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Evaluation de différentes formes galéniques implantables au niveau la zone portale chez le porc miniature comme thérapeutique du diabète de type 2 – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Aucun ne sera réveillé de la dernière anesthésie, le porteur estimant ce réveil "potentiellement douloureux" et impossible à soulager. 20 porcs miniatures adultes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un implant destiné à libérer une molécule contre le diabète de type 2 leur est posé par cœlioscopie près de la veine porte, avec un suivi d'un à six mois, des anesthésies répétées, des prises de sang, un scanner, puis une tomographie par émission de positons sous une anesthésie terminale de deux heures. Le porteur liste comme effets possibles une brèche vasculaire, une compression de la veine porte et une péritonite, et écrit qu'un calcul de puissance statistique "n'est pas pertinent" pour ce type d'expérience.
Objectifs
Le diabète de type 2 est une maladie endémique qui touche plus de 25 millions de personnes dans le monde. De nouveaux traitements existent mais leur efficacité est entachée par de nombreux effets indésirables. Une solution vise à rétablir la sensibilité des récepteurs au Glucagon-like-peptide 1 (GLP-1 r) situés dans un très court segment de la veine porte. Cela peut être produit par la libération locale et prolongée d’un composé capable de restaurer la densité des récepteurs GLP-1. Ce dernier est libéré par un implant idéalement biodégradable sur plusieurs mois. Le projet vise à évaluer la conversion d’un dispositif antérieur reposant sur un implant non biodégradable cylindrique en dispositif utilisable chez le patient humain et répondant aux bonnes pratiques de fabrication en accord avec les autorités de régulation des dispositifs biomédicaux implantables (GMP - good manufacturing practices). Le but de l’expérience est d’évaluer plusieurs dispositifs implantables biodégradables susceptibles de libérer in situ, sur plusieurs mois, une dose idoine de la molécule capable de réguler la densité des récepteurs GLP1. Cette évaluation comprend également une mesure directe et indirecte de la libération de la molécule active afin de calibrer différents tests in vitro de validation des implants dans le cadre de l’utilisation clinique chez l’homme de l’implant une fois celui-ci sélectionné.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont ceux associé à la possibilité de lancer la phase humaine du programme. Les bénéfices à long terme sont directement associés à la mise en place d'une thérapeutique alternative au traitement du diabète de type 2. Dans tous les cas, nous visons la production d’un dispositif médical susceptible d’être produit en condition GMP et dont la mise en place soit faiblement risqué pour le patient tout en allongeant de façon significative la durée de libération de la molécule active. L’idéal étant de disposer d’un dispositif médical qui puisse fonctionner plusieurs années i.e. qui libère la molécule active durant cette période. Cela nécessite de façon connexe de disposer d’un modèle de libération in vitro. L’expérience proposée vise entre autres à caliber in vivo ce modèle in vitro
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure comprenant diverses étapes durant la durée du projet. Au cours de la première expérience, trois types de dispositifs libérant une molécule active seront placés par voie chirurgicale coelioscopique (durée max de la chirurgie proprement dite - 15 minutes) chez trois groupes d’animaux. Chacun de ces groupes sera suivi durant 1 mois avec une anesthésie au cours de la semaine 2 et 4 post implantation. Au cours de cette anesthésie, un scanner et une prise de sang (2,5 mL) seront réalisés (durée max 30 minutes). La dernière anesthésie est terminale et permettra avant l’administration de l’agent déclenchant l’euthanasie une tomographie d’émission positronique destinée à la mesure de la densité des récepteurs GLP-1 (durée anesthésie 2 heures). Au cours de la seconde expérience, un implant choisi à la suite des résultats de la première expérience sera également implanté par voie chirurgicale coelioscopique sur un groupe unique d’animaux. les animaux seront suivi durant 6 mois avec 4 prises de sang sous anesthésie légère toutes les deux semaines puis tous les mois. Comme pour les animaux de l’expérience précédente, une dernière anesthésie terminale permettra avant l’administration de l’agent déclenchant l’euthanasie une tomographie d’émission positronique destinée à la mesure de la densité des récepteurs GLP-1. Dans tous les cas, les animaux seront logés en hébergement individuel et cela pour la totalité de la durée des procédures. Cela est rendu nécessaire par l’utilisation d’un système robotisé de distribution de l’alimentation.
Impact sur les animaux
Le projet sera réalisé en s’assurant qu’aucune angoisse, douleur ou souffrance inutile ne soit ressentie lors de toute intervention sur les animaux. Les effets liés au risque septique bien que parfaitement maitrisés sont pris en compte dans la surveillance durant semaine post-chirurgicale (recherche d’un arrêt de l’ingestion, prostration, toux, vocalisation au couché, diminution de la diurèse, température rectale accrue). En dehors de ces effets, et dans le cas de la première expérience, les effets indésirables potentiels sont ceux directement liés à la présence physique de l’implant et correspondent soit une brèche vasculaire soit une compression portale. Ils peuvent survenir durant la totalité de la période expérimentale mais ne peuvent être objectivés que par l’imagerie abdominale (US 2D et Doppler respectivement). Ils seront suspectés par les signes cliniques classiques d’une péritonite (arrêt brutal de l’ingestion, prostration, douleur à la palpation abdominale). Outre ces signes, des effets plus complexes à mettre en évidence sont possibles mais ont un tableau clinique protéiforme. Ces effets peuvent également survenir durant la totalité du protocole expérimental. C’est pourquoi, en cas de baisse significative de l’ingestion qui reste le seul élément quantitatif précoce dont nous disposons, nous compléterons l’examen clinique par une mesure de l’ECG et de la pression artérielle. En fonction de l’impact sur le bien être de l’animal, une euthanasie préventive sera réalisée. Dans le cas de la seconde expérience, les effets néfastes directs liés à l’implant sont identifiés et résolus. Les nuisances relèvent de l’élevage en condition expérimentale (plaies de contact, fractures au moment des pesées hebdomadaires en dépit d’une conception idoine des structures d’animalerie) sur des animaux obèses. Celles-ci peuvent survenir tout au long de la durée expérimentale. Aucun autre effet indésirable n'est attendu en consequence de leur obésité. Pour les deux procédures, l'hébergement individuel induit des nuisances bien identifiées par la littérature. Cependant, les mesures prises au cours des experiences précédantes sur des animaux de statut identique montre qu'ils ne sont jamais agressifs ou atteint de stéréotypie. Les mesures prises visent donc essentiellement à prévenir l'anhedonie qui est également observée (chez l'homme) durant le T2D. Ces mesures sont essentiellement associée à des interactions fortes entre le soigneur et l'animal.
Devenir
Un réveil à la suite d'une longue anesthésie est potentiellement douloureux et/ou induit un mal-être sans qu'il ne soit réellement possible de contrer ces effets par un susbtitut pharmacologique. Face à ce risque, nous estimons qu'il est préférable de réaliser une euthanasie à l'issu de l'expérimentation
Remplacement
Ce projet réalisera de nouvelles recherches pour lesquelles l'information n'est pas déjà disponible dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales soit un atout inestimable pour la recherche, celles-ci ne peuvent pas reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez un animal modèle, qui s’apparente étroitement à l'homme. En raison du haut niveau de complexité des systèmes étudiés, de leur intégration complexe et des conséquences multiples de leurs dérèglements, il existe trop d'inconnues pour créer des modèles fiables générés par ordinateur. Cette expérience vise d’une part à valider un modèle in vitro de libération de la substance active. Ce modèle n’existe actuellement pas du fait des particularités vasculaires de la zone d’implantation. Les questions suivantes nécessitent encore un modèle animal. Comment se comporte la libération de la molécule candidate au cours du temps et plus particulièrement une fois que l’implant est inséré dans une structure jouxtant une des plus grosses veines de l’organisme ? Encore une fois, nous avons réalisé un modèle pharmacocinétique sur la base de nos expériences antérieures et nos partenaires développent un modèle in vitro de libération à l’horizon d’un an post implantation. Néanmoins, il est impératif d’avoir des données in vivo de façon à calibrer ce modèle in vitro. Par ailleurs, l’utilisation d’un modèle animal pour le volet chirurgical reste indispensable notamment pour répondre aux questions suivantes: Quelle est la meilleure matrice biodégradable et la forme optimale de l’implant pour permettre une implantation aisée en cœlioscopie. La matrice biodégradable de l’implant peut-elle supporter la procédure d’implantation et l’outil d’implantation est-il suffisant pour réduire les contraintes physiques sur l’implant de façon à ce que ce dernier reste intact ? Ces deux questions font l’objet de modélisations physiques à l’aide de l’outil Comsol. Il reste à valider les données de stress mécanique tant sur l’implant que sur les tissus biologiques qui vont accueillir l’implant - une phase qui ne peut être réalisée que sur un modèle chirurgical.
Réduction
Ce projet a été conçu pour utiliser un nombre minimum d'animaux, tout en garantissant l'obtention de résultats scientifiquement pertinents et l'atteinte des objectifs de l'étude. Néanmoins les questions posées, le caractère exploratoire des différents modèles d’implants et le risque de survenue d’événements néfastes sont tous difficilement modélisables et par voie de conséquence un calcul de puissance statistique classique n’est pas pertinent pour le type d’expérience projeté. L'objectif de réduction se basera donc sur l'expérience acquise au cours des projets antérieurs de même nature (implantation coelioscopique d'implants non biodégradable). Par ailleurs, il est tout à fait possible que rapidement les premiers essais conduisent à identifier une incompatibilité immédiate entre la nature de l'implant et la zone à traiter. Dans ce cas, le nombre d'animaux prévu pour ce sous groupe sera immédiatement réduit.
Raffinement
Des points limites sont fixés au préalable, et un suivi des animaux est effectué de facon très régulière. Les procédures chirurgicales et d’imagerie ont été conçues et validées par un vétérinaire en incluant une valence analgésique forte. Les méthodes d’imagerie sont les plus sophistiquées possible à ce jour indépendamment de l’espèce utilisée. La méthode chirurgicale est reconnue comme celle produisant les suites post-opératoires néfastes les plus limités possibles. Les possibilités d'affiner la procédure seront continuellement explorées et mises en oeuvre dans la mesure du possible pendant la durée de vie du projet. Des revues de littérature régulières seront effectuées pendant toute la durée du projet pour s'assurer que les procédures utilisées sont aussi raffinées que possible et restent conformes aux recommandations de bonnes pratiques.
Choix des espèces
Le porc s’impose comme un modèle privilégié pour les études en nutrition et neurosciences. En contexte nutritionnel délétère, le miniporc adulte développe une obésité similaire à la pathologie humaine. De plus, le capteur GLP-1r au niveau portal est altéré par l'obèsité. Le choix du modèle porcin se justifie également par rapport à l’utilisation d’une procédure d’implantation cœlioscopique qui sera celle utilisée chez l’homme et qui ne peut être effectuée techniquement sur un animal de plus petite taille. Pour les mêmes raisons de taille, la résolution spatiale obtenue par l’utilisation du modèle porcin, du fait des limitations techniques fait qu’un modèle de grande taille est recherché. Les animaux seront des adultes bien après que leur croissance ait atteint un plateau i.e. > 3 ans. Ceci se justifie par le fait que la condition visée par notre solution thérapeutique est celle du diabète de type 2 chez l'adulte et que ce dernier se développe préférentiellemetn après 45 ans
Étude d’une nouvelle classe de composés ciblant le métabolisme lipidique afin de limiter la prise de poids. EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Une puce implantée sous anesthésie à l'arrivée puis retirée par incision à la fin, une injection par jour cinq jours sur sept pendant dix semaines, un jeûne de 12 heures, jusqu'à 48 heures en cage individuelle : 1 200 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement du sang et des tissus. Nourries d'un régime riche en graisses, elles développent obésité, diabète et résistance à l'insuline, certaines lignées génétiquement modifiées présentant ces troubles dès quatre à cinq semaines. Elles passent aussi des tests de force et de course sur tapis roulant, où le porteur signale de la fatigue et, rarement, une blessure à la patte. Les molécules testées dérivent d'un composé actif in vitro dont les propriétés chimiques interdisent tout essai clinique direct, et le bénéfice annoncé pour les 8,5 millions de personnes obèses en France reste au stade de l'exploration d'une piste.
Objectifs
En 2020, environ 8,5 millions de personnes en France sont touchées par l’obésité, dont 1 million avec une obésité très sévère. Cela représente 17 % de la population. Ce qui inquiète particulièrement, c’est l’augmentation rapide de l’obésité chez les jeunes adultes (18-24 ans). Si cette tendance continue, on risque de voir apparaitre de plus en plus de maladies graves liées à l’obésité. Nos recherches portent sur une protéine, connue pour avoir plusieurs fonctions selon l’endroit où elle se trouve dans la cellule. Elle influence notamment le métabolisme des graisses et des acides aminés. De plus, nous avons montré sur des cultures de cellules qu’en bloquant l’action de cette protéine, on empêche les cellules de stocker la graisse. Ainsi, nous travaillons avec des petites molécules, dérivées d’un composé connu pour détruire spécifiquement la version de notre protéine active in vitro mais dont les propriétés chimiques ne permettent pas d’envisager d’études cliniques directement chez l’humain. Ainsi, ces nouvelles molécules sont conçues pour être plus efficaces, avec une meilleure solubilité et moins de toxicité. Après leur validation in vitro, et afin d’évaluer l’amélioration de leurs propriétés pharmaco biologiques, ces molécules seront testées dans des modèles murins d’obésité dans le but de limiter la prise de poids et in fine de réduire le risque de complications associées à l’obésité chez l’Homme. En résumé, notre projet vise à explorer une nouvelle piste thérapeutique contre l’obésité, en ciblant un acteur clé du stockage des graisses dans les cellules.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à évaluer l’efficacité d’un dégradeur d’une protéine spécifique dans la lutte contre l’obésité et les syndromes métaboliques associés. En inhibant cette protéine chez des animaux obèses ou chez des animaux ayant un régime riche en graisse, nous espérons limiter la prise de poids et montrer son rôle clé dans le stockage et l’utilisation des graisses. L’objectif est d’emmener vers l’utilisation de ces dégradeurs spécifiques comme potentielle thérapie dans la lutte contre l’obésité humaine.
Procédures
A leur arrivée, tous les animaux subiront une implantation de puce (avec une injection d’analgésique et une anesthésie volatile) utile pour leurs identifications et leurs pesées. Toute la durée de la procédure, tous les animaux seront pesés 1 fois par semaine. Cette mesure prend moins de 30 sec et sera réalisée sur animaux vigiles. En fin d’expérimentation ces animaux subiront une incision cutanée afin de leur retirer la puce (avec une injection d’analgésique et une anesthésie volatile) en vue d’analyses métaboliques. Tous les animaux seront traités avec 1 injection par jour (piqure 2 secondes) 5 jours sur 7, pendant 10 semaines. Tous les animaux vigiles auront une administration orale d'une solution de glucose (volume et sonde respectant les recommandations / 5 secondes), un prélèvement de sang à la queue (volume et voie respectant les recommandations/ 30 secondes) puis 5 prélèvements d’une goutte de sang espacés sur 4 heures (10 secondes par prélèvement). Une pesée de tous les animaux et une mesure de la composition corporelle seront réalisées pour obtenir le taux de masse maigre (muscle), de masse grasse et d'eau dans le corps de la souris. Ces mesures prennent moins de 2 minutes par souris et sont réalisées sur les animaux vigiles à la fin de chaque procédure. Ces animaux seront aussi soumis à des tests de motricité et de force (3 fois 5 minutes et 3 fois 10 secondes / deux sessions pour tous les animaux) ainsi que des tests de course.
Impact sur les animaux
Les injections répétées peuvent parfois provoquer des hématomes sous la peau. De plus, l’administration de certains traitements par voie orale (à l’aide d’une sonde spécialisée) peut irriter la gorge. Les animaux pourront ressentir un stress léger dû à la manipulation pendant l’administration du traitement, tests non invasifs (analyse de la composition du corps ou des tests de motricité. Un stress un peu plus important est possible lors d’une mise en cage individuelle de moins de 48 heures, nécessaire pour mesurer leur respiration. Pour un test sur la tolérance au sucre, un jeûne de 12 heures peut entraîner une légère perte de poids et l’administration de sucre par la bouche, peut aussi être une source de stress. Pendant un test sur tapis roulant, certains effets indésirables comme de la fatigue ou, très rarement, une blessure à la patte peut survenir. Les animaux sont cependant surveillés pendant cet exercice. Un régime alimentaire riche en gras peut conduire à des troubles similaires à ceux que l’on observe dans des maladies humaines comme l’obésité, le diabète ou une mauvaise réponse à l’insuline. Certains animaux génétiquement modifiés obèses développent ces troubles spontanément dès l’âge de 4 à 5 semaines.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés selon la méthode recommandée pour limiter la souffrance des animaux. Nous prélèverons le sang et différents tissus afin de mener notre étude et analyser les dérégulations métaboliques et l’avancement de l’obésité.
Remplacement
Dans notre laboratoire, nous menons aussi des expériences en utilisant des cellules en culture, plus précisément des cellules qui peuvent devenir des cellules graisseuses. Ces études ont montré que notre protéine d’intérêt joue un rôle important dans la formation et la composition de ces cellules graisseuses. Mais l’obésité est un problème complexe, impliquant plusieurs composantes du corps et l’étudier seulement sur des cellules in vitro ne permet pas de comprendre toutes les interactions qui se produisent entre différents organes et différents types cellulaires. En effet, l’obésité est une maladie métabolique systémique, c’est pourquoi il est nécessaire de faire des expériences sur des animaux, à l’échelle d’un organisme complet. Ces tests sont essentiels si nous voulons, à terme, développer un traitement contre l’obésité. Pour progresser vers des applications chez l’humain, les tests chez l’animal restent donc indispensables.
Réduction
Nos résultats expérimentaux obtenus sur des cellules nous permettent d’anticiper certains résultats et ainsi diminuer le nombre de conditions expérimentales in vivo. Le nombre d’animaux prévu dans le cadre de ce projet a été défini comme le nombre minimal nécessaire pour valider ces approches in vitro et tester l’ensemble de nos molécules pour mettre en évidence le meilleur candidat en vue d’une application chez l’Homme.
Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les mêmes membres du personnel. Nous ajouterons dans les cages des briques de peuplier pour éviter les problèmes de malocclusion (absence d’usure des dents à croissance continue) à cause de la nourriture enrichie en graisse qui est très friable. De plus, les animaux seront pesés une fois par semaine. Tout animal présentant des difficultés à se nourrir ou à s’abreuver sera assisté par le dépôt dans la cage d’un gel lui évitant d’aller chercher en hauteur nourriture ou boisson. Nous avons défini préalablement une grille de score en fonction de laquelle nous procéderons à l’arrêt des expérimentations ou à l’euthanasie de l’animal en cas d’atteinte des points limites. Pour le transport de courte durée (inférieure à 10 minutes), les animaux seront placés au dernier moment, en groupes, dans des boites de transport avec litière, nourriture, hydratation et enrichissement de la cage d'origine. La boite sera ensuite placée dans un suremballage afin de limiter le mouvement pendant le transport. Les véhicules utilisés seront climatisés ou chauffés en fonction de la température extérieure. Dès leur arrivée dans le deuxième établissement les souris seront remises en cage d’hébergement. Pour l'implantation et le retrait de la puce d'identification les animaux recevront préalablement une injection d’analgésique et une anesthésie volatile. Dès qu’ils seront endormis, ils seront mis sur tapis chauffant pour éviter le refroidissement. Les animaux seront préalablement habitués à tous les tests de motricité et de course en étant simplement placés sur l’appareil, d’abord sans mouvement, puis à vitesse réduite. De plus, des points limites ont été établis permettant d’éviter l'épuisement et la blessure.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour notre projet, disposant d’un génome proche de l’homme. De plus, de nombreux modèles génétiquement modifiés pour les études de l’obésité ont été générés et utilisés dans la recherche scientifique. L’expérimentation sur ces modèles, déjà établis, nous permettra de voir l’efficacité du traitement et de comprendre au mieux l’impact de celui-ci à l’échelle d’un organisme entier. Nous choisirons des souris jeunes sevrées (c’est-à-dire environ 6-8 semaines de vie). Pour notre projet, il est important d’avoir de jeune souris pour suivre au plus tôt le développement de la pathologie (obésité/diabète). Cela nous permettra aussi d’observer au mieux le temps de l’apparition des syndromes métaboliques associées à l’obésité. Nous suivrons le poids des animaux une fois par semaine dès l’âge de 8 semaines jusqu’à l’âge de 23 semaines pour 624 animaux et 33 semaines pour 576 animaux, âge auquel la différence de poids entre animaux traités ou non traités devrait être observable.
Evaluation in vivo de l’effet pharmacologique et de la sécurité de molécules destinées à être utilisées dans le traitement du diabète, de l’obésité et des maladies métaboliques
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Chiens : 50
Cochons : 120
Le protocole dépend du mode d'administration, de la fréquence et de la durée demandés par le donneur d'ordre: 600 rats, 120 porcs et 50 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour tester des formulations de médicaments contre le diabète et l'obésité. Les porcs portent un cathéter à demeure jusqu'à quatre mois, subissent des jeûnes et des anesthésies répétées, les chiens et les rats des prélèvements de sang à la jugulaire. Le porteur décrit un effet possible trop marqué des molécules, avec hypoglycémie et perte de poids. Les rats sont tués en fin d'étude, les porcs réutilisés puis tués quand leur poids gêne les manipulations, une partie des chiens réutilisée et le reste proposé à l'adoption.
Objectifs
L’obésité et le diabète constituent deux enjeux majeurs de santé publique à l’échelle mondiale. Selon l’Organisation mondiale de la santé, la prévalence de l’obésité a presque triplé depuis 1975 : plus d’un milliard de personnes vivent désormais avec une obésité, dont une proportion croissante d’enfants et d’adolescents. Cette progression s’accompagne d’une augmentation rapide du diabète de type 2, fortement associé au surpoids et à la sédentarité. D’après l’International Diabetes Federation, environ 537 millions d’adultes vivaient avec un diabète en 2021, et ce chiffre pourrait dépasser 640 millions d’ici 2030. En Europe, la prévalence du diabète avoisine 8 à 10 % chez l’adulte, avec un poids économique considérable pour les systèmes de santé en raison des complications associées. Les traitements de ces maladies reposent en grande partie sur l’utilisation de différents types de molécules actives agissant sur la glycémie ou le métabolisme. Cependant, l’efficacité d’un médicament ne dépend pas uniquement de la molécule active qu’il contient, mais aussi de la manière dont elle est formulée et présenté. La forme pharmaceutique, c’est-à-dire la manière dont un médicament est présenté (comprimé, gélule), joue un rôle essentiel dans son efficacité. Elle influence la vitesse à laquelle le principe actif est libéré dans l’organisme, son absorption et donc l’intensité et la durée de son action. Les excipients, souvent perçus comme de simples composants « inactifs », sont également déterminants : ils assurent la stabilité du médicament, facilitent sa dissolution et son absorption. Ainsi, le choix de la forme pharmaceutique et des excipients ne relève pas seulement de la fabrication, mais constitue un levier majeur pour optimiser l’efficacité des traitements. Le but du projet est de tester de nouveau excipient qui ont vocation à améliorer l’efficacité de molécules pour mettre à disposition des thérapeutes un large panel de médicaments à action rapide ou lente pour le traitement ces pathologies.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont les suivants : 1- Santé : Pour les patients, de nouveaux traitements plus efficaces, mieux tolérés et plus simples d’utilisation pourraient améliorer significativement leur qualité de vie. Des formes d’administration moins contraignantes, des effets secondaires réduits et une meilleure efficacité sur le poids ou la glycémie favoriseraient l’adhésion au traitement et l’autonomie des personnes malades. 2- Economique : ces innovations pourraient générer des économies pour les systèmes de santé en réduisant les hospitalisations, les complications coûteuses et les traitements lourds associés aux formes avancées de la maladie.
Procédures
Les porcs seront anesthésiés pour la mise en place du cathéters. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de la pose du cathéter soit environ 45min. Les cathéters restent à demeure et sont remplacés s'il deviennent non fonctionnel au cour du projet. Les prélèvements sont réalisés sur animaux vigiles par l'intermédiaire des cathéters. Si les cathéters sont non fonctionnel et qu'il n'est pas possible dans reposer un pour le prochain prélèvement, celui-ci sera réalisé à la jugulaire sur animal anesthésié. La pose de cathéters chez les chien sera réalisée sur animal vigile, les cathéters seront implantés à une veine au niveau de la patte. La durée de l'intervention est de 5 min. Un cathéter est posé avant chaque session de prélèvement. Les prélèvements sont réalisés sur animaux vigiles par l'intermédiaire des cathéters pour les temps court. Pour les temps long ou si le cathéter est non fonctionnel, les prélèvements sont réalisés sur animal vigile à la jugulaire. Nous réaliserons 4 à 5 prélèvements de ce type pour une durée n'excédant pas 1 min par prélèvement. Pour les rats, les prélèvements seront réalisés sur animal aneshésié (anesthésie gazeuse), les prélèvements sont réalisés à la jugulaire, la durée est 5min pour l'anesthésie plus le prélèvement. Le nombre de prélèvements sanguins nécessaire par session sera le suivant : Porc entre 15 à 18 prélèvements, chien entre 10 à 15 prélèvements et rats entre 10 à 15 prélèvements.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues peuvent être dus à un effet trop important des molécules testées. Il peut s’agir d’hypoglycémie, perte d’appétit, perte de poids survenant quelques jours après l’administration. Les élements suivants provoqueront du stress et un inconfort chez les animaux : 1- Toutes les anesthésies générales nécessaires aux prises de sang, aux administrations d'éléments d'essais ou aux poses de cathéter pour les porcs. 2- Les administrations d'élement d'essai sur animaux vigiles. Exemple administration orale chez le chien ou sous-cutané chez le rat. 3- L’isolement dû à la mise en place d’un cathéter, permanant chez le porc (maximum 4 mois) et transitoire chez le chien (max 4h). 4- Les mises a jeun nécessaire pour les administrations d'élements d'essais ou pour les anesthésies. La mise à jeun solide sera de 20H maximum pour les porcs et les chiens et de 6H pour les rats. La mise à jeun hydrique sera elle de 3H maximum pour les porcs, les chiens et les rats. 5-Pour les cohortes de porcs et de chiens la répétition des études peut engendrer des effets cumlatifs. Ces effets correspondent à l’ensemble des conséquences physiologiques (altération des paramètres sanguins), clinique (inflammation des sites de prélèvement) et comportementales (stress chronique) résultant de la répétition des procédures expérimentales.
Devenir
Pour les porcs, a l'issue de leur procédure et après une période de repos suffisante, les animaux peuvent être inclus dans une nouvelle session. Les animaux seront euthanasiés lorsque leur poids (85kg) ne permet plus un hébergement adapté ni des manipulations en toute sécurité. Pour les chiens, a l'issue de leur procédure et après une période de repos suffisante, les animaux peuvent être inclus dans une nouvelle session. Les animaux sont à terme réformés et entre dans un processus d'adoption ou peuvent être inclus dans d'autres projets. Pour les rats, la procédure présente des contraintes importantes (volume prélevé, anesthésies et prélèvements répétés), incompatible avec une reutilisation. Par conséquent ils seront euthanasiés en fin d'étude.
Remplacement
Les études in vitro sont utiles pour obtenir des premières informations sur le métabolisme ou la stabilité d’une molécule, mais elles ne peuvent pas reproduire la complexité d’un organisme vivant. La pharmacocinétique dépend en effet de nombreux processus intégrés : absorption digestive, distribution dans les tissus, passage des barrières biologiques, métabolisme hépatique et élimination rénale, qui interagissent entre eux et varient dans le temps. Ces phénomènes reposent sur des fonctions physiologiques complètes et complexes, impossibles à modéliser totalement in vitro. Ainsi, l’expérimentation animale reste aujourd’hui indispensable pour évaluer de façon fiable le devenir d’un médicament dans l’organisme avant son administration chez l’humain.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utiliserons des cohortes pour les pharmacocinétiques avec des porcs et des chiens. Ces cohortes permettront de réaliser plusieurs sessions jusqu’à ce que les animaux soient réformés. Chaque animal sera ainsi son propre témoin. Pour les rats le nombre d’animaux sera réduit au maximum afin d’avoir des données exploitatables. En général, les études font intervenir 6 groupes composés de 5 animaux chacun. 1 groupe par formulation. Aucun calcul statistique n’a été réalisé pour déterminer le nombre d’animaux. Celui-ci a été défini sur la base de l’expérience antérieure, de la variabilité attendue des paramètres étudiés et des objectifs de l’étude.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations avec un minimum de contraintes et de stress. Après administration des molécules testées, les animaux seront observés quotiennement et un examen clinique avec pesée sera réalisé une fois par semaine. Cathéter veineux percutané (porc) : Afin d’éviter la douleur et le stress lié aux prises de sang répétées, un cathéter per cutané sera placé au niveau de la jugulaire, 5 jour minimum avant la première pharmacocinétique. Ce cathéter sera laissé à demeure même entre les sessions. Cathtéter à la veine de la patte : Afin d’éviter de prélèver à la jugulaire, un cathéter sera posé avant la première prise de sang de la session. Ce cathéter sera laissé à demeure pour les premiers temps de la session (pas plus de 4H). Les chiens sont isolés tant qu’ils ont le cathéter. Hébergement individuel en raison du maintien permanent du cathéter : Les boxes sont ajourés, permettant au cochon de se voir,et se sentir. En outre, ils seront promenés tous les jours (fréquence qui pourra être augmenté si nécessaire) par un soigneur qu’il leur distibuera des récompenses. Afin d’atténuer le stress durant l’administration des éléments d’essai (chien et porc), les animaux seront habitués durant la période d’acclimatation à être manipulés et ils seront conditionnés à se coucher et à rester calmes quand le technicien doit réaliser les administrations (notament sous cutanée). Des anesthésiques locaux seront appliqués avant de réaliser les injections sous cutanée. Si cela est compatible avec l’étude, de la nourriture pourra être distribuée à J0 afin de faciliter les administrations. Des traitements locaux seront appliqués lors des sessions pour traiter les hématomes. Si nécessaire, suivi de la glycémie régulièr avec la mise en pace d’un arbre décisionnel. Pour les cohortes, la sucession des procédures est susceptible d’entraîner des effets cumulatifs liés aux prélèvements sanguins (volume et site prélevé) et aux manipulations répétées. Ces effets sont maîtrisés par un suivi clinique, comportemental et physiologique régulier (examen clinique, pesée, numération de formule, paramètres sanguins…), associé à des périodes de repos et aux respects des seuils limites de prélèvement. Tout signe d’altération du bien-être animal conduira à l’exclusion de l’animal et à sa réforme le cas échéant. Des points limites ont été définis.
Choix des espèces
Le rat sera pincipalement utilisé en phase précoce car il permet d’explorer rapidement l’absorption, la distribution et l’élimination d’une molécule, tout en nécessitant de faibles quantités de produit. Son métabolisme est bien caractérisé et il existe de nombreuses données historiques facilitant l’interprétation des résultats. Il est particulièrement utile pour comparer différentes formulations ou voies d’administration et orienter les choix de développement. Le chien présente une forte similarité avec l’humain en termes de physiologie digestive. De plus ce modèle présente une résistance au jeun plus importante que le porc ce qui permet de limiter le risque d’hypoglycémie lors des sessions de pharmacocinétique le necéssitant. Le porc présente une forte similarité avec l’humain en termes de physiologie digestive, d’épaisseur cutanée, de composition du tissu adipeux et de métabolisme. Il est donc particulièrement adapté pour prédire l’absorption orale et la diffusion après injection sous-cutanée. Les animaux utilisés en étude sont de jeunes adultes. Les Chiens en étude de pharmacocinétique sont de jeunes adultes finissant leur croissance pondérale. Ils présentent à ce stade un juste équilibre entre réponse physiologique et acclimatation en étude. Les Porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux qui arrivent à maturité sexuelle, leur croissance n’est pas terminée mais leur taille permet un hébergement en animalerie conventionnelle dans de bonnes conditions. D’autre part, leur poids (50kg à l’arrivée en étude) est proche d’un poids humain et permet de travailler avec des doses humaines. Les Rongeurs sont quant à eux intégrés en étude à 10 semaines, ce qui permet d’avoir des animaux avec un volume de sang circulant compatible avec le nombre de prèlèvement.
Greffes de hépatocytes primaires murins ou humains dans le foie afin de corriger un phénotype et de raffiner le processus d’humanisation
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Rendues immunodéficientes pour éviter le rejet des greffes, 933 souris vont être utilisées pour fabriquer un foie partiellement humanisé, dans des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère, toutes tuées à l'issue. Les nouveau-nés reçoivent une injection de cellules hépatiques dans le foie, après tatouage d'un orteil et biopsie d'oreille pour le génotypage. Les animaux sont tués entre quatre et six mois pour prélever sang et organes, ceux gardés pour la reproduction étant tués plus tard, en fin de période reproductive. Le porteur reconnaît l'existence de modèles in vitro, mais les juge insuffisants pour reproduire un foie humain fonctionnel.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de développer une souris dont une partie des cellules du foie est remplacée par des cellules humaines. Ce type de modèle est essentiel pour mieux comprendre certaines maladies du foie qui ne peuvent pas être correctement étudiées sur des souris normales, comme les infections par certains virus, des maladies métaboliques ou encore des troubles touchant spécifiquement les cellules du foie. Cette souris permettra aussi de mieux évaluer comment des traitements ou des médicaments sont transformés par un foie fonctionnant de façon proche de celui de l’être humain. Pour rendre cette humanisation possible, une lignée de souris a été développée afin de créer, à un moment précis, un espace dans le foie permettant l’implantation de cellules humaines. Cependant, chez les animaux homozygotes (portant cette modification génétique sur les deux chromosomes), ce mécanisme se déclenche trop tôt, entraînant une dégradation du foie qui cause leur mortalité avant l’âge de 4 semaines. Actuellement, seules les souris hétérozygotes (qui portent cette modification génétique seulement sur un chromosome), qui sont en bonne santé, peuvent être utilisées. Pour produire ces animaux, un schéma d’élevage hétérozygote × souris « sans modification » est utilisé, ce qui génère des portées contenant environ 50 % de souris sans modification qui ne peuvent pas être utilisées pour l’humanisation du foie et sont ensuite mises à mort. Le projet vise à corriger le problème observé chez les animaux homozygotes en greffant des cellules de foie saines chez les nouveau nés, afin de rétablir un foie fonctionnel et de permettre à ces animaux fragiles de rester en bonne santé. S’ils survivent et se reproduisent normalement, ils pourraient remplacer les schémas d’élevage actuels et éviter la production de souris sans modification et non utilisables. Si la greffe réalisée chez les nouveau nés fonctionne, le projet examinera également si la greffe des cellules humaines peut être faites à cet âge. Cette approche serait une avancée importante, car elle remplacerait des méthodes plus lourdes appliquées chez l’adulte par une procédure simple et peu invasive pratiquée chez le nouveau né. À terme, ce travail permettra de créer un modèle plus fiable pour la recherche, tout en améliorant le bien être animal et en réduisant le nombre total de souris nécessaires.
Bénéfices attendus
Le développement d’une souris possédant un foie partiellement humain permettra d’étudier un large ensemble de maladies du foie qui ne peuvent pas être correctement reproduites chez les souris normales. Ce modèle pourra notamment servir à mieux comprendre les infections provoquées par certains virus qui n’infectent que les cellules humaines du foie, mais aussi des maladies métaboliques comme celles impliquées dans l’accumulation de graisses dans le foie, ou encore des atteintes chroniques touchant le fonctionnement global de cet organe. Un tel modèle est également utilisé pour étudier comment les médicaments sont transformés dans le corps humain, car le foie joue un rôle central dans l’élimination et la détoxification de nombreuses substances. Si ce projet donne les résultats espérés, il permettra d’améliorer la manière dont les souris sont élevées pour produire le modèle au foie humanisé. Aujourd’hui, suite schéma d’élevage hétérozygote × sans modification, une partie importante des souris nées sont des animaux non-modifiés, qui ne peuvent pas être utilisée et sont ensuite mises à mort. En rendant possible l’utilisation d’animaux homozygotes qui jusque là ne survivaient pas, le projet réduirait fortement ce nombre et rendrait l’élevage beaucoup plus efficace et respectueux des animaux. Le projet pourrait aussi remplacer certaines étapes plus lourdes du processus d’humanisation actuellement réalisées chez l’adulte par des procédures plus simples et moins invasives chez le nouveau né. Cela améliorerait considérablement les conditions de travail avec ces animaux et diminuerait l’inconfort lié aux traitements ou aux interventions nécessaires. Ainsi, ce projet présente à la fois un intérêt scientifique — en permettant de mieux étudier des maladies humaines du foie — et un intérêt éthique, puisqu’il contribue à réduire le nombre d’animaux utilisés et à rendre les procédures plus respectueuses de leur bien être.
Procédures
IDENTIFICATION ET GENOTYPAGE : Les souriceaux reçoivent un tatouage d’orteil pour leur identification individuelle. Une biopsie d’oreille est prélevée au même moment afin de permettre le génotypage. L’ensemble de la manipulation dure généralement entre 30 et 90 secondes. Dans de rares cas, un second prélèvement auriculaire peut être nécessaire si l’échantillon initial n’est pas exploitable. GREFFES DE CELLULES HEPATIQUES : Les greffes consistent en une unique injection intrahépatique transcutanée réalisée chez les nouveau nés. Cette intervention ne prend que quelques secondes et n’entraîne qu’une douleur minimale. Chez certaines souris hétérozygotes, des injections additionnelles d’un composé destiné à faciliter la reconstitution du foie peuvent être réalisées une fois les animaux sevrés. Chaque injection dure quelques secondes et provoque une gêne très limitée. Au maximum, une injection hebdomadaire est prévue, correspondant à un maximum de 14 injections si l’animal est suivi jusqu’à l’âge de 4 mois. PRELEVEMENTS SANGUINS : Chez les animaux greffés avec des cellules de foie humain, des prélèvements de sang peuvent être réalisés afin de suivre la progression de la reconstitution hépatique. Dans ce cas, 1 à 2 prélèvements par mois sont effectués, pour un maximum de 9 prélèvements par animal. Afin de réduire le stress et la douleur, tous les prélèvements sont réalisés sous anesthésie gazeuse. Les prélèvements durent quelques secondes, mais l’animal reste anesthésié pendant environ 5 à 10 minutes.
Impact sur les animaux
TRANSPORT : Les animaux sont transportés depuis un éleveur professionnel jusqu’à notre site. Bien que le trajet soit court, il peut provoquer un stress transitoire lié aux manipulations et au changement d’environnement. IMMUNODÉFICIENCE : Afin d’éviter le rejet des greffes de cellules de foie, les souris utilisées sont immunodéficientes, ce qui les rend particulièrement sensibles aux infections. Maintenues en conditions sanitaires strictes, elles restent cependant en bon état de santé. PHÉNOTYPE CHEZ DES HOMOZYGOTES : Avant que les cellules hépatiques saines ne recolonisent complètement le foie, les souriceaux homozygotes peuvent présenter des signes rappelant une insuffisance hépatique, tels qu’un retard de croissance, une baisse d’activité, une coloration cutanée altérée, une hypothermie ou un mauvais état général. Ces manifestations sont temporaires et diminuent à mesure que les cellules greffées prennent le relais. IDENTIFICATION ET GÉNOTYPAGE : À cet âge précoce, le tatouage des orteils et la biopsie auriculaire entraînent une douleur légère et brève. La principale nuisance est liée à la manipulation des animaux et à leur séparation momentanée de leur mère. INJECTION DE CELLULES HÉPATIQUES : Les cellules injectées ne provoquent aucune irritation ou toxicité. La seule nuisance associée à l’intervention est la douleur brève causée par l’insertion de l’aiguille lors de l’injection intra hépatique. INJECTION D’UN COMPOSÉ CHEZ LES HÉTÉROZYGOTES : Le composé administré à certaines souris hétérozygotes pour favoriser la recolonisation du foie peut entraîner une atteinte hépatique très légère et temporaire. Cela peut se traduire par une diminution transitoire de l’activité, un appétit réduit ou une hypothermie modérée. L’injection elle même provoque une douleur minime et de courte durée. PRÉLÈVEMENTS SANGUINS : Les prélèvements sanguins peuvent causer une douleur légère au site de ponction. Cette nuisance est fortement réduite puisqu’ils sont réalisés sous anesthésie, ce qui limite le stress et la gêne. STRESS : Toutes les interventions nécessitant une manipulation des animaux peuvent entraîner un stress temporaire, lié au contact, au changement d’environnement immédiat ou à la séparation brève d’avec leur groupe ou leur mère.
Devenir
Les animaux sont mis à mort lorsqu’ils atteignent un point limite, ou à la fin de la procédure, afin de permettre un prélévement de sang ou des organes pour effectuer des analyses plus approfondies. Selon la procédure concernée, cette étape se situe entre 4 et 6 mois d’âge. Les animaux destinés à l’élevage sont maintenus plus longtemps et mis à mort uniquement à la fin de leur période reproductive, soit vers 6 mois.
Remplacement
Le projet présenté s’inscrit dans un programme visant à développer une souris à foie humanisé, utilisée pour l’étude de nombreuses pathologies du foie humain, notamment les infections par des virus hépatotropes, les maladies métaboliques, la toxicité hépatique et le métabolisme des médicaments. Des modèles in vitro existent, comme les lignées cellulaires humaines, les hépatocytes primaires, les sphéroïdes 3D ou les systèmes « organ‑on‑a‑chip ». Bien que précieux pour les études mécanistiques, ces outils ne permettent pas de reproduire l’organisation d’un foie dans un organisme entier, ni ses interactions avec la circulation sanguine, le système immunitaire ou les autres organes. Pour les recherches nécessitant une physiologie systémique, un modèle murin partiellement humanisé reste donc indispensable. Le projet vise à corriger le phénotype létal observé chez les souris homozygotes afin qu’elles puissent être utilisées dans l’humanisation du foie et pour affiner le processus d’humanisation. Dans ce contexte, aucune alternative non animale ne peut être utilisée. Toutefois, ce projet contribue directement à la réduction du nombre d’animaux nécessaires au modèle final et à un raffinement du processus d’humanisation, comme décrit ci‑après.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été limité au strict minimum compatible avec une analyse fiable, tout en incluant des animaux des deux sexes afin de garantir la pertinence biologique des résultats. La stratégie expérimentale repose d’abord sur une étude pilote. Les études suivantes ne sont réalisées qu’en cas de succès de cette phase pilote, ce qui évite d’utiliser des animaux dans des approches qui ne seraient pas scientifiquement justifiées. De plus, la restauration de la fertilité des homozygotes constituerait un levier majeur de réduction. Le fait de pouvoir remplacer le schéma d’élevage actuel, basé sur l’accouplement de souris hétérozygotes et non-modifiées — lequel génère environ 50 % d’animaux sans modification et non utilisables et ensuite mis à mort — par un accouplement homozygote × homozygote, dont 100 % de la descendance serait utilisable, réduirait fortement le nombre d’animaux produits. Cette diminution concernerait non seulement ce projet, mais également l’ensemble du programme visant à développer le modèle murin à foie humanisé.
Raffinement
IMMUNODÉFICIENCE ET HÉBERGEMENT : En raison de leur sensibilité accrue aux infections, les souris sont hébergées et manipulées en permanence sous des conditions sanitaires strictes. Elles sont maintenues en groupes sociaux stables dans des cages transparentes et enrichies et disposent d’un accès ad libitum à l’eau et à une alimentation adaptée. Ces conditions visent à réduire le stress, minimiser les risques sanitaires et maintenir un bon état général. PHÉNOTYPE HÉPATIQUE : Un suivi clinique quotidien permet de détecter rapidement les animaux atteignant un point limite. En cas d’hypothermie, des tapis chauffants sont utilisés. Après sevrage, une alimentation enrichie, complétée par de l’hydrogel si nécessaire, favorise la récupération des animaux présentant une atteinte hépatique. MANIPULATION DES NOUVEAU NÉS : Les manipulations sont effectuées rapidement pour réduire la séparation de leur mère. Les gants des techniciens sont frottés avec de la litière de la cage afin de préserver l’odeur familière et limiter le stress. Les souriceaux sont toujours manipulés sur une couche de litière pour éviter l’hypothermie. Les injections sont réalisées avec des aiguilles la plus fines possible et des volumes minimaux. Le tatouage et la biopsie auriculaire sont pratiqués à un âge où les procédures sont peu douloureuse et le saignement est faible voire absent. PRÉLÈVEMENTS SANGUINS : Les prélèvements sanguins sont réalisés exclusivement sous anesthésie gazeuse afin de limiter la douleur et le stress. Ils sont limités au strict nécessaire et respectent les seuils éthiques internes, avec des périodes de récupération appropriées. Les sites de ponction sont alternés pour éviter les irritations ou lésions cutanées liées à des prélèvements répétés.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de référence pour le développement de modèles humanisés, car sa petite taille, sa facilité de manipulation et la disponibilité de nombreuses lignées génétiquement modifiées permettent d’obtenir des modèles fiables et reproductibles. Les souris immunodéficientes sont aujourd’hui indispensables pour l’humanisation du foie, car elles permettent la greffe durable de cellules humaines et offrent un système pertinent pour l’étude de maladies du foie, des infections ciblant les cellules hépatiques, ainsi que du métabolisme et de la toxicité de nombreux médicaments. Dans ce projet, les interventions sont réalisées au stade nouveau né (3 à 8 jours). Ce choix est essentiel pour prévenir l’apparition du phénotype létal observé vers l’âge de quatre semaines chez les animaux homozygotes, et pour permettre une reconstitution précoce du foie avant que la dégradation hépatique ne soit trop avancée. Ce même stade d’âge est déjà utilisé avec succès pour d’autres modèles humanisés, car les nouveau nés tolèrent très bien les greffes de cellules et récupèrent rapidement. Une fois la greffe effectuée, les animaux sont suivis jusqu’à l’âge adulte afin de vérifier la stabilité de la reconstitution hépatique et d’évaluer leur capacité reproductive. Les animaux greffés et en bon état général peuvent être maintenus jusqu’à environ 180 jours, ce qui permet d’observer le fonctionnement du foie reconstruit sur le long terme et de déterminer s’ils peuvent être utilisés pour l’élevage et la production du modèle final.
Impact d’une exposition alimentaire à un herbicide chez la souris
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Une partie d'entre elles finit remise à un service de formation aux gestes techniques : 351 souris exposées par leur alimentation à un herbicide très répandu vont être utilisées pour en étudier les effets indirects via le microbiote intestinal, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont suivies jusqu'à l'âge adulte avec pesées, mesures de glycémie et un modèle d'inflammation intestinale provoquant perte de poids et diarrhées. La plupart sont tuées pour prélever des échantillons ou fabriquer des organoïdes intestinaux, tandis que 45 reproductrices sont ensuite remises à un service de formation à la contention et aux gestes techniques. Le porteur présente cette réaffectation comme un moyen d'"optimiser leur utilisation".
Objectifs
Nous étudierons un des herbicides les plus utilisés dans le monde qui agit en bloquant un mécanisme essentiel chez les plantes, ce qui entraîne leur mort. Comme ce mécanisme n’existe pas chez les mammifères, cet herbicide a longtemps été considéré comme sans danger pour la santé humaine. Cependant, certaines bactéries présentes dans notre intestin possèdent ce mécanisme. Or, ces bactéries forment le microbiote intestinal, qui joue un rôle important dans la digestion, le système immunitaire et le bon fonctionnement de l’organisme. Des études chez la souris ont montré que l'herbicide peut modifier la composition de ce microbiote. Ces modifications pourraient avoir des conséquences sur la santé, notamment en favorisant des troubles digestifs ou métaboliques. Toutefois, on ne sait pas encore si l'herbicide peut réellement contribuer au développement de ces maladies via le microbiote. Ce projet vise donc à mieux comprendre ces effets en étudiant des souris exposées à l'herbicide par l’alimentation tout au long de leur vie, de manière à se rapprocher des conditions d’exposition humaine.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons approfondir les connaissances sur l’impact de l’exposition alimentaire à un herbicide et fournir des données indépendantes sur le pesticide le plus utilisé et le plus controversé au monde. Nous étudierons certains paramètres peu explorés dans les études toxicologiques réglementaires, à savoir les effets sur le microbiote intestinal, l'inflammation intestinale et le métabolisme. Ces données indépendantes pourront servir aux agences réglementaires et aux politiques pour formuler des recommandations sur l’utilisation de ce pesticide.
Procédures
Les animaux sont répartis en trois groupes (12 mâles et 12 femelles par groupe) et suivis jusqu’à l’âge adulte (J130). Les 3 groupes correspondent à des souris non exposées, exposées à une dose faible et exposées à une dose plus forte d'herbicide incorporé dans l'alimentation. Tous les animaux font l’objet d’un suivi régulier comprenant une pesée hebdomadaire et un suivi de la consommation alimentaire et hydrique (toute la durée de l’étude). Des prélèvements de fèces non invasifs sont réalisés toutes les deux semaines (environ 1–2 minutes par animal). Une mesure de la glycémie à jeun, similaire à celle réalisée chez l’Homme (prélèvement d’une goutte de sang), est effectuée une fois par mois (moins de 1 minute par animal). À partir de J84, trois interventions sont réalisées à deux semaines d’intervalle : • placement en cage individuelle spécifique pendant 23 heures pour la collecte des urines, • test de tolérance au glucose (durée totale d’environ 2 heures avec mesures répétées), • autre test de tolérance métabolique (durée totale d’environ 2 heures avec mesures répétées). En fin d’expérimentation, un prélèvement sanguin est réalisé (moins d’1 minute), suivi de la mise à mort des animaux. Dans un second groupe d’animaux, un suivi similaire est réalisé (pesée hebdomadaire, consommation, prélèvements de fèces toutes les deux semaines). Ces animaux reçoivent en plus un traitement de 7 jours visant à induire une inflammation intestinale, suivi d’une période de récupération de 5 jours, avec observation quotidienne de leur état général (quelques minutes par animal).
Impact sur les animaux
Aucun signe de toxicité notable n’a été observé dans des conditions d’exposition similaires lors d’études précédentes. Les interventions prévues peuvent néanmoins entraîner des effets indésirables modérés et transitoires, incluant un stress lié aux manipulations répétées et une gêne ponctuelle lors des prélèvements. L’hébergement temporaire en cage individuelle peut induire un stress léger à modéré. Le modèle d’inflammation intestinale induit entraîne des signes cliniques modérés à marqués sur une durée limitée, comprenant une perte de poids, des diarrhées et une altération de l’état général. Ces effets sont réversibles chez la majorité des animaux après la phase d’induction.
Devenir
Les souris F1 seront euthanasiées à la fin de l’expérimentation afin de prélever des échantillons qui seront analysés pour répondre à la question scientifique. Les souris F1 surnuméraires seront mises à mort au sevrage pour préparer des organoïdes intestinaux. Les souris F0 des deux sexes (10 femelles et 5 mâles par procédure, soit 45 souris au total) seront mises à disposition de la DAP de formation à la contention et aux gestes techniques de l’établissement déjà autorisée à cet effet, permettant d’optimiser leur utilisation.
Remplacement
Notre laboratoire utilise habituellement des modèles simplifiés (comme des cellules ou des tissus isolés) pour étudier les effets directs de certaines substances sur les organes. Cependant, dans ce projet, nous cherchons à comprendre des effets indirects d'un herbicide, qui pourraient passer par les bactéries présentes dans l’intestin, appelées microbiote intestinal. En effet, cet herbicide agit principalement sur une cible présente chez certaines bactéries, mais absente chez les cellules humaines, ce qui suggère que ses effets pourraient dépendre de ces micro-organismes. Pour étudier ces interactions complexes, il est nécessaire d’utiliser un organisme entier, car le microbiote, l’intestin, le système immunitaire et d’autres organes (comme le foie ou les tissus adipeux) communiquent entre eux et fonctionnent ensemble. À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode alternative permettant de reproduire fidèlement ces interactions dans leur globalité. Dans un second temps, les résultats obtenus permettront d’orienter des études complémentaires sur des modèles plus simples, afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu et de limiter à l’avenir le recours aux animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé à l’aide d’un outil de biostatistique (R), sur la base de données issues d’études préliminaires. Cette approche permet de définir l’effectif minimal nécessaire pour mettre en évidence des effets biologiquement pertinents tout en garantissant une puissance statistique suffisante. Ainsi, un effectif de 12 animaux par groupe a été retenu afin d’assurer la robustesse des résultats tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes de 4 dans des cages enrichies comprenant des dispositifs permettant l’isolement si nécessaire. Ils seront manipulés régulièrement afin de les habituer à la contention et de limiter le stress lié aux interventions expérimentales. Une surveillance régulière des animaux sera mise en place tout au long de l’étude afin d’évaluer leur état général et de détecter précocement tout signe de souffrance ou de détresse. Cette surveillance repose sur une grille de scoring intégrant plusieurs paramètres (poids, apparence physique, comportement spontané et réponse aux stimuli), permettant une évaluation globale et standardisée de l’état de l’animal. Une surveillance renforcée sera appliquée lors des phases expérimentales les plus sensibles, notamment lors de l’induction de l’inflammation intestinale. La grille de score, associée à des points limites prédéfinis et adaptés à chaque procédure, permettra de guider les décisions de prise en charge et, si nécessaire, de déclencher l’arrêt de l’expérimentation afin de préserver le bien-être des animaux.
Choix des espèces
La souris est un modèle couramment utilisé en recherche biomédicale, car son organisme présente de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain, notamment pour l’étude du métabolisme, du système immunitaire et du fonctionnement intestinal. De plus, de nombreux outils scientifiques permettent d’analyser précisément ces fonctions chez cet animal. Dans ce projet, des souris adultes seront utilisées pour permettre la reproduction, puis leurs descendants seront suivis jusqu’à l’âge adulte. Cette approche permet d’étudier les effets d’une exposition précoce, dès la vie avant la naissance, ainsi que ses conséquences à long terme sur la santé intestinale et métabolique.
Évaluation par criblage de l’efficacité de formulations à libération prolongée du composé X chez la souris obèse et diabétique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
48 souris obèses et diabétiques vont être utilisées dans une prestation pour un industriel pharmaceutique, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit deux formulations à libération prolongée d'un médicament contre l'obésité, avec vingt-et-une pesées et dix-huit prélèvements de glycémie. Le but est de démontrer que le médicament garde son efficacité sous une forme réduisant les injections du patient à une par mois. Le porteur présente cette étude in vivo comme une étape réglementaire "incontournable" avant les essais cliniques.
Objectifs
En 2021, 537 millions de personnes dans le monde étaient touchées par le diabète de type 2 tandis que 800 millions d’adultes souffraient d’obésité. Ces chiffres alarmants concernent deux “maladies du siècle” qui dépendent de plusieurs facteurs génétiques, environnementaux ou alimentaires. Cette prévalence inquiétante s'accompagne en outre d'une mortalité importante : on attribut directement à l'obésité et au diabète de type 2 associé environ 3,5 millions de décès par an au niveau mondial. Face à ce contexte, l'armada thérapeutique s'avère particulièrement pauvre, et s'accompagne de posologies contraignantes et d'effets secondaires non négligeables. Récemment, des médicaments ciblant les récepteurs du GLP-1 (Glucagon like peptide 1) ont été autorisés sur le marché afin de traiter à la fois l'obésité et le diabète de type 2. Néanmoins, bien que très efficaces, ces traitements s'administrent par voie sous-cutanée et des recherches actives sont en cours afin d'améliorer la posologie et de réduire la fréquence d'administration de ces traitements. L’étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre d’une prestation contractuelle pour le compte d’un industriel pharmaceutique qui développe des composés thérapeutiques dans le domaine des troubles métaboliques. Cet industriel a notamment développé une nouvelle forme de galénique (matrice sous-cutanée) permettant une libération lente et prolongée du médicament X. Des études précédentes ont montré que cette galénique améliore largement la biodisponibilité du médicament X sur le long terme et diminue largement les effets de pics plasmatiques. Elle aurait ainsi l'avantage de permettre une réduction drastique des prises pour le patient (une administration par mois) améliorant ainsi largement son confort de vie. La matrice à libération prolongée de notre client a été testée in sillico et in vitro et sa bonne tolérance locale au niveau sous-cutané a également été démontrée. Différentes formulations à libération prolongée du médicament X ont été développées et l'objectif du présent projet vise ainsi à démontrer que, sous ces nouvelles formes galéniques, le médicament X conserve son efficacité. La procédure du présent projet se limitera ainsi à une administration unique des formulations à libération prolongée du médicament X et du médicament X sous sa forme galénique initiale suivies de pesées de poids corporel et de dosage glycémiques quotidiens pendant 8 jours.
Bénéfices attendus
Si les résultats obtenus sont positifs, les formulations du médicament X pourront entrer en phase d'étude clinique et être ensuite autorisé à être mis sur le marché en tant que traitements anti-obésité et anti-diabétiques, et dont la posologie serait bien moins contraignante pour les patients traités que le médicament actuel. Par ailleurs, un meilleur contrôle de la biodistribution du médicament X du fait de sa libération prolongée pourrait également améliorer l'efficacité des traitements actuels.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (21 mesures au cours de l'étude ; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration des composés (2 administrations ; durée : 1 minute); 3) Prélèvements sanguins pour mesure de la glycémie (18 prélèvements ; durée du prélèvement : 1 minute) ; 4) Anesthésie générale avant mise à mort (durée : 5 minutes).
Impact sur les animaux
L'hébergement en cage individuelle sera source de stress du fait d'un isolement partiel des animaux qui garderont néanmoins des contacts visuels et olfactifs. Les mesures de poids corporel, les administrations des traitements et les prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des composés et les prélèvements sanguins occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
A l'issue de l'étude, l'ensemble des animaux sera mis à mort.
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’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et la glycémie dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 8 animaux par groupe a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du faible nombre de traitements et du caractère faiblement invasif des procédures employées, nous avons choisi de tester 2 formulations par animal, en laissant entre chaque traitement une période de repos suffisante (minimum deux semaines). Cette précaution nous permet ainsi de réduire le nombre d'animaux employés pour atteindre les objectifs du projet.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les mesures de poids corporel, les administrations des traitements et les prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages glycémiques (un seule goutte de sang prélevée en bout de queue). Une période de repos d'au minimum 2 semaines sera appliquée entre deux séries de traitements afin de laisser les animaux récupérer. 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. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle de souris obèses et diabétiques est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 8 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.
Amélioration de la transplantation de microbiote fécal : test d’efficacité chez la souris de mélange bactériens bien définis
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Gavées jusqu'à neuf fois et soumises à des prélèvements de fèces et de sang, 324 souris vont être utilisées pour tester des mélanges bactériens destinés à la transplantation de microbiote, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées pour collecte d'organes. Le projet vise à vérifier que des bactéries validées en laboratoire s'implantent dans l'intestin et y produisent les métabolites attendus. Les retombées pour les patients atteints de maladies métaboliques ou inflammatoires sont renvoyées au long terme.
Objectifs
Ce projet vise le développement de technologies permettant d’accéder à l’ensemble de la diversité des bactéries intestinales en vue de concevoir un ensemble de souches bactériennes fonctionnelles pour des patients atteints de maladie métabolique et inflammatoire. Il cherche à traiter les déséquilibres des relations entre le microbiote et l’organisme de ces patients. L’objectif du projet est de vérifier l’implantation des bactéries dans le système intestinal de la souris et d’en évaluer la production métabolique.
Bénéfices attendus
Les avancées scientifiques ont souligné le rôle des bactéries intestinales dans diverses maladies humaines. L'introduction de grandes quantités de bactéries intestinales non caractérisées chez des individus malades comporte des risques significatifs, soulignant l'urgence de développer des produits mieux définis, contrôlés et fonctionnels. Des mélanges de bactéries, validés en laboratoire pour ressembler à une flore intestinale saine, pourraient aider à rééquilibrer un intestin perturbé et ouvrir la voie à des traitements efficaces et accessibles contre plusieurs maladies du système digestif. Pour comprendre comment y parvenir, des expériences sont nécessaires pour transposer nos résultats de laboratoire dans un modèle animal plus complexe. Les résultats de ce projet permettront de vérifier si les mélanges bactériens validés in vitro remplissent leur fonction métabolique. A long terme, les résultats de ce projet permettront d’améliorer les performances des thérapies de restauration du microbiote chez les patients atteints de maladie métabolique ou inflammatoire de l’intestin.
Procédures
Les souris subiront les interventions suivantes : - Gavage (1 à 2 minutes) sur animal vigile, 9 fois au maximum au cours de l’expérimentation - Prélèvement de fèces(5 minutes), 8 fois au maximum au cours de l’expérimentation - Pesée des animaux (5 minutes), 4 fois au cours de l’expérimentation- Injection (1 minute) sur animal vigile, 1 seule injection pour anesthésier les animaux - Injection (1 minute) sur animal anesthésié, 1 seule injection pour l’analgésique local - Deux prélèvements sanguins (1 à 2 minutes) sur animal anesthésié, 1 seule fois
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un stress lors des gavages et lors des prélèvements de fèces). De plus, les animaux subiront un léger stress et une légère douleur lors des injections.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem : collecte d’organes et de tissus pour des analyses métaboliques.
Remplacement
Actuellement, aucun autre modèle que l’animal n’existe pour caractériser l’implantation de microbiote complexe dans le système intestinal et en évaluer les effets sur les différents organes. Par contre, les données cliniques recueillies dans ce projet serviront à créer des modèles informatiques du système digestif et des microbes qui y vivent (modélisation in silico). Les microbes étudiés sont d’abord analysés en détail en laboratoire, ce qui permet de mieux comprendre comment ils interagissent entre eux et ce qui se passe lorsqu’on les associe différemment. Grâce à ces informations, les expériences sur les animaux peuvent être mieux préparées et le nombre de souris utilisées est ainsi réduit.
Réduction
Le nombre d'animaux requis a été calculé pour obéir aux minima nécessaires à des analyses statistiques valides, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats. Étant donné que ces expériences testent des effets encore peu documentés, elles comportent un niveau d'incertitude. Pour contrer cela, les calculs s'appuient sur des données publiées, permettant d'estimer l’importance des effets attendus de manière fiable. Pour les groupes témoins, le nombre de souris testées lors de ces expériences a été diminué et les données seront regroupées afin d’avoir des données statistiques fiables.
Raffinement
L’expérience commencera après une semaine d’acclimatation. Il y aura une observation quotidienne des animaux depuis l’extérieur de leur cage, une observation individuelle et une pesée hebdomadaire à l’occasion des prélèvements fécaux, ainsi qu’une observation accrue dans les heures qui suivront les inoculations orales. Les animaux seront dans des cages standards par groupe de 3 souris du même sexe. Du papier absorbant ou des nids de papier kraft à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et des tunnels en plastique pour se cacher seront ajoutés dans les cages. Des points limites ont été définis et seront mis en œuvre si nécessaire. De plus, les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie.
Choix des espèces
La souris est un modèle établi pour la recherche sur le microbiote intestinal, avec une pertinence démontrée pour la situation humaine. Nous utiliserons des souris adultes âgés de 8 à 12 semaines. En effet, l’utilisation de souris à l’âge adulte garantit qu’elles ont dépassé les phases critiques du développement et que leurs systèmes immunitaire et hormonal sont relativement stables et matures, ce qui constitue une condition préalable à l’étude des différences liées au traitement.
Etude des conséquences de la consommation chronique de cocaïne sur le métabolisme énergétique chez le rat adulte
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Dix séances de six heures d'auto-administration de cocaïne par un cathéter implanté dans la veine : 184 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 132 relevant du niveau le plus élevé, tous tués à l'issue. S'ajoutent un régime obésogène de plusieurs semaines, des tests de tolérance au glucose et des examens IRM sous anesthésie. Le projet étudie les effets durables de la cocaïne sur le métabolisme énergétique. Les tissus sont prélevés après la mise à mort.
Objectifs
Bien que plusieurs marqueurs globaux des troubles métaboliques soient décrits, il n'existe pas à ce jour de marqueurs pertinents spécifiques de la santé des populations présentant des addictions aux drogues d’abus. Cela pose des défis importants pour comprendre les conséquences métaboliques de l'abus de drogues même après arrêt de la consommation et mettre en œuvre des interventions appropriées sur ces populations. Ce projet a pour but de mieux comprendre la manière dont la cocaïne influence durablement le métabolisme énergétique au cours de l'abstinence à plusieurs niveaux (organisme entier, tissus et marqueurs plasmatiques) ; notamment en réponse à un régime obésogène.
Bénéfices attendus
Les données issues de ce projet visent à améliorer la santé humaine ; en particulier celle de populations consommatrices chroniques de drogue. Cette étude permettra de mieux comprendre les conséquences métaboliques de l'abus de drogue. Elle fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à mettre en œuvre une prise en charge et des interventions appropriées sur les populations addictes. Les bénéfices attendus du projet sont de générer des données permettant de comprendre les altérations durables de l'équilibre énergétique à plusieurs échelles biologiques (marqueurs moléculaires tissulaires et plasmatiques, organisme entier) induites par la prise chronique de drogue. A terme et en complément d’études chez l’Homme, ces recherches sont essentielles pour identifier les altérations physiopathologiques durables de l’addiction aux drogues pour améliorer la prise en charge des personnes dépendantes.
Procédures
Certains animaux recevront un psychostimulant en intraveineux pendant 10 sessions d'une durée de 6h chacune. Pour cela, l'implantation d'un cathéter sera nécessaire et réalisée lors d'une procédure chirurgicale unique d'une durée de 20-30minutes. Le test de tolérance au glucose sera mené sur des animaux vigiles, jusqu'à 3 fois par animal. Pour cela, une administration intrapéritonéale de solution de glucose sera réalisée. Ce geste dure 10 à 15 secondes par animal. Sept prélèvements de sang au niveau de la queue seront réalisés par ponction de la veine caudale afin de recueillir une goutte de sang par prélèvement. La durée totale de la manipulation (contention, ponction, prélèvement) sera de 30 secondes par animal. Les prélèvements s'étaleront sur deux heures. Des prélèvements de matières fécales émises spontanément seront réalisés sur animaux vigiles. Certains animaux recevront un aliment obésogène pendant 4 à 8 semaines. Pendant la période sous régime obésogène, entre deux et quatre examens IRM par animal seront réalisés sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, plusieurs types de nuisances sont susceptibles d’être observés. Les chirurgies réalisées sous anesthésie peuvent entraîner un inconfort transitoire au réveil ainsi que des douleurs post-opératoires, lesquelles seront atténuées par l’administration d’antalgiques. La pose et le maintien d’un cathéter intraveineux peuvent provoquer une gêne légère pendant la durée de l’expérience. L’exposition chronique à la cocaïne est susceptible d’induire un stress modéré et transitoire chez certains rats. La période de sevrage peut également s’accompagner d’un stress dans les premiers jours suivant l’arrêt de l’exposition à la cocaïne. Les phases d’isolement des animaux sont associées à un stress modéré. La mise en place d’un régime alimentaire obésogène entraîne une prise de poids, une diminution de l’activité locomotrice ainsi qu’une perturbation du métabolisme. Les tests de tolérance au glucose impliquent des administrations par voie intrapéritonéale et une manipulation fréquente qui peuvent générer un stress. Enfin, la réalisation d’IRM sous anesthésie peut occasionner un stress court et transitoire au moment de l’endormissement et du réveil. Malgré les efforts de raffinement, on ne peut exclure, (i) un stress thermique dû à l'anesthésie ou à certaines séquences d'imagerie (ii) le réveil de l'animal en cours d’examen ou (iii) un stress lors de l'installation de l'animal.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les tissus biologiques, indispensables pour mener les expérimentations en lien avec les questions de recherche du projet
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle un suivi des paramètres de santé métabolique de patients humains addicts à la cocaïne, le modèle humain possède plusieurs limites majeures pour répondre aux objectifs de notre projet. Notamment, il ne permet pas un contrôle précis de paramètres tells que la dose administrée, la durée d’exposition, ainsi que la qualité et la composition du produit consommé, ni la polyconsommation fréquemment associée. Ces facteurs constituent des variables importantes susceptibles d’influencer les effets métaboliques observés. Cette étude vise à comprendre les altérations des régulations physiologiques impliquées dans la balance énergétique et les conséquences durables de l’exposition à la cocaïne à l’échelle de l’organisme entier. Cela nécessite la présence d’interactions inter-organes, et inter-systèmes physiologiques, intactes et fonctionnelles. Bien que des approches alternatives existent, telles que les organoïdes, celles-ci ne récapitulent que partiellement et de façon isolée les fonctions physiologiques d’un organe, il n’existe pas à ce jour de système permettant de reproduire les interactions systémiques complexes nécessaires à l’étude de la régulation énergétique à l’échelle de l’organisme. A l’heure actuelle, il n’existe pas de modèle in silico validé permettant de réaliser cette étude. Ce projet de recherche nécessite donc de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter-organes et de contrôler les paramètres d’exposition à la cocaïne.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est le nombre minimal permettant d'assurer que des différences biologiquement pertinentes et robustes puissent être détectées grâce à l'emploi d'analyses statistiques adaptées.
Raffinement
Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière de l’état de santé des animaux (alimentation, apparence, comportement). Le suivi du poids et une observation clinique quotidienne des rats permettront de prévenir la survenue de problèmes potentiels. Des points limites stricts et spécifiques à chaque procédure seront appliqués. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Les rats sont hébergés dans un environnement à température et humidité contrôlées, avec un enrichissement dans la cage fourni par l’animalerie (stick ou pièce de bois à ronger pour assouvir leur besoin naturel de ronger ; du matériel pour réaliser un nid ; un objet leur permettant de se mettre à l’abri) avec un accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les procédures débuteront après une période d’acclimatation à l’animalerie. Lors des chirurgies un recours à une anesthésie générale, additionnée d’une anesthésie locale en présence d’antalgiques, ainsi que d’un maintien de la température par tapis chauffant sera effectué. Un traitement antalgique sera poursuivi en postopératoire. Une familiarisation à l'expérimentateur sera réalisée avant le début de la procédure. Les rats seront familisarisés à l’injection intrapéritonéale et à la contention pour réduire le stress lors des tests nécessitant ces gestes. Les gestes techniques seront réalisés par des personnels formés et expérimentés. Les prélèvements de matières fécales sont réalisés par excrétion spontanée de l’animal. Le volume et la fréquence des prélèvements sanguins sont limités au strict nécessaire et le volume sanguin est reconstitué après le prélèvement par une administration de solution saline stérile tiède. La réalisation des procédures en phase nuit (phase d’éveil) prend en compte le rythme circadien des rats.
Choix des espèces
Le rat est l’animal le plus utilisé pour l’étude de l’addiction aux drogues dans les modèles animaux. En effet, les rats ont des réponses aux drogues qui sont similaires à celles de l’humain et ils s’auto-administrent toutes les drogues abusées par l’humain de façon spontanée, ce qui n’est pas le cas avec d’autres espèces, pour lesquelles la réalisation de tâches opérantes modélisant l’addiction est plus difficile à obtenir. Nous avons décidé de travailler sur individus adultes pour éviter les effets liés au développement d’une part et au vieillissement d’autre part.
Résilience et adaptation des îlots pancréatiques en vue de leur transplantation 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
1 844 souris sont utilisées dans ce projet sur le diabète de type 1, dont 1 784 subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires et 1 504 une transplantation chirurgicale d'îlots pancréatiques. Le niveau de souffrance déclaré va de léger à modéré, et toutes les souris sont tuées en fin de procédure pour prélever les tissus. Une partie des animaux est rendue diabétique, par induction ou génétiquement, et certains sont immunodéficients pour permettre la greffe de cellules humaines. Le porteur transporte les souris d'un établissement à l'autre et conclut que seule la transplantation chez l'animal permet d'étudier la fonction des cellules sur la durée.
Objectifs
Certains récepteurs sont des modulateurs du métabolisme et de l'inflammation notamment des cellules du pancréas. Leurs actions ciblent la viabilité et de la fonction des cellules pancréatiques. Notre hypothèse est qu'en modulant leur activité respective dans les cellules du pancréas produisant l'insuline, on pourrait prévenir les processus inflammatoires qui se produisent lors du diabète de type 1 et entrainerait une sécrétion d'hormone défaillante. Leur possible modulation pourrait donc jouer un role majeur. Le projet sera mené dans deux établissements-utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Les résultats escomptés sont l'identification de cibles spécifiques dans la création d'ilots pancréatiques résilients capables de survie et d'adaptation à long terme. De plus, il pourra montré l'intérêt de certaines molécules anti- diabètiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à : 1/ des injections quotidiennes au maximum en respectant les volumes maximum (280 animaux en EU1 et 60 animaux dans EU2), 2/ ainsi qu'à des prélèvements sanguins hebdomadaires en respectant les volumes (1784 animaux dans EU 1) , 3/ une unique transplantation d'ilots pancréatiques pour certains animaux (1504 animaux au sein de EU 1).
Impact sur les animaux
Les nuisances induites dans ce projet seront de plusieurs types : Nous utiliserons des modèles de souris diabétiques (induits ou génétiques) qui créera un inconfort pour les animaux (palié par la gestion de leur environnement). Certains animaux subiront une transplantation de cellules qui sera faite par voie chirurgicale qui induit une ouverture des parois cutanée et musculaire qui engendrera une douleur modérée (paliée par traitements associés). Des traitements avec des molécules seront faits par injection intrapéritonéale (douleur légère très transitoire) ou intravasculaire sous anesthésie. Les molécules utilisées n'ont pas d'effets néfastes connus. Les virus utilisés sont sans impact direct sur le phénotype et bien-être murin. Les prélèvements sanguins faits à la queue lors notamment des tests au glucose engendreront une douleur légère paliée par les anti-douleurs locaux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever les tissus et les étudier ensuite (histologie).
Remplacement
Le diabète est un maladie qui affecte tous les organes. Aussi les expériences de culture cellulaire et études ex vivo ne sont pas appropriées dans ce contexte. La nécessité de l'étude de la réponse auto-immune nécessite l'usage des animaux. A l"heure actuelle, il n'existe pas de méthode alternative à l'usage des animaux pour étudier la fonction des cellules au long court. Le seul moyen est de les transplanter chez l'animal.
Réduction
1844 animaux sont inclus dans ce protocole. Nous avons estimé un nombre moyen de 3 à 10 souris par groupe pour avoir des résulatsts statistiquement satisfaisants (confiance 95% et puissance 80%). Aprés étude, l'analyse statistique se fera par test Two way anova.
Raffinement
Les animaux utilisés dans ce projet seront hébergés en portoir ventilé, en cage de 5 maximum. Les animaux diabètiques seront changés plus régulièrement que les congénères sains. Ils seront traités avec soin avec visite quotidienne; enrichissement de l'environnement et traitement anti-douleur le cas échéant. Pour les animaux subissant une chirurgie, des granulés de nourriture seront disposés au sol, avec une portion de nourriture gélifiée pour une meilleure récupération post-opératoire. Le bien-être animal sera observé au quotidien et un arbre décisionnel permettra de guider le personnel quant à la démarche de soin pour éviter d'atteindre un point-limite non réversible. Les animaux immunodéficients seront hébergés dans des portoirs ventilés clos afin de préserver leur environnement. Le transport des animaux d'un EU à l'autre se fera dans des cages spécifiques comportant de la litière, de l'eau gélifiée, des croquettes et de l'enrichissement (cocon et tunnel) dans un véhicule à température adéquate (22 +/_ 2 °C).
Choix des espèces
Nous disposons de l'ensemble des outils adaptés aux modèles "souris". De plus, sa petite taille permet un hébergement aisé. Pour ce projet, nous utiliserons des souris adultes (maturité sexuelle atteinte). Des souris avec une immunité affaiblie seront utilisées pour permettre la greffe de cellules humaines et ainsi éviter le rejet.
Prélèvement de tissu pour le génotypage d’animaux génétiquement altérés
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
180 000 souris subissent un poinçon à l'oreille pour le génotypage, geste qui provoque une douleur aiguë immédiate, dans des procédures classées d'un niveau de souffrance léger. Cette biopsie sert à identifier les animaux porteurs de mutations, dans un établissement qui maintient environ 450 lignées de souris génétiquement modifiées. Contrairement à la plupart des projets, ces souris ne sont pas tuées à l'issue de la procédure. Elles restent en vie et le chercheur en charge de chaque lignée décide ensuite de leur sort selon les projets qu'il mène.
Objectifs
Notre institut a pour mission de créer et d’élever des souris génétiquement modifiées. Ces animaux servent de modèles pour l’étude de maladies génétiques humaines, aussi bien pour comprendre le mécanisme de la maladie que pour tenter de trouver des traitements. Les souris qui naissent ne sont pas toutes porteuses de la mutation d’intérêt et/ou pas de la même manière, on dit qu'elles n'ont pas le même génotype. Pour déterminer ce génotype, nous devons faire une analyse de leur ADN en prélevant sur chaque souris un petit peu de tissu au niveau de l’oreille.
Bénéfices attendus
La connaissance du génotype des souris génétiquement modifiées est essentielle pour mener à bien les projets de recherche scientifique. En effet, cela permet de connaître les animaux porteurs de la mutation à étudier. Ainsi, les groupes de souris peuvent être constitués, la maladie étudiée et les traitements potentiels testés. Il est donc possible finalement de réaliser des recherches rigoureuses sur les maladies génétiques et de pouvoir tirer des conclusions éclairées sur les projets menés. Nous possédons environ 450 lignées de souris transgéniques nécessitant des prélèvements pour caractérisation génétique.
Procédures
Chaque souris impliquée dans ce projet sera prise en contention à la main et un poinçon sera réalisé au niveau de son oreille en vue de prélever un peu de tissu (punch de 2 millimètres de diamètre). Ce geste est réalisé en moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Le prélèvement de tissu par poinçon à l'oreille engendre une douleur aiguë immédiate et un stress dû à la sortie de la cage, la séparation momentanée des congénères et la contention. Des risques d’infection ou d’inflammation au niveau du punch ne peuvent pas être totalement exclus mais restent extrêmement rarissimes.
Devenir
Tous les animaux sont gardés en vie à la suite de cette procédure peu invasive. La prélèvement permettra de déterminer le génotype de l'animal. Le chercheur en charge de la lignée déterminera son devenir en fonction des projets qu'il mène.
Remplacement
La création et l'utilisation de souris génétiquement modifiées est nécessaire, tout comme il n'y a pas d'autre possibiltié que le recours à l’animal vivant pour ce projet de prélèvement de tissu. Le recours à l’animal permet l'étude des maladies génétiques humaines. La création de nouveaux modèles de souris génétiquement modifiées, le maintien de ces lignées et leur utilisation permettent la réalsiation de nombreux projets de recherche.
Réduction
La réduction du nombre d'animaux utilisés et leur bien-être est une préoccupation permanente. Dans le cas de la création de souris génétiquement altérées, nos techniques ont évoluées et gagnée en efficacité ces dernières années. Cela nous permet d'utiliser moins d'animaux. Dans le cas de la production d’animaux destinés à des projets scientifiques, les schémas d’accouplement sont programmés et optimisés pour produire un minimum d’animaux et favoriser la proportion d’animaux du génotype souhaité. La quantité d'animaux à produire est adaptée au cas par cas, en fonction des besoins des chercheurs.
Raffinement
Pour réduire au maximum les nuisances, le prélèvement sera réalisé au plus tôt à partir de 8 jours d’âge, âge à partir duquel le développement et le décollement des oreilles permettent la réalisation d'un poinçon. Ce prélèvement à l'oreille est calibrée (2mm de diamètre) et réalisée avec un instrument prévu et commercialisé à cet effet. Pour limiter les risques d’infection, cet instrument est nettoyé et décontaminé entre chaque utilisation. Le puncher est également remplacé régulièrement afin de garantir qu’il soit toujours bien opérationnel. Le geste sera réalisé par du personnel formé, et rapidement pour minimiser la durée de séparation de l'animal d’avec ses congénères et pour permettre un retour rapide dans sa cage. Des points limites spécifiques au prélèvement effectué ont été établis, et les souris feront l’objet d’une surveillance attentive après la procédure pour détecter et prendre en charge l’animal rapidement si nécessaire. Ainsi, les souris sont surveillées quotidiennement ce qui permet de faire un suivi de la cicatrisation. Des soins avec l’utilisation d’antiseptique seront mis en place en cas de signes d’infection ou de mauvaise évolution de la plaie de biopsie.
Choix des espèces
La majorité des projets menés dans notre institut utilise la souris comme modèle pour trois raisons principales : ses capacités de reproduction, ses caractéristiques génétiques proches de l'homme, et les techniques d'ingénierie génétique bien maitrisées. Il existe à ce jour, plusieurs dizaines de milliers de lignées murines génétiquement altérées dans cette espèce pour étudier la biologie et les maladies humaines. La pertinence du choix du modèle souris est justifiée de plus le cas échéant dans les projets des chercheurs qui utiliseront les souris de ce projet. Les prélèvements de tissu à l'oreille peuvent être réalisées à partir de l'âge de 8 jours, une fois l'oreille formée et décollée. Les poinçons réalisés se feront sur des souris âgées de plus de 8 jours (cela comprend la possiblité de prélever à tous les âges supérieurs à 8 jours).
Impact de microbiotes humains modifiés par des bactéries lactiques et des lipides laitiers sur la santé métabolique de souris
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
192 souris axéniques, nées et élevées sans aucun microbe, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Elles reçoivent par gavage un microbiote intestinal de donneurs humains en surpoids, puis un régime riche en graisses, pour mesurer l'effet de bactéries lactiques et de lipides laitiers sur la santé métabolique. Un jeûne de six heures et un test de tolérance au glucose complètent le protocole. Le porteur décrit la souris axénique comme le seul modèle permettant d'attribuer les effets observés au microbiote transféré, sans microbiote résiduel pour brouiller les résultats.
Objectifs
Depuis quelques années, on sait que le microbiote intestinal joue un rôle dans le développement des maladies métaboliques telles que l’obésité ou le diabète de type II. Identifier des stratégies alimentaires qui permettraient de protéger le fonctionnement sain du microbiote intestinal est crucial pour contrer l’apparition de ces maladies. L’objectif de ce projet est de mettre en évidence l’impact de bactéries lactiques et de lipides laitiers d’intérêt sur la flore intestinale. Pour ce faire, ces produits ont été ajoutés aux microbiotes de donneurs humains en surpoids. Dans le cadre de notre étude, ces microbiotes modifiés vont être transférés à des souris totalement dépourvues de bactéries, soumises à une alimentation riche en graisses. Les résultats obtenus doivent permettre de mettre en évidence l’effet protecteur des bactéries lactiques et des lipides laitiers sur les désordres métaboliques et montrer, le cas échéant, que cet effet protecteur passe par une modification du microbiote intestinal.
Bénéfices attendus
Le rôle du microbiote intestinal dans le développement des maladies métaboliques est maintenant reconnu. Trouver des moyens de moduler ce microbiote de façon favorable pourrait ainsi être une stratégie de prévention de ces pathologies. Dans ce cadre, les résultats obtenus pourraient permettre de concevoir des formulations de bactéries/lipides bénéfiques pour la santé.
Procédures
Tous les gestes techniques seront réalisés sur des animaux vigiles. Les souris seront gavées 1 fois à l’aide d’une sonde de gavage souple (durée 15 secondes maximum) pour l’inoculation du microbiote. A la dernière semaine du protocole, les souris seront soumises 1 fois à un test de tolérance au glucose. Au préalable, elles seront mises à jeun 6h. Puis elles recevront 1 gavage de glucose (durée 15 secondes maximum) pour un suivi de la glycémie pendant 2 heures durée inférieure à 10 secondes).
Impact sur les animaux
Aucune nuisance liée au régime riche en graisses n’est attendue. Les animaux seront soumis à un stress sur des temps très courts au cours de la contention nécessaire lors des gavages, des pesées et des prélèvements. Les animaux seront soumis à une légère douleur au moment des prélèvements sanguins. Les animaux seront soumis à un jeûne de 6 heures ce qui entraîne un stress, ainsi qu’une diminution modérée de la glycémie et aucune hypoglycémie.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort afin de prélever et analyser certains tissus (cerveau, pancréas, foie, tissu adipeux, intestin et contenu de caecum).
Remplacement
A l’heure actuelle, étudier l’effet du microbiote intestinal et d’une intervention nutritionnelle sur le développement de maladies métaboliques nécessite de recourir à l’animal car il n’existe aucun modèle in vitro ou in silico suffisamment complexe qui puisse être utilisé dans cet objectif.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au maximum en se basant sur des articles scientifiques qui ont montré par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. D’après de précédentes études, 12 animaux par groupe expérimental semblent nécessaires pour obtenir des résultats rigoureux obtenus avec une intervention nutritionnelle.
Raffinement
Pour réduire au maximum le stress des animaux, ils seront habitués à être pris de leur cage au moyen d’un tunnel en plastique et à être manipulés. Un suivi visuel quotidien des animaux sera opéré et leur poids sera mesuré 1 fois par semaine. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués pour limiter au mieux la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Le modèle utilisé est la souris. Les effets d’un régime hyperlipidique et les tests de glycémie sont bien connus chez ces rongeurs et nous pourrons comparer nos résultats à ceux d’études antérieures. De plus, la taille de ces animaux permet leur hébergement en isolateur, condition particulière permettant le maintien du microbiote étudié, empêchant l’air ambiant de le modifier. Ils seront étudiés à l’âge adulte (8 semaines), l’objectif étant d’étudier les effets du microbiote intestinal et d’une intervention nutritionnelle sur le développement des maladies métaboliques chez l’adulte. La souris axénique est un animal né et élevé en conditions stériles, totalement dépourvu de tout microorganisme. Ce modèle est indispensable à notre étude car il constitue le seul système permettant d'attribuer causalement les effets physiologiques observés aux microbiotes humains transférés. En effet, si les souris possédaient déjà un microbiote endogène, il serait impossible de distinguer les effets du microbiote transféré de ceux du microbiote résiduel de l'animal.
Evaluation du composé X, administré seul ou en combinaison avec la sémaglutide, sur la fonction musculaire chez les souris DIO
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
Chacune des 58 souris mâles rendues obèses par un régime gras est poussée jusqu'à l'épuisement sur un tapis roulant, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Les animaux subissent aussi des mesures de force musculaire, un prélèvement sanguin et près de cent administrations de traitement au fil de l'étude. Le projet évalue un composé d'un client, seul ou combiné à la sémaglutide, pour un médicament anti-obésité destiné à l'être humain. L'étude est restreinte aux mâles pour ne pas doubler les effectifs, et se situe à un stade précoce du développement de ce candidat.
Objectifs
L'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus de 650 millions de personnes obèses en 2016, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Parmi ceux-ci, la sémaglutide, un agoniste des récepteurs GLP-1R, a obtenu récemment une autorisation de mise sur le marché. La Sémaglutide présente une efficacité impressionnante, du niveau de celle de la chirurgie bariatrique, mais certaines inquiétudes émergent car la perte de poids résultante de son utilisation provient à la fois d'une perte de masse grasse mais également d'une perte de masse musculaire. Cette dernière s'avère problématique chez l'obèse qui est déjà un sujet à risque de sarcopénie obésogène. Le présent projet est relatif à une étude menée à un stade précoce du développement d'un candidat médicament de notre client et vise à tester son efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses. Le composé testé a pour intérêt majeur de cibler des voies de signalisation impliquées à la fois dans la régulation du poids corporel et dans la fonction musculaire. Des données préliminaires ont en effet permis de montrer que le composé X était capable d'améliorer la fonction et la masse musculaire dans plusieurs pathologies musculaires et qu'il induisait une perte de poids chez des modèles obèses. Le composé X sera ainsi testé en administration seule ou combinée avec la sémaglutide. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament seul sur le poids corporel du modèle d'obésité. Dans le cadre des administrations combinées avec le sémaglutide, l'objectif est d'observer un additivité des effets et, ainsi, une amélioration des effets de la combinaison comparativement au sémaglutide seul, mais également d'étudier la capacité du composé X à contrer les effets délétères de la sémaglutide sur la fonction musculaire.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, dont la sémaglutide qui est la plus efficace et la plus prescrite. Néanmoins, la sémaglutide présente un effet délétère sur la masse et la fonction musculaire lors d'administration chroniques. Le bénéfice attendu du présent projet est double car si les résultats sont concluants, le composé X pourra venir compléter l'arsenal thérapeutique anti-obésité, en administration seule ou combinée avec la sémaglutide, et dans ce dernier cas, il pourrait en améliorer l'efficacité tout en contrant ses effets secondaires au niveau musculaire.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (19 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration de vehicule ou du composé candidat (49 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Administrations de véhicule ou de sémaglutide (49 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 4) Analyse non invasive de composition corporelle (6 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 5) Prélèvement sanguin (1 prélèvement; durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de force d'agrippement (3 sessions de 5 minutes); 7) Mesures d'endurance sur tapis roulant (2 mesures, durée : 20-35 minutes); 8) Mesures de la force musculaire (2 mesures, Durée : 20 minutes); 7) Anesthésie générale avant mise à mort et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel (durée : 2 minutes) et autres manipulations telles que les mesures de composition corporelle (durée : 2 minutes), les administrations des traitements (durée : 1 minutes) ainsi que les tests d'agrippement (durée : 10 minutes) pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des traitements occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures d'endurance sur tapis roulant seront source de stress et de fatigue puisque les animaux seront soumis à un protocole d'exercice physique les amenant jusqu'à épuisement, associé à une stimulation de faible intensité susceptible d'induire une douleur légère. Le prélèvement sanguin sera également source de douleurs légères. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
A l'issue de l'étude, tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes.
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’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et l'endurance. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du fait que l’étude se positionne à un stade précoce du développement du candidat médicament, cette dernière sera limitée au sexe mâle. La grande hétérogénéité du paramètre étudiés (notamment le poids corporel et la masse musculaire) entre mâle et femelle imposerait en effet de doubler les effectifs de chaque groupe pour étudier l’impact du composé sur les deux sexes. Dans la suite du développement du candidat médicament, et uniquement dans le cas où une efficacité aura été observée chez le mâle, une seconde étude sera menée chez la souris femelle afin de s'assurer de son efficacité sur les deux sexes.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. L'administration des traitements sera réalisée par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Les animaux seront habitués au système de contention pour le prélèvement sanguin avant de pratiquer ces procédures. Le prélèvement sanguin prévu sera limité au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue 30 minutes avant le prélèvement sanguin. Avant l'exercice physique forcée sur tapis roulant, les animaux seront également habitués à deux reprises à être sur un tapis roulant à une faible vitesse. 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. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 18 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une période de 12 semaines de régime enrichi en graisses chez le fournisseur.