fournir aux scientifiques" comme un service rendu à la communauté de recherche.
Objectifs
Ce projet a pour objectif la création, caractérisation et/ou l’élevage de lignée transgéniques à phénotypes dommageables ainsi que la réalisation d'une biopsie par méthode invasive séparément du geste d'identification sur des lignées transgéniques dans le but d'héberger ou de maintenir des lignées de rongeurs génétiquement modifiés pour le compte de la communauté scientifique. Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés comme modèle expérimental pour la recherche (compréhension de maladies d’origine génétique comme par exemple la mucoviscidose, l’hémophilie ou encore la myopathie dans différents domaines : facteurs de risque, mécanismes physiopathologiques, essais thérapeutiques, ...) ou pour le développement de médicaments. A la réception ou à la création de lignées transgéniques, si la présence d’un phénotype dommageable n’a pas été analysée, une caractérisation de la lignée sera réalisée afin d'évaluer le bien-être animal et permettre la gestion optimale des possibles expressions cliniques du phénotype dommageable, leur prévention ou leur traitement adéquat. Lorsque le phénotype dommageable est avéré et connu, la gestion de cette lignée sera adaptée à ce dernier par la définition / surveillance des possibles signes cliniques associés à l'expression de ce phénotype ainsi que leur prévention et traitement. Pour toute lignée transgénique hébergée/élevée, il est important de connaitre le génotype des animaux, ainsi, en plus de l’identification, une biopsie avec une méthode invasive sera réalisée. Le but de cette biopsie est donc d’analyser le génotype de chaque animal afin de sélectionner celui d'intérêt. En 2022, sur 505 projets transgéniques au total (225 000 animaux), seulement 95 lignées étaient signalées avec un phénotype dommageable (19%, soit 43 000 animaux). Parmi ces 19%, moins de 1% ont réellement exprimé un phénotype dommageable. Ces phénotypes peuvent être catégorisés en tant qu’immunodéficient ; hémophile ; maladie métabolique ; trouble neurologique ; pathologie musculaire et articulaire ou cancer, mais nous ne pouvons prévoir précisément le nombre de lignées par catégories, cela dépend des sujets de recherche des scientifiques. Pour ce projet, nous comptons 250 000 animaux (ajout de 10% en prévision de la hausse d’activité) répartis entre 500 et 600 projets d’élevage de lignées transgéniques différentes. Entre 15- 20% de ces projets concerneront des lignées dont une partie des animaux pourront exprimer des phénotypes dommageables.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux transgéniques (avec un statut génétique et sanitaire connu) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la caractérisation génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production et de la qualité génétique, sanitaire et zootechnique des animaux génétiquement altérés à fournir aux scientifiques pour leurs expérimentations.
Procédures
Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis par animal : A une identification unique, acte d’une durée maximale de 20 secondes, à maximum 4 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique), acte d’une durée maximale d’une minute, à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale d’une minute. Un hébergement isolé peut être nécessaire en cas d’animal fragile ou d’animal agressif. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront être de phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Expression possible d’un phénotype dommageable due à la mutation génétique (immunodépression, arthrite, diabète, hémophilie, …). Chaque effet indésirable est notifié si connu à l’arrivée des animaux ou estimé lors de l’hébergement. Un suivi adapté et des mesures de raffinement spécifiques sur avis vétérinaire sont mis en place en fonction de l’impact observé / attendu chez l’animal. Sur la base du suivi rapproché effectué sur ces souches et des raffinements mis en place, la nuisance sur l’animal est légère à modérée. Stress suite à la contention pour identification Douleur et stress dus aux biopsies (nombre maximum de 4) si besoin d’identifier le génotype d’intérêt. La biopsie à l’oreille est privilégiée (environ 3mm x 3mm ou languette de 5mm de large maximum, plusieurs biopsies peuvent être faite si nécessaire et justification, âge minimum : 7 jours). Compte tenu de la taille de la biopsie et de la zone (oreille peu sensible), la nuisance sur l’animal est légère. Les biopsies à la queue sont possibles sur justification scientifique (biopsies de queue de 5mm maximum, une 2eme biopsie peut être réalisée sous justification du scientifique, âge minimum : 7 jours). Compte tenu de la taille de la biopsie et de la zone, la nuisance sur l’animal est légère pour les animaux de moins de 3 semaines (queue peu sensible) et modérée pour les animaux de plus de 3 semaines. Douleur et stress dus aux prélèvements de sang (volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur et les bonnes pratiques et raffinements internes). Une anesthésie pourra être appliquée en fonction du lieu du prélèvement. Hébergement isolé la période de récupération post opératoire pour les femelles réimplantées ou en cas d’agressivité au sein du groupe social afin de limiter la douleur et le stress liés à cette agressivité. Mise en place d’enrichissements supplémentaires et adaptés en cas d’hébergement isolé.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).
Remplacement
Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux hébergé et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet (par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur transgénique quand il est accouplé avec des animaux non transgéniques afin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction), ou d’éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels).
Raffinement
Les observations par le personnel permettent d’évaluer le stress, la douleur et la souffrance et d’y répondre au plus vite en contactant les techniciens qualifiés, compétents et le vétérinaire. Si un point limite est atteint, le technicien met en place des soins particuliers, un enrichissement adapté, un isolement et/ou si besoin la mise à mort de l’animal. En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place et géré par des techniciens qualifiés, compétents au suivi vétérinaire des animaux. Les lignées connues pour pouvoir présenter un phénotype dommageable peuvent être observées et vérifiées de manière plus fréquente et plus spécifique avec des points limites et des raffinements précis. Ceci est évalué lors de la caractérisation du phénotype de la lignée ou en lien avec le scientifique en charge de cette lignée et le vétérinaire lorsque le phénotype attendu est connu. Ces observations sont facilitées par l’utilisation d’outils internes de suivi de type grille de score. En cas de détection d’un point limite, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype dommageable, une mise en place de points limites non terminaux est adoptée afin de réaliser un suivi plus précis et plus optimum et la mise en place de soins adaptés (soutien nutritionnel, enrichissement spécifique, …). Si des animaux présentent des signes cliniques qui peuvent être atténués ou guéris à l’aide d’un traitement, avec accord du scientifique, ce traitement est mis en place. Les animaux déclarant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final afin qu’il puisse gérer selon les règles éthiques et de bien-être animal leur réception et utilisation. En cas de prélèvements sanguins, les volumes prélevés ainsi que les périodes de récupération suivront la réglementation, les recommandations de la « Federation of European Laboratory Animal Science Associations » (FELASA) ainsi que les raffinements et bonnes pratiques internes. Les injections et prélèvements ne pourront être réalisées que sur des sites sans hématome ni inflammation apparente, en utilisant des aiguilles stériles adaptées (à la taille de l’animal et à la voie d’abord) et à usage unique. A chaque abord d’une voie vasculaire, un point de compression sera effectué le temps suffisant pour assurer l’arrêt du saignement. Une observation de l'animal sera réalisée au retour dans sa cage pour s'assurer de sa récupération immédiate.
Choix des espèces
Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont les plus développées, les mieux maitrisées et pour lesquelles les données scientifiques sont nombreuses. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables. Ce sont les espèces qui permettent à la communauté scientifique de réaliser un certain nombre d’études en recherche et développement grâce aux données historiques et à leur connaissance de ces modèles animaux. Lors de la caractérisation des lignées, l’observation détaillée et l’analyse de la présence du phénotype dommageable sont réalisées à la naissance, au sevrage et 8 semaines d'âge. Il est également possible de prolonger sur l'âge adulte si les animaux sont conservés plus longtemps. - Hébergement des lignées à phénotypes dommageables fait à tout âge. -Biopsies réalisées le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une recoupe à l’âge adulte peut être demandé par le client. - Prélèvement de sang dans la plupart des cas fait en submandibulaire après 4 semaines d’âge minimum (adulte).
Evaluation de la qualité nutritionnelle de protéines issues de graines chez le rat en croissance. Effet de la germination.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Hébergés seuls pendant trente-huit jours, ils sont soumis à des régimes à base de protéines végétales, à des mesures de force et de composition corporelle, à un séjour en cage à métabolisme pour une partie d'entre eux, puis gavés ou injectés avant d'être tués pour analyser leurs muscles. Le porteur indique que l'isolement et la cage à métabolisme causent un stress léger et présente le rat comme le modèle préconisé par la FAO pour évaluer la qualité nutritionnelle d'un régime. Il affirme que le recours aux animaux est "absolument nécessaire" et que l'étude ne peut être menée chez l'humain, faute de production suffisante de graines germées.
Objectifs
L’augmentation de la population mondiale va rendre difficilement supportable, d’un point de vue écologique, l’évolution constante de la consommation de protéines alimentaires de sources animales. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux aliments à base d’ingrédients végétaux riches en protéines de bonne qualité alimentaire. Cependant, la consommation de ces produits végétaux est souvent limitée en raison de leur contenu en facteurs antinutritionnels (FAN) qui diminue la digestibilité protéique. Il devient alors nécessaire de développer de nouveaux procédés de transformation limitant le contenu en FAN pour la production d’aliments destinés à l’alimentation humaine. La germination au sens strict, est un processus biologique qui commence à l’imbibition d’une graine quiescente nondormante et s’achève au moment de la rupture du tégument et de l’émergence de l’embryon. Ainsi la germination correspond à la reprise des métabolismes et à la réorganisation des composants cellulaires avant la consommation des réserves protéiques de la graine au moment de la percée radiculaire et de la croissance de la jeune plantule. Ce processus biologique dépend des conditions d’imbibition (température, lumière, O2...), de l’environnement microbiologique et de la valeur intrinsèque à la graine (espèce, variété, âge, taux d’oxydation des protéines). Sur le plan nutritionnel, de nombreux travaux montrent que la germination améliore l’accessibilité aux protéines stockées dans la graine, augmente la teneur en micronutriments et améliore les capacités anti-oxydantes de la graine, mais aussi des farines qui en sont issues. De plus, le processus de germination diminue le contenu en FAN. L’objectif de ce projet sera d’évaluer l’impact de la germination sur la densité nutritionnelle et la qualité alimentaire de farines ou d’isolats protéiques produits à partir de graines de céréales, de légumineuses et d’oléagineux. Cette étude sera menée chez le rat en croissance. Les effets bénéfices sur le plan nutritionnel de farines ou d’isolats protéiques produits à partir de graines germées seront appréhendés par comparaison avec des farines ou des isolats protéiques issus de graines non germées et avec un régime témoin à base de protéines animales (caséine).
Bénéfices attendus
L’augmentation de la population mondiale va rendre difficilement supportable, d’un point de vue écologique, l’évolution constante de la consommation de protéines alimentaires de sources animales. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux aliments à base d’ingrédients végétaux riches en protéines de bonne qualité alimentaire. Toutefois, la présence de facteurs antinutritionnels (FAN) dans les aliments végétaux ainsi qu’une réticulation importante des protéines végétales les rendent moins digestibles pour l’Homme. L’utilisation de la germination pourrait permettre de lever ce verrou. La germination est un processus de développement de la plante contenu dans sa graine qui débute par une étape de reprise de l’activité métabolique après une période de dormance, ces graines sont alors dites « germées ». Ce bioprocédé est à la fois respectueux de l’environnement mais également simple à mettre en place, et peu coûteux. Il diminue le contenu en FAN, augmente l’accessibilité et la teneur en protéines et en micronutriments (sodium, magnésium, fer, zinc) ainsi que les capacités anti-oxydantes des graines (polyphenols). Ce projet pourrait donc permettre de mettre en évidence qu’un bioprocédé de transformation, la germination, permettrait de lever le verrou lié à l’utilisation de végétaux comme source de protéines alimentaires. Ce bioprocédé de transformation est d’autant plus interessant qu’il respecte le concept de « Naturalité » inscrit dans la transition alimentaire à laquelle nous faisons face actuellement.
Procédures
Les rats seront hébergés en cage individuelle pour contrôler précisément leur consommation pendant toute la durée du protocole depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à leur mise à mort soit 38 jours au total. Les animaux subiront diverses interventions au début et à la fin du protocole. Elles auront pour but de : -mesurer la composition corporelle sur animal vigile via une technique non invasive peu stressante réalisée 2 fois et d’une durée de 2 minutes à chaque fois. -mesurer la fonctionnalité musculaire de façon non invasive et sur animal vigile. Cette mesure fait intervenir 4 appareils. Ces mesures seront réalisées sur la base du « volontariat » car il est impossible d’obliger les animaux à réaliser les exercices. L’appareil 1 servira à mesurer la force et sera utilisé 2 fois pour une durée de manipulation de l’animal de 30 secondes à chaque fois. L’appareil 2 permettra d’évaluer l’équilibre et la coordination motrice et sera utilisé 2 fois. La durée dépendra de l’endurance et de la volonté du rat à réaliser l’exercice (5 minutes au maximum). L’appareil 3 permettra d’évaluer des paramètres statiques (surface des empreintes…) et dynamiques (vitesse…) de la locomotion. Il sera utilisé 2 fois et l’exercice durera moins de 7 secondes à chaque fois. Enfin, l’appareil 4 permettra d’appréhender l’activité ambulatoire totale et ne sera utilisé qu’à la fin du protocole. L’expérience dure 10 minutes et est non stressante. 150 rats concernés. -mesurer la rétention azotée (azote ingérée – azote excrétée) au niveau corps entier. Cette mesure nécessite la récupération de la totalité des fèces et de l’urine produits. Une partie des rats (80 rats) seront hébergés dans une cage métabolique conçue pour permettre cette récupération. La durée du passage sera réduite au maximum (4 jours au total) sans compromettre les résultats du projet. – mesure de la synthèse protéique dans les muscles squelettiques en fin de protocole. Après avoir été mis à jeun la veille, une partie des rats (80 animaux) subiront, le matin, une injection permettant de mesurer la synthèse protéique 50 minutes avant l’euthanasie. Les autres rats (70 animaux), après avoir été mis à jeun la veille, seront gavés avec un mélange permettant de mimer un repas. Ces rats subiront ensuite une injection permettant de mesurer la synthèse protéique 50 minutes avant l’euthanasie. Tous les rats seront ensuite mis à mort sous anesthésie générale gazeuse.
Impact sur les animaux
A leur arrivée, les animaux seront âgés de 4 mois. A la fin du protocole, ils seront mis à mort à l’âge de 9-10 semaines. Au cours de cette période de 5-6 semaines (dont 10 jours d’acclimatation) et en raison de l’avancée en âge, les rats auront pris du poids, de la masse grasse et de la masse maigre. Les différents régimes devraient moduler toutes ces modifications. L’hébergement des rats leur occasionnera un léger stress. En effet, les rats seront hébergés en cage individuelle afin de contrôler précisément leur consommation. De plus, 80 rats sur les 150 au total seront hébergés les 4 derniers jours du protocole dans une cage métabolique afin de récupérer l’ensemble des excréments. Durant le protocole, les animaliers observeront quotidiennement le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôleront la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur un cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum. Plusieurs mesures de composition corporelle et de fonctionnalité musculaire seront réalisées. Ces mesures seront effectuées sur animal vigile mais sont peu stressantes. Enfin, une mesure de synthèse protéique musculaire sera réalisée chez les rats. Cette mesure nécessite l’injection d’une molécule non toxique et n’induisant pas de douleur en soi diluée dans du sérum physiologique, par voie sous cutanée 50 minutes avant la mise à mort. Les injections seront réalisées sur le dos de l’animal. Pour limiter le stress et la douleur induits par l’injection, il ne sera jamais injecté plus de 10ml de la solution à un animal et il ne sera jamais injecté plus de 2ml de solution en un même point. La première injection sera effectuée entre les omoplates. 70 rats sur les 150 seront également gavés avant l’injection. Pour réduire le stress des animaux induit par la contention et le gavage, les gestes seront réalisés par des manipulateurs expérimentés.
Devenir
A la fin des 3 procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir réaliser les analyses sur les différents tissus prélevés qui permettront de répondre aux objectifs du projet.
Remplacement
L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire ne permettant pas de mesurer simultanément la digestibilité des différentes sources de protéines, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant. En l’état, ce projet ne peut pas non plus être mené directement chez l’Homme. En effet, actuellement, la production de graines germées reste très limitée en France à cause des contraintes sanitaires extrêmement strictes afin de limiter les contaminations bactériennes. En effet, les graines peuvent contenir des micro-organismes pathogènes qui sont principalement des bactéries Escherichia coli pathogènes, et Salmonella. Aussi, depuis 2013, la réglementation européenne à renforcer la traçabilité et les garanties sanitaires des graines germées (règlement d’exécution (UE) no 208/2013) et les opérateurs produisant ces graines doivent donc désormais mettre en place des mesures additionnelles de gestion de sécurité des denrées alimentaires. Ainsi, à cause de ces contraintes sanitaires lourdes, peu de produits issus de graines germées sont présents sur le marché national. Les farines et isolats protéiques issus des graines germées ou non qui seront testées dans ce projet ne pourront être produits qu’en quantité trop limitée pour envisager l’utilisation de ces farines pour réaliser des produits de panification ou des biscuits qui pourraient être utilisés pour une étude humaine. Mais par contre, ce projet pourrait promouvoir auprès des entreprises agro-alimentaires la production ainsi que l’utilisation de graines germées pour la confection de différents produits de panification et de pâtisserie par exemple. Il est à noter qu’avant de réaliser les régimes fournis ensuite aux animaux les farines ou isolats protéiques seront analysés d’un point de vue nutritionnel et microbiologique garantissant leur innocuité.
Réduction
Les résultats d’études antérieures menées sur des rats nourris avec des farines produites à partir de céréales non germées ont permis de réduire le nombre d’animaux utilisés à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Le nombre total de rats nécessaires à la réalisation de ce projet est 150.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages adaptées à leur poids. Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque rat, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur un cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des rats Wistar âgés de 4 semaines car ces animaux présentent un métabolisme très proche de celui de l'Homme tout particulièrement au niveau de notre métabolisme cible, le métabolisme protéique. C’est pourquoi le choix de cette espèce est préconisée par l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) pour évaluer l’efficacité nutritionnelle d’un régime. Ce modèle est bien connu du laboratoire et de nombreuses études menées au sein de l’équipe de recherche l’ont utilisé. L’étude vise à évaluer l’efficacité alimentaire et de caractériser l’effet d’un régime à base de protéines végétales issues de graines germées ou non sur le métabolisme protéique musculaire chez le rat en croissance. Les animaux seront âgés de 4 semaines et seront de poids homogène (environ 300g) au début du protocole. Ils seront âgés de 9-10 semaine à la fin de l’étude en tenant compte des 10 jours d’acclimatation.
Evaluation de l’homéostasie glucidique et de l’adaptation intestinale après différentes techniques de chirurgie bariatrique chez un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
110 miniporcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent la pose d'un cathéter et d'une sonde, une chirurgie digestive de une à quatre heures et des prélèvements sanguins répétés, pour comparer des techniques de chirurgie de l'obésité et leurs effets sur le glucose. Le porteur décrit une douleur post-opératoire, une perte de poids, une mobilité réduite et des stéréotypies pendant les trois à quatre semaines du protocole. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer l'étude de ces interactions entre organes et que les biopsies terminales ne sont pas compatibles avec la survie des animaux.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont donc : - L’amélioration des connaissances sur le fonctionnement de l’intestin et sur son implication dans la survenue du diabète de type 2 - L’évaluation d’un nouvel outil permettant de quantifier l’absorption du glucose par l’intestin en vue de l’utiliser ultérieurement dans des études cliniques chez des patients présentant un diabète de type 2 - La meilleure compréhension des effets de la chirurgie de l’obésité - Le développement de nouvelles techniques de chirurgie de l’obésité et la compréhension de leurs effets sur le métabolisme
Bénéfices attendus
A court et moyen termes, ce projet donnera lieu à plusieurs publications scientifiques ainsi que des communications orales lors de congrès nationaux et internationaux. A long terme, la validation du D-xylose comme marqueur de l’absorption intestinale du glucose permettra de pouvoir évaluer cette variable in vivo chez l’homme, et quantifier de manière fiable l’absorption intestinale, afin de pouvoir personnaliser la prise en charge chirurgicale en réduisant les effets indésirables. L’étude des mécanismes d’action sur l’homéostasie glucidique des nouvelles techniques de chirurgie bariatrique en cours de diffusion permettra une meilleure compréhension de celles-ci, ce qui permettrait une meilleure adéquation du type de procédure selon les patients, en vue d’une amélioration de l’efficacité et la diminution des effets indésirables post opératoires.
Procédures
- Pose de catheter central sous anesthésie générale, sur tous les animaux, 1 fois, 30 min. - Pose de sonde nasogastrique sous anesthésie générale, sur tous les animaux, de 2 fois à 6 fois, 30min. - Prélèvements sanguins via le cathether central, animaux vigiles, sur tous les animaux, de 2 fois à 6 fois par animal, les prelèvements auront lieu à T-120, T0, T15, T30, T60, T90, T120, T180, T240, T300, T360 minutes ou à T-10, T0, T15, T30, T60, T90, T120 et T180 (minutes), le volume total par prélèvement n’excèdera pas 160ml par animal. -Réalisation d’un repas test standardisé par voie orale (par la sonde nasogastrique) ou jéjunale, animaux vigiles, 2 à 6 fois, 10min. -Chirurgie digestive, sous anesthésie générale, sur tous les animaux (1 par animal), de 1h à 4h. -Pose de sonde urinaire, sous anesthésie générale, sur 6 animaux, 30 min. -Réalisation d’un transit oesogastroduodénale par la sonde nasogastrique, sur 20 animaux (partie 2), 2 fois, 1heure. -Sacrifice et biopsies chirurgicales, sous anesthésie générale, tous les animaux, 1 fois, 2heures.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids, diminution de l’appétit, mobilité réduite, confusion, stéréotypies. Ces effets pourront survenir pendant toute la durée du protocole (3-4 semaines) mais sont particulièrement attendus en période post opératoire.
Devenir
Aucun animal n'est gardé en vie à l'issue de chaque procédure. En effet, la réalisation de biopsies terminales en fin de procédure, en particulier intestinales, n'est pas compatible avec la survie de l'animale.
Remplacement
Nous ne pouvons pas « Remplacer » l’utilisation d’animaux car nous étudions des mécanismes physiologiques. En effet, nous étudions les interactions entre les différents organes à un niveau de biologie intégrative et nous étudions des nouvelles techniques chirurgicales ce qui rend impossible l’utilisation de modèles in vitro. En revanche, les données recueillies sur miniporcs serviront à l’élaboration de modèles computationnels visant à modéliser le contrôle glycémique post prandial chez des patients après chirurgie bariatrique. Ainsi même si nous ne pouvons nous passer du modèle animal actuellement, nous espérons pouvoir à terme nous en affranchir grâce à l’utilisation de ce nouveau modèle computationel.
Réduction
Nous utiliserons un minimum d’animaux pour notre étude qui correspond à une étude préclinique en vue d’une étude clinique future. Il est à ce jour impossible de calculer le nombre nécessaire d’individu dans chaque groupe car nous ne pouvons pas encore quantifier l’effet attendu de chaque technique en cours d’évaluation sur le phénotype. Cependant, par rapport aux études antérieurement réalisées sur le miniporc dans notre laboratoire, un nombre minimal standardisé de miniporc nécessaire par groupe a été établi. Les estimations déclarées ici sont maximales et nous pourrons réduire le nombre d’animaux en cours de protocole si l’effet attendu a pu être constaté.
Raffinement
Les procédures de raffinement suivantes seront appliquées : -Condition standard d'hébergement conformément à la réglementation : hébergement individuel, 12 heures d'éclairage par jour, enrichissement du milieu : jouets. -Prélèvements et expérimentations menés dans des pièces réservées à cet effet et différentes des locaux d’hébergement. -Administration d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés : Fentanyl 1.3mg/kg par voie transdermique au niveau du cou (efficacité analgésique 7 jours), buprénorphine 0.5ml/10kg toutes les 8 heures en intra-musculaire, anti-inflammatoire non stéroidien (méloxicam) 1ml/10kg en intra-musculaire. -Soins apportés au besoin après avis vétérinaire (infection cathéters, ...). -Les animaux présentant au moins un point limite sont retirés de l’étude et mis à mort (prostration, immobilité, appétence, perte de poids) si nécessaire. -Une période de 10 jours d’adaptation sera appliquée à chaque animal entrant.
Choix des espèces
Des études précédentes menées au laboratoire ont permis de valider des techniques de chirurgie bariatrique sur modèle de Miniporc. Ce modèle nous a déjà permis de comprendre les effets métaboliques du gastric-bypass. Dans le but de comparer les résultats de ce projet avec ceux des études antérieures, il est important de conserver ce même modèle qui a déjà prouvé sa validité. Par ailleurs, le porc présente des similarités métaboliques et morphologiques avec l'Homme permettant de transposer les mêmes techniques chirugicales ainsi que les mêmes évaluations métaboliques que chez les patients. Enfin, par rapport au porc charcutier adulte, le mini-porc est une souche dont la taille et le poids adulte permettent une stabulation moins compliquée que des porcs classiques (300kg à l’age adulte), plus lourds chez lesquels il aurait fallu utiliser des individus juvéniles au métabolisme différent de l’individu adulte. Animaux jeunes adultes (1 an environ)
Réduction de la pollution des perturbateurs endocriniens à la source : mise à disposition d’outils innovants
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles endocriniens
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
690 seiches vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont exposées jusqu'à sept jours à des perturbateurs endocriniens par balnéation, ce qui peut altérer leur locomotion et leur camouflage, avant des tests comportementaux puis une mise à mort pour prélever leurs organes dont le cerveau. Le porteur présente le projet comme conforme aux 3R parce qu'il cherche des critères sublétaux chez un invertébré plutôt que la mort de 42 à 60 poissons du test réglementaire. Il n'en tue pas moins 690 seiches au niveau de gravité le plus élevé.
Objectifs
Ce projet vise à développer des biotests innovants répondant à la nécessité d’évaluer systématiquement les risques associés aux substances exogènes retrouvées en milieu naturel afin de réglementer leur utilisation. Une évaluation des dangers environnementaux et sanitaires associés en particulier aux perturbateurs endocriniens est décisive et considérée comme un axe de recherche de premier plan tant au niveau national qu’européen. A ce jour, le biotest le plus largement appliqué en environnement aquatique est un test de toxicité aigüe mené sur 42 à 60 poissons exposés à la substance d’essai avec la mort comme critère d’effet toxicologique (ligne directrice 203 de l’OCDE). Le projet RedPol priorise donc la recherche de critères toxicologiques subléthaux chez des invertébrés marins et le développement d’approches ex vivo/in vitro, une stratégie conforme au principe des 3R.
Bénéfices attendus
Une évaluation des dangers environnementaux et sanitaires associés en particulier aux perturbateurs endocriniens est décisive et considérée comme un axe de recherche de premier plan tant au niveau national qu’européen. Plusieurs centaines de substances exogènes sont à ce jour présumées ou suspectées de causer des perturbations endocriniennes et classées parmi les substances à évaluer selon l’UE. Les substances étudiées dans le cadre de ce projet ont été sélectionnées sur la base des critères suivants : la disponibilité de données scientifiques préliminaires, leur effet suspecté sur la faune marine et la possibilité d’aboutir à une régulation de l’utilisation de ces substances. A ce jour, le biotest le plus largement appliqué en environnement aquatique est un test de toxicité aigüe mené sur 42 à 60 poissons exposés à la substance d’essai avec la mort comme critère d’effet toxicologique (ligne directrice 203 de l’OCDE). Le projet RedPol priorise quant à lui la recherche de critères toxicologiques subléthaux chez des invertébrés marins et le développement d’approches ex vivo/in vitro, une stratégie conforme au principe des 3R.
Procédures
Les interventions de ce projet sont des expositions à des perturbateurs endocriniens et leurs conséquences. Ces expositions dureront un maximum de 7 jours, au terme desquels des texts comportementaux non-invasifs seront appliqués une fois.
Impact sur les animaux
Les effets attendus de l'exposition par balnéation aux perturbateurs endocriniens potentiels sont des altérations légères à modérées des capacités de locomotion et de camouflage des seiches.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans la procédure N°1 seront mis à mort à la fin des tests comportementaux, sans délai. Cela permettra de prélever leurs organes (notamment le cerveau) afin de quantifier d’une part le taux de contamination des animaux par les différents polluants, et d’autre part les divers neurotransmetteurs et hormones impliqués dans le contrôle des chromatophores.
Remplacement
Les perturbateurs endocriniens, de par leurs modes d’action divers et diffus, ont le potentiel d’impacter les grandes fonctions physiologiques d’un organisme dans son ensemble. Il est donc fondamental de travailler sur des animaux vivants. Toutefois, dans le cadre du développement de biotests ciblant des critères toxicologiques précis, les approches in vitro peuvent être pertinentes et doivent être encouragées. Dans le cas présent, l’analyse de l’activité des chromatophores sur échantillons de peau est une approche en cours de développement qui permettrait de tester plusieurs traitements (substances ou concentrations) sur des échantillons issus d’un même individu.
Réduction
Le choix des substances à tester représente un compromis entre la possibilité de mener une évaluation comparative et un criblage relativement large des effets toxicologiques, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. (1) Trois concentrations seulement de chaque substance seront utilisées lors des expositions afin de limiter le nombre de lots et donc d’animaux. (2) Chaque animal sera utilisé pour un maximum d’analyses dans la mesure où cela ne génère pas d’interférence. (3) Les analyses statistiques seront réalisées à l’aide de tests non paramétriques conçus pour des échantillons de faible effectif ou de modèles mixtes permettant l’utilisation de mêmes animaux pour des tests successifs.
Raffinement
Ce type de projet incluant une exposition par balnéation à des molécules limite les conditions de stabulation. Toutefois, (1) le maximum sera fait pour s’approcher le plus possible des conditions naturelles, notamment via l’utilisation de proies naturelles et locales (crevettes grises (Crangon crangon) ou crabes verts (Carcinus maenas) de taille adaptée aux animaux, récoltés aux abords de la station marine de Luc-sur-mer (CREC)), la régulation de la température de l’eau et de l’éclairage proche des variations naturelles ainsi que des manipulations limitées au minimum. (2) Les tests comportementaux sont non invasifs (basées sur la prise d’images et de vidéos) (3) Les animaux seront obtenus par prélèvement de pontes par des techniques faiblement invasives (relevé de casiers ou d'orins). L’impact de ce prélèvement sur les populations de seiches est minime puisqu’en milieu naturel, une faible fraction des jeunes arrive à maturité. (4) Les animaux seront suivis quotidiennement afin de prévenir un état de douleur, de souffrance ou d’angoisse avec comme points limites : une réduction ou un arrêt de la prise alimentaire, une altération du contrôle de la flottaison, l’apparition de lésions cutanées liées ou non à des réactions de stress (mouvements désordonnés de rétropropulsion, jet d’encre excessif). Le cas échant, et conformément aux “Guidelines for the care and welfare of cephalopods in research” (Fiorito et al. 2015), l'animal sera placée en quarantaine et, s'il n'y a pas d'amélioration (guérison des lésions cutanées et diminution du stress) ou de rétablissement complet après 48h (prise alimentaire et flottaison), euthanasié.
Choix des espèces
Les mollusques sont reconnus comme des espèces modèles de choix dans l’études des PE car ils sont particulièrement sensibles aux polluants organiques. Dans le cadre de la recherche de critères d’effets toxicologiques subléthaux, les céphalopodes offrent l’avantage supplémentaire de manifester des signes facilement analysables de leur État physiologique et de leurs chances de survie à long terme tels que leurs comportements de survie (locomotion, prédation, efficacité de leur camouflage). La seiche commune (Sepia officinalis) est une espèce modèle bien étudiée d’un point de vue neuroéthologique et physiologique. On dispose par conséquent d’une large gamme d’outils analytiques de son comportement et de son camouflage. Par ailleurs, l'établissement qui acceuillera ce projet est un des rares établissements en Europe possédant les infrastructures habilitées et les compétences reconnues pour héberger cette espèce. Premiers mois post-éclosion de l’animal, période couvrant les étapes clés du développement cérébral, comportemental et cognitif de la seiche
Rôle du microbiote intestinal dans les changements de comportement alimentaire lors d’expositions répétées à un régime riche en gras et sucre chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
72 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent neuf gavages, dont cinq en deux heures pour vider leur microbiote, un geste que le porteur qualifie lui-même de stress sévère, puis une coupe de la queue et un prélèvement de sang avant mise à mort pour prélever le cerveau. Le porteur étudie le lien entre microbiote intestinal et attrait pour les régimes gras et sucrés, un enjeu qu'il présente comme majeur. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit ces relations entre intestin, cerveau et comportement.
Objectifs
L’augmentation de la consommation alimentaire liée au plaisir à manger est un facteur clé dans l’augmentation de la prévalence du surpoids et de l’obésité. La compréhension des dérégulations de ce système du plaisir à manger est un enjeu scientifique et médical majeur. Parmi les nouveaux acteurs de la régulation du comportement alimentaire, le microbiote intestinal est de plus en plus étudié . Des données préliminaires pointent son rôle potentiel dans la régulation du comportement du plaisir à manger dans le cadre d’alternance entre des régimes normaux et régimes gras/sucrés. Ce type de comportement est largement répandu dans la population en général et dans les stratégies nutritionnelles pour la perte de poids, qui sont généralement peu efficaces en termes de perte de poids sur le long terme. Ce travail pourra permetre de mettre en évidence le rôle de certaines bactéries en particulier et leurs cibles au niveau de certaines régions du cerveau impliquées dans la régulation de la prise de nourriture. Des modifications du comportement alimentaire et notamment du plaisir alimentaire qui entraine une augmentation de la prise alimentaire ont été mises en évidence chez des souris lorsqu'elles sont exposées plusieurs fois (effet YOYO) à un régime gras/sucré. En parallèle des modifications du microbiote intestinal et une prise poids plus importante ont été observées chez ces souris YOYO en comparaison avec des souris maintenues en permanence sous un régime gras/sucré. Ceci mettant en évidence l’aspect détrimentaire de l’alternance des régimes alimentaires. L’objectif de ce projet est de mettre en évidence un éventuel lien de cause à effet entre les modifications du microbiote intestinal et le comportement alimentaire. Pour cela, le microbiote caecal de souris YOYO (ayant été exposées plusieurs fois au régime gras sucré) ou pas sera transféré à des souris receveuses naives n’ayant jamais consommé de régime gras/sucré. L'objectif de ce travail est d’une part d'analyser le comportement des souris receveuses et d'autre part de mettre en évidence les aires cérébrales activées par les microbiotes YOYO. Pour cela, des analyses de biologie moléculaire ou des immunohistochimies dirigées contre des gènes impliqués dans le comportement alimentaire et des protéines marqueurs de la neuroinflammation seront réalisées sur les cerveaux des souris receveuses.
Bénéfices attendus
L’augmentation de la consommation alimentaire liée au plaisir à manger est un facteur clé dans l’augmentation de la prévalence du surpoids et de l’obésité. La compréhension des dérégulations de ce système du plaisir à manger est un enjeu scientifique et médical majeur. Parmi les nouveaux acteurs de la régulation du comportement alimentaire, le microbiote intestinal est de plus en plus étudié. Des données préliminaires pointent son rôle potentiel dans la régulation du comportement du plaisir à manger dans le cadre d’alternance entre des régimes normaux et régimes gras/sucrés. Ce type de comportement est largement répandu dans la population en général mais également dans les stratégies nutritionnelles mise en œuvre pour la perte de poids, qui sont généralement peu efficaces en terme de perte de poids sur le long terme. Ce travail pourra permettre de mettre en évidence le rôle de certaines bactéries en particulier et leurs cibles au niveau du cerveau afin, à long terme, d’envisager des développmenents thérapeutiques utilisant les bacteries indentifiées pour moduler la prise alimentaire.
Procédures
Les animaux seront soumis à une contention nécessaire lors des 9 gavages (quelques secondes) réalisés lors de la déplétion du microbiote (5 gavages en 2h), le transfert du nouveau microbiote (3 gavages en 48h) et au cours du test de tolérance au glucose (un gavage à la fin des 8 semaines). Pour ce test les souris subiront une petite coupure à l’extrémité de la queue (incision : 1 seconde) et massage de la queue pour récupérer la goutte de sang (quelques secondes). Un prélèvement de sang à la veine submandibulaire sera réalisé une fois sur animaux vigiles en fin de procédure avant l’euthanasie. Ce prélèvement dure 10-15 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à un stress de par leur placement en cage individuelle tout au long de la procédure. Lors de la déplétion du microbiote, les gavages au polyéthylène glycol (PEG), d’une durée de 10 secondes, constituent un stress sévère compte tenu de leur fréquence (5 gavages en 2h). Lors du transfert de microbiote, les gavages d’une durée de 10 secondes, constituent un stress modéré car ils sont espacés de 24h. Une petite coupure au niveau de la queue réalisée une seule fois par l'expérimentateur lors du premier prélèvement du test.
Devenir
Les 72 souris seront euthanasiées pour prélever les cerveaux.
Remplacement
Il n’existe aujourd’hui pas de modèle ou de technique in vitro permettant de simuler les relations entre le microbiote intestinal, le système nerveux central et le comportement alimentaire d’un individu. Le recours à des animaux est donc nécessaire pour intégrer l’ensemble des données sur la composition et l’abondance du microbiote intestinal et des données phénotypiques et comportementales obtenues sur les mêmes animaux.
Réduction
Nous avons prévu d’inclure 24 souris par groupe expérimental et nous avons 3 groupes expérimentaux. Chaque groupe sera divisé en deux sous-groupes de 12 animaux qui seront respectivement dédiés à l’analyse de l’expression de gènes ou au marquage de protéines. D’après les études déjà menées au laboratoire, nous estimons que 12 animaux par sous-groupe sont nécessaires afin de permettre la mise en évidence de différences statistiques significatives.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un enrichissement avec du papier de nidification et une maison en propylène rouge pour permettre aux souris respectivement de faire un nid et de se cacher. Elles auront également un bâton à ronger. Afin de palier au stress dû à l'isolement des animaux , les cages seront en plexiglass transparentes et mises côte à côte pour permettre les interactions visuelles et sonores entre les animaux. Ces enrichissements permettent d'assouvir au mieux les comportements naturels de l'animal. Les animaux seront surveillés chaque jour (surveillance visuelle) au moment de la prise alimentaire (mesurée par pesée de l’aliment). Un score clinique sera établi lors de la surveillance quotidienne. Une perte de poids dépassant 20 % du poids initial de l’animal sera considérée comme un point limite majeur. Des points limites spécifiques lors des gavages seront également mis en place.
Choix des espèces
Des souris C57BL6 mâles adultes (agés de 12 semaines au début de la procédure) seront utilisés. Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur les maladies métaboliques induites par des régimes riches en énergie en raison de ses réponses reproductibles. Des données préliminaires sur ce modèle animal sont de plus disponibles notamment sur les souris donneuses dont sont issus les microbiotes qui seront transférés. Il est donc indispensable d’utiliser des animaux de la même espèce, du même âge et du même sexe que les souris donneuses de microbiote. Nous avons choisi de travailler sur des animaux de 12 semaines d’âge afin de travailler sur des animaux adultes ayant un microbiote stabilisé.
Etude du rôle de l’inflammation hypothalamique dans les complications cardiovasculaires associées à l’obésité et au diabète
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
672 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie est soumise à un régime riche en graisse pendant treize à seize semaines pour développer obésité, diabète et athérosclérose, avec implantation d'une sonde de télémétrie, mesures de pression artérielle, injections et induction d'une fibrillation cardiaque. Le porteur indique que le régime réduit la mobilité des souris et que la chirurgie et les manipulations génèrent du stress, les animaux étant mis à mort pour prélever leurs tissus. Il affirme qu'il n'existe "aucun moyen de remplacer" de telles études portant sur l'ensemble de l'organisme.
Objectifs
L’obésité est associée avec une inflammation chronique de faible intensité impliquée dans le développement des facteurs de risque du diabète de type 2. La consommation d’un régime riche en graisse s’associe en effet à une inflammation précoce d’une partie du cerveau, l’hypothalamus, contrôlant la dépense énergétique, suggérant son rôle critique dans le développement de l’obésité et de ses conséquences. Cependant, les mécanismes impliqués dans l’initiation de l’inflammation hypothalamique ne sont pas totalement connus. Dans ce projet, en utilisant une nouvelle stratégie ciblant spécifiquement les cellules hypothalamiques, nous cherchons à diminuer l’inflammation associée à la prise d’un régime riche en graisse utilisant différents modèles de souris avec prédisposition à l’inflammation et au diabète. L’expérimentation animale prévue dans ce projet permettra d’obtenir des données pour améliorer les altérations métaboliques et cardiovasculaires associées à l’obésité ainsi que favoriser le développement de thérapies plus effectives.
Bénéfices attendus
Démontrer l'implication de la protéine NLRP3 dans le processus inflammatoire associé au développement de l’obésité et du diabète au niveau hypothalamique. En plus, la confirmation de l’implication de NLRP3 dans la dérégulation hypothalamique de la prise de poids et les dépenses d’énergie impliquerait sa validation en tant que nouvelle cible thérapeutique pour le traitement de l’obésité.
Procédures
Six interventions : - Régime riche en graisse : 13 (procédure 1) ou 16 semaines (procédure 2) – Implantation sous-cutanée : 1 implantation/animal, durée 20 minutes (procédure 2) - Mesure pression artérielle : 6 mesures (6 jours, procédure 1) et 12 mesures (28 jours, procédure 2), durée : 10 minutes/mesure - Prélèvement de sang : 6 prélèvements d’une goutte de sang par souris à la fin du régime (procédure 1), durée de chaque prélèvement < 5 minutes. - Injections intraveineuses : 2 ou 12 injections (une injection tous les 3 jours pendant les dernières 7 jours dans la procédure 1 ou 4 semaines dans la procédure 2), durée de chaque injection < 5 minutes. - Induction d’une fibrillation atriale : une fois (procédure 2), durée 20 minutes/animal.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les souris seront les suivants : 1) Prise de poids liée à un régime enrichi en graisse ; 2) Développement de maladies liées à cette alimentation spécifique : obésité, diabète de type 2, athérosclérose ; 3) Mobilité réduite dans des cages à cause de la prise de poids ; 4) Stress liée à la chirurgie après l’implantation de la sonde de télémétrie ; 5) Stress lié aux manipulations (échographie, prise de la pression artérielle sur animal éveillé, pris de la température au niveau rectal, prise de sang de la queue, injection de vésicules extracellulaires). Les 3 premiers effets concerneront 288 souris sur 672, qui seront nourris avec le régime riche en graisse. L’effet 4 concerne 168 souris puis l’effet 5 concerne l’ensemble des souris.
Devenir
A la fin du protocole, des prélèvements de tissus seront effectués sur les animaux mis à mort. Il est nécessaire d'analyser chaque tissu pour évaluer les effets du régime riche en graisse.
Remplacement
Il n’existe aucun moyen de remplacer de telles études qui englobent l’ensemble de l’organisme dans sa réponse physiopathologique, et seule l’expérimentation animale permet un suivi complet des altérations métaboliques et cardiovasculaires associées à l’obésité et au diabète, comme la formation de la plaque d’athérome depuis ses phases les plus précoces.
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris à celui requis pour obtenir une validation statistique des résultats. Le nombre d’animaux à inclure dans chaque groupe expérimental a été déterminé pour chaque expérience en fonction des données de la littérature, de notre expérience avec ces modèles maitrisés au laboratoire depuis plusieurs années et à l’aide du logiciel statistiques avec un écart-type de 20%, un risque alpha=5% et une puissance beta=95%, il est nécessaire d’inclure 12 animaux par groupe. Également, afin de réduire le nombre d’animaux, nous utiliserions un même animal pour plusieurs mesures.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera donc évalué de façon hebdomadaire en observant leur comportement. Les indices pouvant suggérer une douleur au moyen du score de grimace (rétrécissement des orbites oculaires et yeux mi-clos, renflement du nez, renflement des joues, positionnement des oreilles vers l'arrière, changement de position des vibrisses) seront surveillés. En plus, plusieurs paramètres seront évalués (évolution du poids, suivi des plaies, apparence physique, comportement, réponses comportementales aux stimuli) sur la base d’attribution de scores. La grille de scoring des points limites est montrée dans chaque procédure. De plus, comme les animaux vont prendre du poids et pour favoriser leur sociabilisation, nous mettrons au maximum 4 animaux par cage. Cependant, dans certains cas, il est possible d’avoir un animal mâle isolé. Dans la cage, les animaux auront à disposition des cabanes pour se cacher, grimper et faciliter leur accès à la nourriture. De même, ils auront à disposition des bâtonnets de peuplier afin de leur permettre de ronger quelque chose de dur puisque le régime riche en graisse rend les croquettes moins dures que leur nourriture habituelle. Les souris diabétiques étant polyphagiques, polydispisques et polyuriques, elles seront placées avec une litière abondante et absorbante. La fréquence du changement de litière sera augmentée en fonction des besoins des animaux.
Choix des espèces
Ce projet vise à analyser les mécanismes moléculaires impliqués dans la favorisation de l'inflammation au niveau hypothalamique responsables des altérations métaboliques et cardiovasculaires associées à l'obésité et au diabète. À cette fin, nous avons choisi d'utiliser l'espèce Mus musculus modèles de souris sauvage C57BL/6, en tant que contrôle, et des souris transgéniques knock-out pour plusieurs protéines ainsi que des souris présentant une mutation spontanée du récepteur de la leptine, les souris db/db. L’étude comparative de l’effet du régime riche en graisse dans ces modèles de souris permettra de relier directement le processus inflammatoire avec le développement de l’obésité et le diabète. L'utilisation de ces modèles animaux est une condition nécessaire à l'avancement de la recherche à la suite d’études déjà réalisées in vitro dans le laboratoire avec des échantillons de patients et différents types de cellules. Les souris seront utilisées à l’âge de 6-8 semaines, pour lequel les animaux sont considérés comme adultes et peuvent être nourris avec un régime riche en graisse sans risque de compromettre leur développement.
Détermination du potentiel santé de compléments alimentaires enrichis en polyphénols dans le cadre de la Dégénérescence Maculaire Liée à l’Age (DMLA)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
1 864 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un œil reçoit des impacts laser sous anesthésie, provoquant une cécité partielle, puis des injections intraoculaires d'anti-VEGF et de molécules inflammatoires, tandis qu'un complément enrichi en polyphénols leur est administré par gavage pendant quarante-deux jours. Le porteur affirme n'impacter qu'un seul œil pour éviter la cécité totale et juge les supplémentations sans effet indésirable d'après des tests antérieurs. Il indique que ces compléments, déjà testés sur cellules rétiniennes, doivent être évalués sur l'ensemble de la rétine, les organes étant prélevés après la mise à mort.
Objectifs
La Dégénérescence Maculaire Liées à l’Age (DMLA) est la première cause de la perte partielle de la vision centrale chez les plus de 50 ans dans les pays industrialisés. La DMLA ne rend pas complétement aveugle mais reste très invalidante. Elle se traduit par une dégradation d’une partie de la rétine responsable de la vision haute définition et en couleur. La forme la plus sévère est la forme humide caractérisée par une formation excessive de vaisseaux sanguins. La phase précoce de la DMLA est caractérisée par un contexte de stress oxydant qui participe à la mise en place d’un stress inflammatoire favorisant la création de nouveau vaisseaux (néoangiogenèse). Ces néovaisseaux sont désorganisés et de mauvaises qualités, ce qui entraîne d’éventuelles hémorragies rétiniennes. Ils sont à l’origine d’une accumulation de liquide au niveau de l’épithélium rétinien entrainant une désorganisation des photorécepteurs et un décollement de la rétine, ce qui provoque une perte partielle de la vision centrale. Le traitement principal consiste en des injections dans l’œil d’anticorps permettant de contrecarrer l’action d’une molécule appelée VEGF qui favorise la néoangiogenèse. S’il permet de retarder l’évolution de la maladie, ce traitement n’est aucunement curatif et certains patients acquièrent une résistance aux anti-VEGF entrainant une perte de leur efficacité. Il est nécessaire de développer de nouvelles approches thérapeutiques permettant de prévenir la survenue de résistance et/ou d’améliorer les thérapies actuelles. La prise de compléments alimentaires riches en anti-oxydants tels que les oméga-3 ou encore les polyphénols est recommandée aux patients souffrant de DMLA de manière à diminuer son développement. Les polyphénols possèdent aussi des propriétés anti-angiogéniques démontrées dans le cadre de cancers. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est d’identifier si différentes supplémentations en polyphénols et/ou oméga-3 pourraient prévenir ou retarder la progression de la DMLA, dans un contexte pro-inflammatoire induit (Lipopolysaccharide) ou non. Pour cela, le modèle murin de néovascularisation choroïdienne, induit par impact laser dirigé contre la rétine et classiquement décrit dans la littérature pour mimer le phénotype de la DMLA, sera utilisé pour identifier de possibles nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’identifier les compositions de supplémentations polyphénoliques les plus prometteuses dans la lutte contre la DMLA et de déterminer la fréquence de supplémentations ainsi que les doses nécessaires afin d’obtenir un effet bénéfique lors de leur utilisation seules ou en combinaison avec les traitements actuels anti-VEGF. Si les supplémentations s’avèrent accroitre l’efficacité du traitement anti-VEGF dans le temps, ce projet pourrait faire émerger de nouveaux schémas thérapeutiques incluant des traitements nutritionnels en combinaison avec des injections d’anti-VEGF et notamment suggérer qu’avec certaines supplémentations un espacement entre ces injections est possible, tout en préservant l’efficacité du traitement. Ce serait d’autant plus précieux puisque ces injections d’anti-VEGF sont coûteuses et que leur trop grande fréquence est une contrainte majeure dans le parcours de soin des patients et augmente le risque de phénomènes de résistance. Cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui sous-tendent l’efficacité de ces supplémentations. Les différents prélèvements d’organes ou de sang vont permettre de savoir si les différents agents, extraits et formulations sont capables de franchir la barrière hémato-encéphalique, s’accumuler dans la rétine (en globalité ou seulement certains de leur composants ou métabolites) et s’ils ont un effet protecteur global. De plus, des analyses protéiques et transcriptomiques de ces échantillons permettront d’analyser les mécanismes moléculaires responsables des effets bénéfiques des différentes supplémentations, effets anti-inflammatoires y compris.
Procédures
Tous les animaux seront soumis qu’à 3 types d’interventions. Afin de mimer la maladie, les animaux seront soumis à une séance d’impact laser touchant qu’un seul œil et durant laquelle les animaux seront anesthésiés. L’anesthésie sera réalisée par injection intrapéritonéale de kétamine, injection qui durera environ 5 secondes. Les souris resteront anesthésiées pendant 30 minutes, période au cours de laquelle elles recevront des impacts laser durant 30 secondes. Elles seront soumises, toujours sous anesthésie, à des injections intraoculaires d’anti VEGF (soit une injection à J31 soit 2 injections à J31 et J42) et de molécules conduisant à l’inflammation (une injection à J31) ou de solvant contrôle, et ce uniquement dans l’œil ayant reçu les impacts laser. Chaque injection durera 5 secondes. Enfin, il leur sera administré quotidiennement par gavage ou par alimentation des supplémentations ou des solvants contrôles pendant 42 jours. Seule cette dernière procédure sera réalisée sur animal vigile et durera 10 secondes lors des gavages et jusqu’à 30 minutes lors de l’administration à l’aide d’une croquette appétente. L’implantation de mini-pompes osmotiques sera réalisée par un personnel qualifié, avec du matériel chirurgical stérile, et se fera selon une procédure de chirurgie au niveau abdominal de 336 souris préalablement anesthésiées. La durée de la chirurgie est estimée à 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales ont été définies de manière à minimiser les dommages, souffrances, douleurs et angoisse. Supplémentation : l’innocuité des différentes supplémentations ont déjà été testées sur des modèles murins, elles n’induisaient pas d’effet indésirable. Impacts Laser : Les impacts lasers induisent une cécité partielle (atteinte de la vision centrale). Le fait de n’impacter qu’un seul des 2 yeux permet d’éviter la cécité totale. Cette pratique clinique est couramment utilisée chez l’Homme souffrant de pathologies rétiniennes et ne nécessite ni anesthésie générale ni prise d’antalgique. Cependant, tout animal sur lequel nous aurons induit une NVC à un œil et qui présenterait une anomalie sévère sur l’œil controlatéral (cataracte, kératite sévère) sera systématiquement mis à mort. Nous impacterons un seul œil ceci en pleine conformités avec les règles d’utilisation des animaux pour la recherche en ophtalmologie (directives de l’ARVO), qui interdisent l’intervention sur les 2 yeux d’un même animal. Implantation de mini-pompes osmotiques au niveau abdominal et traitement LPS : Des effets secondaires pourront être observés tels que des signes de fatigue, des diarrhées et une perte de poids. L’état générale des animaux sera évalué de manière journalière. De plus, tout animal présentant des signes de souffrance extrême tels qu’une perte de poids de plus de 20 % en 72 h sera mis à mort. Traitement intravitréen d’anti-VEGF et de LPS : Les effets secondaire associés aux injections intravitréennes d’anti-VEGF pourront être observés tels que l’apparition d’une cataracte ou kératite sévère. Tout animal sur lequel un œil présenterait une anomalie sévère (cataracte, kératite sévère) sera systématiquement mis à mort.
Devenir
Afin de prélever différents organes pour réaliser nos différentes analyses, tous les animaux serons mis à mort à l’issue de chaque expérience.
Remplacement
Les différentes supplémentations utilisées dans cette étude ont déjà fait l’objet d’études in vitro ayant démontrées leurs bénéfices sur une lignée cellulaire rétinienne humaine. Cependant, ces études ne montrent des résultats que sur des cellules séparées de leur environnement d’origine au sein de la rétine. Le modèle animal nous permet d’étudier l’impact de nos supplémentations sur l’ensemble de la rétine. Le modèle animal nous permettra d’étudier l’impact de nos supplémentations sur l’ensemble de la rétine. De plus, un de nos objectifs est de détecter et mesurer les taux de métabolites, ce qui est possible uniquement sur modèle animal car il est nécessaire d’avoir l’effet de premier passage hépatique. Les études sur lignées cellulaires ou encore sur des organoïdes de rétines ne nous permettraient pas d’étudier ce mécanisme. Des études précliniques avec des animaux sont incontournables pour la finalité de ce projet puisqu’il est nécessaire de considérer l’aspect pharmacocinétique et pharmacodynamique des molécules de nos différentes supplémentations incluant le processus de transformation de ces molécules par l’organisme (pouvant conduire à une augmentation de leur efficacité ou bien une perte de leur efficacité). Notre projet vise également à étudier l’impact de nos supplémentations sur l’inflammation aussi bien au niveau de la rétine qu’au niveau systémique. Si les études sur des macrophages primaires humains isolés nous permettent d’apprécier la capacité des supplémentations à diminuer l’inflammation produite par ce type cellulaire, elles ne nous permettent pas pour autant d’étudier l’inflammation au niveau systémique d’où la nécessité d’utiliser un modèle animal.
Réduction
L’induction par impact laser du modèle de murin de DMLA utilisée dans ce projet ainsi que les méthodes de suivi de l’angiogenèse associées sont parfaitement maitrisées au sein de notre équipe, évitant ainsi de réaliser des étapes de mises au point supplémentaires et, par conséquent, l’utilisation d’un trop grand nombre d’animaux. Dans le cadre de manipulations in vivo antérieures à ce projet, la majorité des supplémentations décrites dans ce nouveau projet ont déjà fait preuve d’une certaine efficacité dans un contexte de DMLA quand elles sont utilisées seules. Comme précédemment mentionné, cela permet d’avoir déjà des schémas de traitement (doses, fréquence) fiables et ainsi d’éviter la réalisation de mises au point supplémentaires et de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour ce projet. La maladie sera mimée sur un seul œil (droit) ce qui permettra d’utiliser le second d’œil (gauche) comme contrôle (sans NVC, sans traitement avec LPS et anti-VEGF) et ainsi de réduire le nombre d’individus utilisés. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminer de façon à avoir le minium d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statiquement analysables.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupe (entre 3 et 10 animaux par cage) pour favoriser les contacts sociaux, avec un enrichissement du milieu approprié et nécessaire à leur bien-être, à savoir par cage : des objets et des jouets leur permettant de se cacher, de maintenir une activité et de développer leur répertoire comportemental. La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum. Si les points limites que nous avons établis sont atteints, les souris seront mises à mort selon la méthode choisie. Après chaque procédure nécessitant une anesthésie (séance d’impact laser, injection intravitréenne, incision abdominale), nous instillerons une goutte de gel de méthylcellulose (Methocel® 2%) sur chaque œil afin d’éviter tout dessèchement de l’œil pouvant favoriser l’apparition d’une inflammation de la cornée non souhaitée. Les animaux seront ensuite replacés par groupe dans une cage de réveil sous conditions optimales de température et d’hygrométrie (respectivement 23°C et 55%). L’état des animaux sera évalué chaque 15 minutes jusqu’à leur réveil, puis toutes les 12 heures pendant les 36 heures suivantes.
Choix des espèces
La littérature justifie pleinement l’utilisation de la NVC induite par laser chez la souris pour mimer et étudier la DMLA in vivo et identifier à la fois les facteurs promouvant la maladie et l’impact bénéfique possible de traitements utilisés seuls ou en combinaison. Bien que d’autres modèles mimant la DMLA chez l’animal existe, le modèle de NVC est recommandé pour faire de la recherche à haut débit d’un grand nombre de molécules ou de formulations complexes pouvant aboutir à une utilisation chez l’Homme. Il est important de conserver ce modèle d’étude de la DMLA car il a déjà été démontré un potentiel santé du Resvega® et du Nutrof® à partir de ce même modèle. Ce nouveau projet nous permettra d’accroitre nos connaissances sur les différentes supplémentations en combinaison avec les anti-VEGF afin d’optimiser les traitements actuels utilisé chez l’Homme. Pour ce projet, nous utiliserons des souris de 8 semaines correspondant à un stade de développement adulte de l’animal et d’un poids minimum de 20 g. Nous pouvons considérer qu’à ce stade les souris ont acquis une maturité physiologique, ainsi qu’une maturité de l’acuité visuelle.
Effet d’une série de composés anti-obésité sur le métabolisme énergétique chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
104 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par une alimentation grasse, elles reçoivent un gavage quotidien puis le composé anti-obésité par gavage, et passent 72 heures en cages métaboliques en hébergement individuel. Le porteur reconnaît que l'isolement "peut induire une nuisance" chez ces animaux sociables, mais le juge "incontournable" et lié à la "nécessité" de mesurer les dépenses énergétiques. Il conclut que l'utilisation d'animaux devient "indispensable" faute de méthode de substitution, l'étude étant menée pour un client industriel.
Objectifs
Le présent projet vise à tester l'efficacité d'une série de composés développés en tant que traitements anti-obésité sur le métabolisme énergétique chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse.
Bénéfices attendus
Si la présente étude permet de mettre en évidence une efficacité des composés en développement sur les dépenses énergétiques, ces deniers seront employés ultérieurement dans le cadre d'études cliniques et pourraient, à terme, obtenir une autorisation de mise sur le marché.
Procédures
Les animaux recevront des administrations quotidiennes de véhicule par gavage pendant 7 jours avant traitement pour les habituer à la procédure d'administration. Le traitement en lui-même est aigu et donc limité à une seule administration, également par gavage. Le poids corporel des animaux sera mesuré 7 fois au cours de l'étude. Les animaux seront hébergés dans des cages équipées d'un système de mesure par calorimétrie indirecte pendant 72h (24h d'habituation suivies de 48h de mesure).
Impact sur les animaux
L'hébergement individuel peut induire une nuisance chez les souris qui sont des animaux sociables, mais il s'avère incontournable de par la nécessité de mesurer les dépenses énergétiques, l'activité locomotrice et la prise alimentaire individuels lors du passage dans les cages métaboliques. Si les animaux n’étaient isolés que pendant les mesures en cages métaboliques, cet isolement soudain pourraient induire un stress sur les animaux et perturber la validité des mesures. C’est pourquoi nous préférons isoler les animaux dès réception, et les laisser s’habituer à cet état pendant ls 14 jours que précèdent la mesure en cages métaboliques. Il est à noter que pour ces dernières, les méthodes d'enregistrement employées sont totalement non-invasives. Les traitements par voie orale et les mesures de poids corporel à l'état vigile peuvent être source de stress ou de nuisances.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure. En effet, l'étude implique des analyses biochimiques et histologiques sur les organes prélevés (tissus adipeux, foie) qui doivent ainsi être collectés à l'issue de la procédure.
Remplacement
Les composés testés par le client ont tout d'abord été développés sur la base d'une approche computationelle des données existantes sur les cibles d'intérêt (ici la thermogenèse adptative). Ces approches ont permis de développer des composés ciblant théoriquement la thermogéenèse adaptative. Dans un second temps, des données préliminaires ont été acquises par le client par le biais d'approches sur cultures cellulaires d'adipoytes et sur explants tissulaires. Ces travaux ont permis de mettre en évidence un impact des composés tests sur la thérmogénèse adaptative, notament par une forte activations du gène UCP-1. A ce stade de développement, l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques devient indispensable car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact global d’un composé sur les dépenses énergétiques, le poids corporel, la prise alimentaire et les autres paramètres altérés dans le cadre des troubles métaboliques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le fait de travailler avec des animaux préconditionnés par le fournisseur permet de limiter la variabilité du phénotype obtenu, les animaux livrés ayant tous répondus au régime (pas d'animaux résistants). Ceci permet de limiter les effectifs de chaque groupe (pas d'animaux résistants).
Raffinement
Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les animaux seront hébergés en cages individuelles du fait de la nécessité de mesurer précisement l'impact du composé sur la prise alimentaire individuelle des animaux. Néanmoins, les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout de dômes en carton et de matériel de nidification spécifiques pour rongeurs. Les expérimentateurs en charge de la manipulation des animaux et des administrations orales sont rodés à ce type de pratique. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis.
Choix des espèces
Le modèle de souris rendues obèse par une alimentation enrichie en graisse est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment employé dans les études précliniques de composés visant les troubles métaboliques. Ce modèle à pour avantage majeur de présenter une étiologie de la pathologie similaire à celle responsable de l'obésité chez l'humain.
Effet d’une thérapie cellulaire sur les symptômes liés au diabète chez un modèle de diabète de type 1 induit par la streptozotocine chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
240 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. On les rend diabétiques par une injection de streptozotocine, puis on leur implante par chirurgie abdominale des îlots pancréatiques encapsulés dans un polymère développé par un laboratoire partenaire. Le porteur indique que l'hébergement individuel constitue une nuisance pour ces animaux sociaux, s'ajoutant à l'état diabétique et aux douleurs post-opératoires. L'étude teste la formulation d'un laboratoire pharmaceutique client, les rats étant tués pour prélever pancréas, tissu adipeux et reins.
Objectifs
Le laboratoire pharmaceutique partenaire développe des formulations pour des composés déjà utilisés en clinique humaine dans le domaine des troubles métaboliques (obésité, diabète...) et qui permettent d'en améliorer leur biodisponibilité et leur efficacité (meilleures propriétés pharmacocinétiques) tout en améliorant la qualité de vie des patients (par amélioration de la posologie). Parmi ses axes de recherche, le laboratoire a développé des formulations sous forme de polymères permettant d'encapsuler des ilots de Langherans exogènes. Des données préliminaires, réalisées in vitro, indiquent que les polymères développés sont capables : 1) d'autoriser la détection des taux de glucose par les cellules beta des ilots de Langerhans 2) d'autoriser la sécrétion de l'insuline par ces mêmes cellules et son relargage en dehors du polymère 3) d'améliorer la survie des cellules béta transplantées, notamment par une réduction de l'action du système immunitaire de l'hôte. Le présent projet vise à tester l'impact de leurs polymères sur l'efficacité d'une thérapie cellulaire à base d'ilots de Langerhans de rat chez un modèle de rat rendu diabétique de type 1 par une administration unique de streptozotocine.
Bénéfices attendus
De nos jours, les options thérapeutiques dont nous disposons face au diabète sont relativement nombreuse. Néanmoins, une des difficultés rencontrées aujourd'hui provient du fait que les composés anti-diabétiques ne permettent pas une régulation optimale et continue de la glycémie. L'une des approches actuelles pour contourner ce problème consiste à développer des technologies se rapprochant d'un "pancréas artificiel". Les approches les plus évoluées dans ce domaine consistent en des implants d'ilots de Langerhans exogènes. Une telle approche permettrait à l'implant d'être directement sensible aux variations de glycémie de l'organisme et d'y répondre en adaptant sa sécrétion d'insuline notamment. Ces approches restent cependant pour l'heure grandement théoriques, notamment du fait de la difficulté de contourner les rejets d'implants et de la mort cellulaire au sein de ce dernier. Notre client est très actif dans ce domaine de développement et propose une approche innovante consistant à empaqueter les implants dans une formulation à base de polymères stables afin de contourner les difficultés mentionnées ci-dessus. Notre étude préclinique fait suite à une série d'études préliminaires réalisées in vitro et vise à démontrer l'efficacité de ce procédé. Si les résultats s'avèrent positifs, la solution de notre client serait testée en conditions cliniques. A terme, une telle approche pourrait fournir une option de thérapie cellulaire proche d'un "Pancréas artificiel" dans la lutte contre le diabète et améliorer considérablement la prise en charge à long terme des patients diabétiques de type 1.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Administration de Streptozotocine pour induction du diabète (administration unique). / 2) Mesures régulières de prise alimentaire et poids corporel (2/3 fois par semaine sur la durée de l'étude, sauf après administration de STZ où la mesure sera quotidienne pendant 5 jours). / 3) Chirurgie d'implantation des ilots de Langerhans enrobés (durée 20-30 minutes). / 4) Mesures de glycémie (6 mesures à l'éat nourri et 5 mesures après 5h de mises à jeun. / 5) Un test de tolérance au glucose intrapéritonéal. /5) Une mesure de composition corporelle par RMN (durée de la mesure: 2 minutes environ).
Impact sur les animaux
L'hébergement individuel, nécessaire pour des raisons scientifiques (les mesures de prise alimentaire individuelles sont des données clés de l'étude) et pratiques (les rats diabétiques ont une production d'urine extrêmement importante obligeant un change des cages tous les deux jours pour un seul animal), constitue une nuisance pour les rats qui sont des animaux sociaux. L'administration de Streptozotocine induit une destruction partielle du Pancréas et un état diabétique qui constitue une nuisance chez les animaux. La procédure implique une chirurgie abdominale pour administrer les implants qui peut engendrer des douleurs post-opératoires les heures suivants le réveil des animaux. Les prélèvements sanguins, seuls ou au cours de l'IPGTT, bien que pratiqués en bout de queue et avec des volumes très limités peuvent engendrer des nuisances. Enfin, la mesure de composition corporelle, peut engendrer un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure. En effet, l'étude implique des analyses génomiques et histologiques sur le pancréas, le tissu adipeux et les reins qui doivent ainsi être collectés à l'issue de la procédure.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’une thérapie cellulaire basée sur l'implantation d'ilots de Langerhans sur la régulation glycémique. Notamment, la capacité de sécrétion d'insuline par l'implant et son efficacité d'action dans un organisme entier ainsi que l'impact du système immunitaire de l'hôte sur la survie des cellules beta sont des paramètres nécessaires à considérer dans le système d'étude.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de rat diabétique de type 1 et sur l'analyse des paramètres d'intérêt de la présente étude. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté en fonction : 1) du fait qu'environ 25-30% des animaux sont résistants à l'induction du diabète par la STZ. 2) qu'environ 5-10% des animaux sont susceptibles de sur-réagir à l'administration de STZ dans les 4 jours suivants son administration et être exclu de l'étude suite au dépassement des points limites établis. 2) des paramètres d'intérêt majeur de notre étude. Le n a ainsi été adapté de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés dans notre modèle d'étude.
Raffinement
Les animaux seront utilisés 7 jours après leur arrivée dans l'animalerie pour leur laisser le temps de s'acclimater. Ils seront hébergés dans des cages enrichies de briquettes de bois et de tube en cartons spécifiques pour rongeur. Après administration du STZ, les rats devenant diabétiques et présentant une polyurie très importante, les fond de cages et les litières seront changés tous les deux jours. Une attention particulière sera portée à l'état de remplissage des biberons du fait de l'état polydipsique des animaux diabétiques (vérification matin et soir). Après administration de STZ, et après la chirurgie d'implantation, les animaux seront observés de façon renforcée (4 visites / jour au minimum) afin de détecter tout inconfort ou toute atteinte d'un des points limite établis. Concernant la chirurgie d'implantation, celle-ci sera réalisée sur tapis chauffant afin de maintenir la température corporelle des animaux et une couverture péri-opératoire par de la Buprénorphine sera mise en place (une dose avant chirurgie, une dose en fin de chirurgie et une troisième dose le soir de la chirurgie). Le nombre de prélèvements sanguins nécessaires au cours de l'étude étant nombreux, nous avons limité au minimum les volumes de prélèvements à chaque point (entre 10 et 30 µl de sang). Nous limiterons à 5h la durée de mise à jeun préalable avant les mesures de glycémie dites "à jeun" afin d'induire un minimum de perturbation aux animaux. Par ailleurs, la moitié des dosages de glycémie se feront à l'état nourri. Enfin, pendant l'intégralité de l'étude, une fiche de score de souffrance sera établie de façon quotidienne afin d'être en mesure de réagir le plus rapidement possible à toute altération de l'état de santé des animaux.
Choix des espèces
Le modèle de diabète de type 1 chez le rat par administration de streptozotocine est extrêmement bien documenté dans la littérature et utilisé de façon courante dans les études précliniques visant au développement de thérapie anti-diabétiques. Par ailleurs, les ilots de Langerhans utilisés dans les implants développés par notre client sont des ilots prélevés chez le rat, justifiant de maintenir ce modèle dans notre étude. Les animaux seront livrés à un âge de 6 semaines, et recevront l'implant à l'âge de 9 semaine, soit au stade jeune adulte. Cet âge a été choisi afin de mimer au mieux la population humaine à laquelle le produit en développement sera destiné.