Troubles endocriniens

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Souris : 4790
Souffrances
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Devenir
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 4790

4 790 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des vecteurs viraux sont injectés dans leur cerveau par stéréotaxie, sur des embryons via une laparotomie de la mère, sur des nouveau-nés ou sur des adultes, avant des tests comportementaux non précisés puis la mise à mort par exsanguination. Le porteur indique que les chirurgies peuvent provoquer une douleur modérée et que les nouveau-nés atteignant un point limite sont mis à mort par décapitation avant quinze jours. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne rend compte de la complexité du tissu et que l'étude ne peut être menée qu'in vivo.

Objectifs

Depuis la découverte de la barrière hémato-encéphalique par Paul Erhlich à la fin du XIXe siècle, le cerveau a été considéré comme virtuellement séparé des autres organes et de la circulation sanguine. Pourtant, cette dernière décennie a vu l'émergence du concept selon lequel la fonction cérébrale est façonnée par divers facteurs biologiques, tels que le microbiote intestinal, les cellules et signaux immunitaires systémiques ou encore le cycle jour/nuit. Parallèlement, les zones barrières du cerveau, comme les méninges et les plexus choroïdes, ont été identifiées comme des interfaces de dialogue croisé actif entre la périphérie et le cerveau, plutôt que comme des tissus barrières inertes. Les plexus choroïdes constituent la barrière sang-fluide céphalorachidien, l'une des frontières séparant le cerveau de la périphérie. Ils sont situés dans chacun des quatre ventricules du cerveau et sont adjacents à des zones impliquées dans la neurogenèse. D'un point de vue structurel, les plexus choroïdes sont composés d'un réseau de capillaires sanguins fenêtrés entourés d'une monocouche de cellules épithéliales et peuplés entre les deux par une grande variété de cellules immunitaires. Les principaux rôles physiologiques des plexus choroïdes sont la production de liquide céphalorachidien, qui débarrasse le cerveau des déchets métaboliques et des agrégats de protéines, ainsi que la production et le passage contrôlé du sang au cerveau de diverses molécules de signalisation, notamment des hormones et des facteurs neurotrophiques. Les molécules sécrétées par les plexus choroïdes façonnent l'activité du cerveau, par exemple en modulant la neurogenèse et la fonction des cellules immunitaires microgliales localisées dans le cerveau, ce qui rend les plexus choroïdes cruciaux pour l'homéostasie du cerveau. Des travaux antérieurs et d’autres travaux préliminaires ont montré que le niveau d’expression de certains gènes exprimés par l’épithélium des plexus choroïdes varient en fonction de l’âge et notamment au cours du vieillissement, et en réponse aux variations environnementales telles que celles du microbiote et du cycle circadien. Notre but est de mieux comprendre comment ces facteurs influent sur la biologie des plexus choroïdes et la fonction du cerveau.

Bénéfices attendus

Cette analyse permettra l’identification des facteurs produits par les plexus choroïdes et potentiellement impliqués dans la modulation de l’activité neuronale en fonction de l’âge, depuis la naissance et au cours du vieillissement, en fonction des facteurs environnementaux que représentent les variations de la composition du microbiote et celles du cycle circadien. Cette étude devrait permettre une meilleure compréhension de la biologie de cette interface barrière que constitue les plexus choroïdes et qui reste encore très peu étudiée et d’identifier de nouveaux mécanismes via lesquels les plexus choroïdes modulent la fonction du cerveau. A terme, ce projet pourrait permettre la mise au point d’immunothérapie afin de mieux lutter notamment contre les maladies dégénératives associées au vieillissement.

Procédures

Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie : - soit une laparotomie sur femelle gestante (durée de la procédure : 45 min à 1h), - soit une injection de vecteurs viraux dans le cerveau par stéréotaxie (durée de la procédure : incluse dans la durée de la laparotomie quand réalisée sur embryons, 5 à 10 min sur nouveau-nés, 30 min à 1h sur adulte). 12 jours (dans le cas des nouveau-nés injectés à la période embryonnaire) à 12 semaines (adultes) après chirurgie, les animaux seront mis à mort par exsanguination sous anesthésie générale et analgésie. Les animaux adultes auront été avant mise à mort (4 à 8 semaines après chirurgie) impliqués dans des tests de comportement non invasifs.

Impact sur les animaux

Les procédures décrites visent à réduire autant que possible le mal-être animal. Toutes les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et sur tapis chauffant sur lesquels ils seront maintenus pendant leur réveil. Les chirurgies sur adultes peuvent entraîner une douleur modérée au cours de la cicatrisation qui sera prévenue par une injection de buprénorphine, 30 min avant chirurgie, 6h après, puis toutes les 12h pendant 48h en cas de douleur. De la lidocaïne sera appliquée sur les zones à inciser. De l’acétaminophène sera également ajouté après chirurgie dans l’eau de boisson pendant la cicatrisation soit 2-3 jours pour une stéréotaxie et 4-5 jours pour une laparotomie. Les signes de douleur plus importante qui pourraient provenir de complications seront surveillés en observant les signes suivants : prostration, altération de la qualité́ du poil (hirsute, terne) ou apathie. Si l’animal présente deux de ces trois signes (point limite), il sera mis à mort. Les chirurgies sur embryons seront indirectement surveillées via le suivi des femelles gestantes : toute perte de sang vaginale qui pourrait attester de la mort d’un ou plusieurs embryon(s) sera surveillée et nous appliquerons les points limites définis précédemment. Les stéréotaxies sur nouveau-nés pourront entrainer une douleur légère qui sera prévenue par application de lidocaïne au niveau du site d’injection. Après chirurgie, l’acceptation des nouveau-nés par leur mère sera surveillée au travers des signes suivants synonymes d’abandon : isolement du reste de la portée, bleuissement de la peau associé à une hypothermie et absence visible de lait dans l’estomac. Si le nouveau-né présente ces trois signes (point limite), il sera mis à mort. Les animaux en élevage et ceux qui auront récupérés de leur chirurgie seront régulièrement surveillés et nous suivrons les signes et points limites précédemment définis. Nous éviterons que les animaux soient isolés dans leur cage et nous ajouterons un abri dans la cage des portées, femelles gestantes et géniteurs en plus du papier/coton présent dans toutes les cages. La procédure 2 s’achève par l’injection par voie-intrapéritonéale de l’anesthésique et analgésique qui pourra générer un peu de stress à l’animal mais peu ou pas de douleur.

Devenir

Les animaux ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. Les géniteurs qui n’auront pas subi de chirurgie (procédures 1 et 2) seront mis à mort par exposition croissante en CO2 après 6 mois de reproduction. Les femelles gestantes qui auront subi une laparotomie (procédure 1) seront mis à mort par exposition croissante en CO2 au moment de la séparation avec les nouveau-nés P6 ou P21. La mise à mort des souris auxquelles auront été injectés les vecteurs viraux (procédure 2) aura lieu par perfusion de PBS (exsanguination) sous anesthésie générale profonde et analgésie afin de prélever les tissus nettoyés du sang et à analyser post-mortem. Si un animal atteint les points limites définis, il sera mis à mort par exposition croissante en CO2 (jeunes de plus de 15 jours et adultes) ou par décapitation (nouveau-nés de moins de 15 jours).

Remplacement

Notre but est d’étudier comment les cellules situées au niveau des plexus choroïdes, agissent sur le cerveau, en condition physiologique, au cours du développement, du vieillissement et en réponse aux variations de composition du microbiote et du cycle circadien. Les plexus choroïdes sont un tissu composé d’un endothélium fenêtré, de cellules épithéliales, de cellules de type neuronal, de cellules mésenchymateuses et de cellules immunitaires. Les cellules immunitaires du système périphérique pourraient induire l’expression de facteurs produits par les cellules des plexus choroïdes qui pourraient eux-mêmes moduler l’activité neuronale du cerveau. Il n’existe aucun modèle in vitro ou ex vivo rendant compte de la complexité́ d’un organisme ou d’un tissu avec ses composantes endothéliale, épithéliale, neuronale, mésenchymateuse et immunitaire. De plus, nous étudions la physiologie des plexus choroïdes en fonction de l’âge et des variations des facteurs environnementaux tels que le microbiote et le cycle circadien, ce qui ne peut être étudié qu’in vivo.

Réduction

Nous souhaitons étudier les gènes des plexus choroïdes et du cerveau qui auront montré par une précédente approche transcriptomique des différences d’expression considérables en fonction des paramètres comparés. Les quantités d’animaux utilisées pour mener à bien notre projet sont établies en tenant compte de notre précédente expérience et de tests statistiques (test ANOVA, source SHADE). Les 4 plexus choroïdes d’un animal doivent être groupés pour pouvoir réaliser une analyse moléculaire ou transcriptomique sur ces petits tissus. Seuls 10 microlitres de liquide céphalo-rachidien peuvent être prélevés à partir du cerveau d’une souris, ce qui ne permet qu’un seul type d’analyse. Les analyses moléculaires du liquide céphalo-rachidien, des plexus choroïdes et des zones d’intérêt du cerveau pourront cependant être réalisées sur les mêmes animaux qui auront au préalable été impliqués dans des tests de comportement (adultes). Nous prévoyons pour chaque groupe, 4 animaux par analyse. Le sexe des animaux pouvant influer sur les phénotypes observés, des mâles et femelles seront inclus (ratio 1/1). Des triplicatas d’expérience seront réalisés pour permettre l’obtention de résultats solides. Selon le nombre de groupes comparés, avec une puissance de 80% et un risque alpha de 5% : - 3 groupes comparés (P6, P21 et adultes) : les effectifs proposés (36 individus) devraient nous permettre d'obtenir des résultats significatifs pour des tailles d'effet supérieures à 1.07 (effets considérables à extrêmes). - 2 groupes comparés (adultes jeunes et âgés) : les effectifs proposés (24 individus) devraient nous permettre d'obtenir des résultats significatifs pour des tailles d'effet supérieures à 1.65 (effets très forts à considérables). - 6 groupes comparés (4h cycle fixe et 2h cycle perturbé) : les effectifs proposés (72 individus) devraient nous permettre d'obtenir des résultats significatifs pour des tailles d'effet supérieures à 0.85 (effets très forts à considérables). - 4 groupes comparés (P21 et adultes, conventionnels et axéniques) : les effectifs proposés (48 individus) devraient nous permettre d'obtenir des résultats significatifs pour des tailles d'effet supérieures à 0.97 (effets considérables à extrêmes). Ces résultats nous permettront d’identifier les différences majeures dans la biologie des plexus choroïdes et sa fonction sur le cerveau en fonction de l’âge, du microbiote et du cycle circadien, tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les procédures décrites visent à réduire autant que possible le mal-être animal. Toutes les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et sur tapis chauffant sur lesquels ils seront maintenus pendant et quelques heures après leur réveil. Les chirurgies sur adultes peuvent entraîner une douleur modérée au cours de la cicatrisation qui sera prévenue par des administrations d’analgésiques (buprénorphine, 30 min avant chirurgie, 6h après, puis toutes les 12h pendant 48h en cas de douleur ; lidocaïne appliquée sur les zones à inciser ; de l’acétaminophène sera également ajouté après chirurgie dans l’eau de boisson pendant la cicatrisation soit 2-3 jours pour une stéréotaxie et 4-5 jours pour une laparotomie). Les signes de douleur plus importante qui pourraient provenir de complications seront surveillés en observant les signes suivants : prostration, altération de la qualité́ du poil (hirsute, terne) ou apathie. Si l’animal présente deux de ces trois signes (point limite), il sera mis à mort. Les chirurgies sur embryons seront indirectement surveillées via le suivi des femelles gestantes : toute perte de sang vaginale qui pourrait attester de la mort d’un ou plusieurs embryon(s) sera surveillée et nous appliquerons les points limites définis précédemment. Les stéréotaxies sur nouveau-nés pourront entrainer une douleur légère qui sera prévenue par application de lidocaïne au niveau du site d’injection. Après chirurgie, l’acceptation des nouveau-nés par leur mère sera surveillée au travers des signes suivants synonymes d’abandon : isolement du reste de la portée, bleuissement de la peau associé à une hypothermie et absence visible de lait dans l’estomac. Si le nouveau-né présente ces trois signes (point limite), il sera mis à mort. Les animaux en élevage et ceux qui auront récupérés de leur chirurgie seront régulièrement surveillés et nous suivrons les signes et points limites précédemment définis. Nous éviterons que les animaux soient isolés dans leur cage et nous ajouterons un abri dans la cage des portées, femelles gestantes et géniteurs en plus du papier/coton présent dans toutes les cages. La procédure 2 s’achève par l’injection par voie-intrapéritonéale de l’anesthésique et analgésique qui pourra générer un peu de stress à l’animal mais peu ou pas de douleur.

Choix des espèces

La souris est l'espèce la plus utilisée en laboratoire pour l’étude des fonctions cognitives et notamment des maladies dégénératives car de nombreuses lignées sont disponibles, invalidées pour de nombreux gènes d'intérêt et/ou génétiquement manipulable après injection de vecteurs viraux. Elle est facile à élever et ses grandes capacités de reproductions facilitent les études sur embryons et nouveau-nés. Il est aisé d’en manipuler le microbiote. La souris permet également l’analyse des capacités cognitives au cours d’expériences comportementales. L’ensemble de ces avantages permet, en utilisant ce modèle, de répondre rapidement aux questions scientifiques posées. Ce modèle permet de travailler avec la meilleure efficacité́ possible tout en offrant une représentation certes imparfaite mais néanmoins proche de la physiologie humaine. Le phénotype induit par les vecteurs viraux n’est analysable qu’au minimum 10 jours après injection. Afin d’étudier comment la biologie des plexus choroïdes et sa fonction sur le cerveau évoluent avec l’âge, nous injecterons les vecteurs viraux à des souris embryonnaires afin d’en étudier les effets chez les souris : (i) âgées de 6 jours, stade important avec la mise en place du système immunitaire et de nombreuses variations métaboliques en réponse à l’allaitement maternel, (ii) âgées de 21 jours qui correspond à la période du sevrage avec d’importantes variations métaboliques et du microbiote qui devient mature, (iii) adultes, âgées de 7 à 12 semaines, qui seront notre point de référence physiologique. De la même manière, nous étudierons les effets du microbiote en injectant les vecteurs viraux à des souris âgées de 3-4 jours afin d’en étudier les effets lorsqu’elles auront 21 jours ou qu’elles seront adultes et les effets du vieillissement en injectant les vecteurs viraux à des souris adultes jeunes de 7 à 12 semaines et âgées de 10 à 20 mois.

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Souris : 160
Souffrances
▲ 40
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▲ 60
Devenir
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 160

160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de légers à sévères, une partie étant opérée sous anesthésie sans réveil. Modèles d'une maladie rénale rare, elles sont hébergées sept jours en cage à métabolisme et subissent jusqu'à onze prises de sang par ponction de la veine mandibulaire, la mise à mort se faisant par ablation des reins sous anesthésie provoquant une hémorragie fatale. Le porteur indique qu'une partie des animaux peut développer une cécité progressive et éprouver angoisse et douleur lors des ponctions. Il affirme que le remplacement n'est pas possible car il s'agit d'étudier une mutation sur un organisme "entier".

Objectifs

Chez l'humain, les anomalies de la protéine claudine-19 sont responsables d'une maladie rare appelée hypomagnésémie familiale avec hypercalciurie et néphrocalcinose ; cette maladie est caractérisée par une perte massive de calcium et de magnésium dans l'urine, qui se complique de dépôts de calcium dans le rein (néphrocalcinose) et d'insuffisance rénale chronique, nécessitant le recours à la dialyse et à la transplantation rénale entre 20 et 40 ans. Elle se complique également d'une atteinte oculaire menant à la cécité. La fonction de la protéine claudine-19 est inconnue. Le but de cette étude est de déterminer cette fonction. Les objectifs sont -d'identifier les anomalies sanguines et urinaires provoquées par l'inactivation de la protéine claudine-19, -de mesurer les conséquences de l'inactivation sur la capacité du rein à conserver le calcium et le magnésium, -d'étudier l'évolution de la fonction rénale au cours de la vie des animaux - d'étudier l'apparition et le développement de la néphrocalcinose, d'étudier le développement et les mécanismes de l'atteinte oculaire.

Bénéfices attendus

Les résultats permettront de déterminer le rôle de la protéine claudine-19 dans le fonctionnement du rein et de l'œil des mammifères terrestres. Plus généralement, cette étude apportera des éléments permettant de mieux comprendre les mécanismes de transport transépithélial des électrolytes dans divers épithéliums. Cette étape est un préalable sur le chemin devant permettre de développer un traitements efficace de l'hypomagnésémie familiale avec hypercalciurie et néphrocalcinose et de prévenir les complications délétères (insuffisance rénale et cécité). Le projet permettra 1. de connaitre précisément l'impact de l'inactivation de claudine-19 sur l'homéostasie ionique, 2. de comprendre l'adaptation des différents segments tubulaires rénaux à la perte de fonction de claudine-19, de comprendre le phénotype global et, 3. de connaitre précisément l'impact de l'inactivation de claudine-19 sur la physiologie oculaire.

Procédures

Les animaux sont soumis - à un hébergement en cage à métabolisme individuelle pendant 7 jours pour recueil d'urine - à un prélèvement sanguin, unique pour certains des animaux ou répétés chez d'autres animaux (jusqu'à 11 sur une période de 10 mois) par ponction de la veine mandibulaire chez l'animal vigile - à une anesthésie terminale par injection intrapéritonéale. Par ailleurs, indépendamment des effets indésirables des procédures énumérés ci-dessus, il est possible, mais pas certain, que les animaux développent une cécité progressive au cours de leur existence.

Impact sur les animaux

Les effets ci-après ne sont pas tous attendus mais ils sont possibles ; perte de poids, angoisse et intolérance à l'hébergement en cage à métabolisme, hémorragie au point de ponction, douleur lors de la ponction transcutanée

Devenir

Mise à mort : A l'issue de chaque procédure, le projet prévoit une éxérèse des reins pour étude des transcrits et des protéines ou pour dissection d'une branche large acendante de l'anse de Henle pour expérience de microperfusion tubulaire ; dans tous les cas, l'éxérèse des reins est réalisée sous anesthésie générale et provoque une hémorragie fatale

Remplacement

La complexité des déterminants des transports ioniques transépithéliaux et de leurs conséquences systémiques est telle que le remplacement n'est pas possible puisqu'il s'agit d'étudier les conséquences d'une mutation génétique sur un organisme entier, avec toute sa complexité et ses capacités d'adaptation. Il n'y a pas d'alternative à cette étude, les modèles cellulaires existant ne permettant pas de rendre compte de la complexité du fonctionnement de l'organisme intact. La description phénotypique des rétines des souris ne peut s’envisager que sur des rétines entières parcourues par une vascularisation active, du vivant de l'animal ; pas de remplacement possible à ce stade de l’étude.

Réduction

Cent soixante (160) animaux seront utilisés dans cette étude. Les 2 examens ophtalmologiques pratiqués n’étant pas invasifs pour les yeux (il s’agit d’imageries), nous examinerons les 2 yeux de chaque animal et nous pratiquerons l’OCT et l’angiographie l’une après l’autre sur les mêmes animaux, profitant des mêmes anesthésies générale et locale. Ceci diminue de beaucoup le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux par groupe est réduit au maximum de façon à assurer des observations fiables et utilisables. Les 2 yeux de chaque souris serviront à la fois à ces examens vivo et à d’autres analyses ex vivo (après euthanasie), puisque la précision de ces examens remplace l’histologie de la rétine et économise les animaux qui auraient dû être euthanasiés pour cela. Les mesures réalisées dans la domaine de l'homéostasie tiennent compte de l'état de l'art de manière à avoir la meilleure performance des mesures réalisées et réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux par groupe a été calculé en tenant compte de la variabilité des paramètres d’intérêt en fonction des conditions expérimentales; les nombres d'animaux nécessaires ont été déterminés en appliquant des tests statistiques appropriés. Les comparaisons intergroupes seront réalisées à l’aide de tests non paramétriques sans appariement, en raison de l’absence de certitude quant à la normalité de la distribution des variables. En se basant sur notre expérience de la dispersion des variables pertinentes, nous avons calculé que pour une puissance beta de 80 %, un risque alpha de 5% et une différence des médianes des groupes d’au moins 40 %, les effectifs nécessaires étaient de 10 animaux par groupe.

Raffinement

Toutes les procédures le nécessitant seront réalisées sous anesthésie. Par procédure le nécessitant, est définie toute procédure générant une douleur ou une souffrance supérieure à une piqure transcutanée par une aiguille. Dans la mesure du possible, en fonction des contraintes des procédures, les animaux bénéficient d’un environnement enrichi (l’environnement est enrichi par des tunnels en carton et/ou des abris en plastique, et des boules de ouate) et leur souffrance est prise en compte et atténuée au maximum. Des points limites ont été définis et les animaux font l'objet d'une surveillance.

Choix des espèces

Le modèle d'inactivation génique de la claudine 19 a été développé chez la souris. Les animaux sont utilisés à partir de l'âge de 8-9 semaines. Les animaux ont alors terminé leur phase de croissance rapide et sont considérés comme matures. Leur taille permet la réalisation des manoeuvres expérimentales.

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Rats : 1748
Souffrances
▲ 128
▲ 1332
▲ 288
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1748

1 748 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mères subissent une manipulation nutritionnelle, des traites manuelles de lait et des tests de tolérance au glucose, tandis que leur descendance est soumise à des tests comportementaux, des prélèvements sanguins et une chirurgie avec pose d'un cathéter à la jugulaire pouvant durer trois heures. Le porteur indique que les petits sont tués à différents stades, de huit à deux cent soixante jours, pour prélever leurs organes. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne rend compte de la mise en place du diabète de type 2 chez la descendance.

Objectifs

Le diabète gestationnel (DG), (8% des naissances en France), serait à l’origine du diabète de type 2 (DT2) chez 47% des patients âgés de 10-22 ans. Cette intolérance au glucose, transmise de génération en génération, contribuerait à l’explosion épidémique de la prévalence du DT2 dans le monde. Quelques études récentes montrent que, chez des enfants de 7 ans, exposés à une hyperglycémie maternelle in utero, la durée d’allaitement exclusif est inversement corrélée aux teneurs circulantes en hémoglobine glyquée (marqueur du DT2). Cependant, ces données épidémiologiques, parfois contradictoires, ne prouvent pas que la composition du lait maternel impacte le risque métabolique de la descendance. Nous émettons l’hypothèse que la lactation pourrait avoir un impact sur le devenir métabolique de la descendance soumise in utero à une hyperglycémie maternelle qui pourrait s’expliquer en partie par des adaptations du métabolisme maternel et de la composition du lait. Nous avons préalablement montré dans des modèles rongeurs de programmation métabolique avec adoptions croisées, que la descendance mâle présentait des changements différents dans leur sensibilité à l’insuline à l’âge adulte selon que la descendance avait été allaitée par des rates maintenues en sous- ou sur-nutrition calorique durant la période périnatale. Ces changements étaient associés à des compositions spécifiques des laits maternels. Ce projet vise donc à caractériser : 1) la composition du lait maternel dans un modèle rongeur d’hyperglycémie maternelle durant la gestation suite à une manipulation nutritionnelle (mimant le DG chez la femme avec un retour post-partum à la glycémie pré-gravide), en lien avec les adaptations métaboliques des 3 organes clés du contrôle hormonal de la lactation que sont le placenta, le pancréas et la glande mammaire, 2) le devenir métabolique (insulino-sensibilité) de la descendance mâle et femelle jeune et adulte en réponse à des compositions de lait de mères DG ou normo-glycémiques (adoptions croisées) ou encore à des supplémentations postnatales en composés bioactifs du lait maternel identifiés dans le lait humain DG. La contribution du DG dans la prévalence des pathologies cardio-vasculaires à l’âge adulte, et neurodéveloppementales pendant l’enfance sera également explorée dans ce projet.

Bénéfices attendus

L’enjeu global de ce projet est d’évaluer l’impact de l’allaitement maternel sur le devenir métabolique de l’enfant soumis in utero à un DG. Le modèle expérimental nutritionnel de DG avec adoptions croisées va permettre d’étudier le rôle de la composition du lait maternel dans la programmation endocrino-métabolique de la descendance. L’objectif in fine est de tester la capacité de composants bioactifs du lait humain à (re)programmer la sensibilité à l’insuline de la descendance soumise in utero à une hyperglycémie. Cette étude permettrait de prendre en compte ces biomarqueurs dans l’élaboration des formulations infantiles et des recommandations nutritionnelles destinées aux femmes enceintes et allaitantes, dans un contexte de diabète.

Procédures

Les rates seront soumises à une manipulation nutritionnelle durant la gestation et la lactation, à 4 prélèvements manuels de lait (30 minutes) et/ou 4 tests de tolérance orale au glucose (120 minutes) selon les lots de rates (procédures expérimentales 1 ou 2). Leur descendance sera soumise à 4 tests de comportement (3 tests avec séquence de 10-15 minutes et 1 test avec une séquence de 1 heure), des prélèvements sanguins, une mesure de masse grasse par ostéodensitométrie (1 heure), 2 tests de tolérance orale au glucose (120 minutes), une intervention chirurgicale (un clamp euglycémique/hyperinsulinémique avec pose d’un cathéter à la jugulaire et des prélèvements de sang à la veine caudale, durée 180 minutes) sur 260 jours de vie.

Impact sur les animaux

Les prélèvements de sang répétés à la queue peuvent occasionner une douleur de classe légère due l'apparition d'une croûte. La cicatrisation qui fait suite à la pose d'un cathéter dans la veine jugulaire peut être gênante pour l'animal. La traite régulière de lait chez les mères peut engendrer une irritation des mamelles. Le gavage oral peut induire très exceptionnellement une fausse route.

Devenir

Les animaux sont gardés en vie d'une procédure à l'autre ou sont mis à mort à différents stades de développement (de J8 à J260) afin de prélèver les organes d'intérêt.

Remplacement

Tous les animaux utilisés pour ce projet proviennent d’élevages reconnus et sont nés en captivité. Il n’existe pas encore de méthode alternative (modélisations, modèles in vitro) permettant de rendre compte de la complexité des mécanismes physiologiques dans la mise en place du diabète de type 2 chez la descendance en lien avec un diabète gestationnel (DG) et ceci, d’autant plus, que ce projet requiert un modèle d’étude de supplémentation nutritionnelle postnatale avec adoptions croisées pour mieux comprendre l’impact de la fenêtre de lactation sur cette programmation.

Réduction

Pour répondre au principe de réduction sans compromettre l’obtention de résultats statistiquement significatifs, nous utiliserons autant que possible le même animal (suivi longitudinal de la glycémie et l’insulinémie). L’effectif retenu de n=8 mâles et 8 femelles par groupe d’adoption représente un minimum nécessaire pour évaluer statistiquement une intervention nutritionnelle, prenant en compte le facteur sexe, avec une variabilité interindividuelle importante. Ce projet prévoit donc l’utilisation au maximum de 1332 individus sur une durée de 5 ans avec 372 rates Sprague-Dawley gestantes et allaitantes, 960 petits, mâles et femelles. Selon les résultats obtenus dans la première procédure expérimentale, le nombre de mères gestantes pourra être réduit dans la suivante. De même, si une différence d'effets selon le sexe est observée dans le suivi des descendants, la supplémenation postnatale ne sera mise en œuvre que sur la moitié des effectifs de ratons prévus.

Raffinement

Dans un souci de raffinement les animaux seront hébergés au moins 2 par cage pour le suivi de la descendance DG (sauf pour les périodes de gestation et de lactation des mères, où les mères seront seules avec leur portée après la mise-bas jusqu’au sevrage). Leur milieu de vie sera enrichi avec un tunnel et des frisottis leur permettant de faire leur nid, et de jouer. Aucune souffrance n’est attendue lors des manipulations nutritionnelles prévues : les rates en régime hypercalorique 1 semaine avant la conception et jusqu’à la fin de la gestation (4 semaines) ou jusqu’à la fin de la lactation (7 semaines) ne présentent pas d’obésité. Les animaux seront suivis par un personnel compétent dans le respect de la charte nationale sur l’éthique de l’expérimentation animale et manipulés quotidiennement (jeux, manipulations, caresses…) afin de réduire au maximum douleur et détresse et leur assurer un bien-être, en particulier après les chirurgies pour s’assurer de leur parfaite récupération. Les prélèvements de sang seront réalisés avec l’usage d’analgésiques afin de contrôler la douleur et dans des conditions d’asepsie nécessaires pour assurer des résultats reproductibles. Lors des prélèvements de lait, les rates seront anesthésiées et disposées sur un tapis chauffant. Pour les animaux, l’évaluation de la douleur sera faite à l’aide d’observations physiologiques (poids), comportementales (consommation de nourriture, fuite ou défense de l’animal à la manipulation, activité) et en fonction de l’apparence de l’animal (poil, posture). Lors des interventions chirurgicales, les animaux seront anesthésiés après avoir reçu un antalgique qui agira pendant et après l’opération. Jusqu’au réveil et au-delà, les animaux seront surveillés et une grille comportementale pour chaque animal sera complétée avec des points limites à partir desquels les animaux seront pris en charges pour supprimer leur souffrance avec des injections d’antalgiques ou seront mis à mort si cette souffrance est trop importante.

Choix des espèces

Le rat est un excellent modèle d’étude de la nutrition périnatale en raison de sa petite taille (permettant d'augmenter les effectifs et donc de diminuer la variance des mesures), et de sa rapidité de croissance et de reproduction, permettant de réaliser des protocoles expérimentaux en beaucoup moins de temps. Contrairement à l’espèce souris, l’espèce rat (en particulier la souche Sprague Dawley choisie) présente des grandes qualités maternelles, permettant de mener à bien cette stratégie expérimentale avec des adoptions croisées en limitant notamment les risques de cannibalisme et d’abandon lors des adoptions, et limite sa prise de poids sous régime calorique, permettant de s’affranchir du paramètre obésité dans cette étude. Enfin, le volume de lait collecté par rate fournira un matériel suffisant pour réaliser nos analyses individuelles de phénotypage du lait maternel de rate contrairement à la souris. Des femelles gestantes âgés de 8 semaines et de souche Sprague Dawley seront commandées. Ces femelles auront été soumises à un régime chow (CTL) ou HFHS, 1 semaine avant l’accouplement, chez le fournisseur d’animaux à qui nous aurons fourni l’aliment. A leur arrivée, les femelles seront en cage individuelle pendant la gestation et la lactation. Les rates utilisées pour les prélèvements de lait seront mises à mort en fin de procédure expérimentale N°1. Dans la procédure expérimentale N°2, 96 portées de 8 ratons (4 mâles et 4 femelles par mère adoptive, issus de mères biologiques différentes) seront constituées afin d’avoir au final 16 ratons (8 mâles et 8 femelles) par groupe d’adoption et par âge (6 temps). Ces groupes seront suivies durant la lactation (J8, J14), au sevrage à J21), au stade jeune (2 mois) et à long terme (âge adulte, 4 mois, sous régime standard et sous challenge hyper-énergétique durant 20 semaines).

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Rats : 192
Souffrances
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▲ 192
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Devenir
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 192

192 rats, dont des rats rendus diabétiques, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent pendant quatre semaines un inhibiteur par injection, voie orale ou patch, avec des prélèvements sanguins hebdomadaires par section du bout de la queue et des tests métaboliques, avant d'être tués pour analyse du pancréas. Le projet vise une "preuve de concept" pour une molécule candidate contre le diabète. Le porteur n'attend "aucun effet indésirable" hormis la douleur des piqûres et des coupures de queue, et affirme qu'il n'existe "pas de méthode de remplacement".

Objectifs

Le diabète est une maladie chronique associée à une diminution de la masse des cellules β du pancréas qui sécrètent l’insuline. La régénération des cellules béta est désormais considérée comme une stratégie thérapeutique de premier plan. Au cours des dernières décennies, des études ont été menée pour identifier les cibles moléculaires pouvant être modulées afin de restaurer la masse β cellulaire et parmi elles l'enzyme DYRK1A. Nous proposons d’étudier, in vivo, un nouvel inhibiteur de DYRK1A, plus puissant et plus spécifique que ceux actuellement disponibles pour la recherche et ayant comme particularité d’être actif sous différentes voies d’administration ( intra-péritonéale, transdermique et orale). Durant 4 semaines nous administrerons, selon ces trois voies, deux doses de cet inhibiteur à deux modèles animaux, le rat Wistar non diabèrique et le rat Goto Kakizaki ( GK) diabétique. Nous analyserons par des tests in vivo l'évolution de la glycémie et de l’Insulinémie. Enfin, à l’issue des traitements, les animaux seront sacrifiés et une étude par des approches d'immunohistochimie sera menée pour analyser les aspects structurels et fonctionnels du pancréas .

Bénéfices attendus

Le bénéfice majeur de cette étude sera la livraison d'une preuve de concept solide indiquant que l’inhibiteur EMD92 est un candidat potentiel pour une pharmacothérapie ciblée sur les patients diabétiques. En plus de construire une meilleure connaissance de l'implication de DYRK1A dans la régulation de la croissance des cellules β au cours du diabète, des résultats positifs sur les rats diabétiques GK nous permettront de proposer une stratégie thérapeutique « curative », capable de prévenir la progression du diabète, grâce à la restauration d'une masse cellulaire β fonctionnelle

Procédures

Dans ce projet des rats mâles Wistar et GK âgés de 8 semaines recevront les molécules d'intérêt selon 3 voies d’administration et durant 4 semaines : -32 rats Wistar et 32 rats GK recevront une injections intrapéritonéales (IP) 1 jour sur 2, -32 rats Wistar et 32 rats GK recevront par voie orale (dans l’eau de boisson) -32 rats wistar et 32 rats GK recevront par diffusion transdermique (par patch). Un prelèvement de sang de 10 microlitres sera réalisé une fois par semaine jusqu'a la fin du traitement. A l'issue du traitement tous les animaux ( 96 rats wistar et 96 rats GK) subiront des tests métaboliques durant lesquels il recevront une injection soit de glucose pour mesurer la tolérance à cette molécule, soit d'insuline pour etudier leur sensiblité à cette hormone. Au cours du test de tolerance au glucose 4 prélèvements de sang seront faient de chacun 10 microlitres.

Impact sur les animaux

Les molécules étudiées ne sont pas censé induire de toxicité, aucun effet indésirable n’est donc attendu sur les animaux. De plus, ces molécules ne pouvant pas traverser la barrière hémato-encéphalique, aucune neurotoxicité ne devrait être observée. Par contre de legers effets indésirables pour l'animal seront liés à la piqure d'aiguille lors de l'injection en intrapéritonéale des molécules, du glucose et de l'insuline pendant les tests in vivo ainsi qu'à la coupure de l'extrémité de la queue lors des prelèvements de sang.

Devenir

Aprés le traitement à l'EMD tous les animaux sont gardés en vie. Aprés les tests métaboliques les animaux sont mis à mort.

Remplacement

Pour ce projet il n'existe pas de méthode de remplacement à celle faisant appel aux modèles animaux. Ils sont les seuls à nous permettre d'appréhender les paramètres structurels du pancréas, à savoir les interactions entre les cellules bêta et les cellules acinaires/canalaires qui entrent dans la constitution du pancréas. Le choix du rat Wistar et du rat diabétique GK pour cette étude réside dans le fait qu'il présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celle de l'Homme

Réduction

Nous constituerons des groupes expérimentaux comportant un nombre d'animaux réduit au maximum, mais permettant de prendre en compte la variabilité individuelle de la réponse à l’inhibiteur. Les résultats seront analysés et validés par des tests statistiques adaptés : Mann-Whitney, Wilcoxon ou Anova (différences significatives P

Raffinement

Pour le traitement nécessitant une injection ainsi que pour les tests in vivo, les animaux sont préparés à la contention par les expérimentateurs. La douleur liée à l'injection est celle du niveau d'une piqure de l'aiguille. Ces méthodes sont en accord avec la classe lègère des procédures.

Choix des espèces

Le choix du rat pour cette étude réside dans le fait que cette espèce présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celle de l'Homme. Les rats seront utilisés à l’âge adulte de 8 semaines. A cet âge, les rats GK développent le diabète et les cellules béta du pancréas sont altérées. Le traitement à l’EMD92 a pour but de rétablir cette défection en augmentant la masse béta cellulaire. Pour les rats Wistar, le traitement à l’EMD92 indiquera l’effet de la molécule sur les cellules béta d’un pancréas sain.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies infectieuses
    • Troubles cardiaques
    • Troubles endocriniens
    • Troubles immunitaires
Ouistitis et tamarins : 50
Macaques à longue queue : 150
Macaques rhésus : 50
Singes vervets : 50
Souffrances
▲ -
▲ 125
▲ 175
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Devenir
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 300
 -

300 primates non-humains, ouistitis, macaques et singes vervets, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, puis transférés vivants vers d'autres laboratoires. Chez un fournisseur, chaque animal subit une chirurgie sous anesthésie générale, jusqu'à deux heures, pour implanter des cathéters ou des dispositifs de télémétrie, avec douleur et inflammation à l'abdomen et aux membres et une mobilité réduite pendant sept jours. Le porteur présente cette préparation chirurgicale comme un "raffinement" bénéfique pour l'animal et le client, destiné à limiter les ponctions lors des études ultérieures. Les usages finaux, détaillés dans d'autres autorisations, ne figurent pas dans ce résumé.

Objectifs

La préparation des animaux chez le fournisseur en vue de l’utilisation chez les utilisateurs est une étape bénéfique pour l’animal et pour le client. Elle inclut l’équipement des animaux avec des dispositifs permettant de raffiner les études des utlisateurs. En effet, les dispositifs concernés permettront le suivi des paramètres physiologiques de manière non invasive ainsi que la réalisation d’administrations et/ou de prélèvements sanguins répétés en réduisant la douleur liée aux ponctions répétées.

Bénéfices attendus

Dans le cadre de certaines études, le suivi des paramètres physiologiques (température, activité, ECG, pression artérielle…) est primordial non seulement en tant que variable de mesure mais également dans le cadre de l’application des points limites. L’implant de télémétrie permet de réaliser ce suivi de manière continue et non invasive sur un animal éveillé et libre de ses mouvements et représente ainsi un raffinement de l’étude. De la même manière, certaines études notament pharmacocinétiques peuvent nécessiter de nombreuses administrations ou prélèvements sanguins. L’implantation de cathéters à demeure avec chambre sous-cutanée permet de réaliser ces actes sur animal éveillé sans provoquer de douleur liée aux ponctions répétées. Ainsi, la fourniture de primates équipés permet de raffiner la réalisation d’études extérieures.

Procédures

Tous les animaux impliqués dans ce projet subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale pour l’implantation de matériel d’administration/prélèvement (durée maximum de la chirurgie: 2h) ou de monitoring des paramètres physiologiques (durée maxmimum de la chirugie 1h).

Impact sur les animaux

Stress dû à la contention et la capture, douleur et inflammation locale au niveau de l’abdomen liées à l’implantation du dispositif permettant de suivre les paramètres physiologiques de l’animal et douleur et inflammation locale au niveau des jambes liées à l’implantation des cathéters de prélèvement et d’injection. Durant 7 jours, l’animal peut présenter une réduction de la mobilité.

Devenir

Tous les animaux sont gardés en vie après avis favorable d’un vétérinaire pour vérifier leur état de santé et autoriser le transfert des animaux chez le client réalisant l’étude.

Remplacement

Le primate est un modèle de choix pour l’étude de nombreuses pathologies, comme par exemple les fièvres hémorragiques ou encore le SIDA, mais également dans le cadre des études réglementaires de mise sur le marché de nouveaux candidats médicaments. Tous les projets des équipes partenaires dans lesquels les animaux issus du présent projet sont utilisés font l’objet d’une autre autorisation de projet où sont détaillées les raisons pour lesquelles l’utilisation des animaux et donc des primates non-humains ne peut pas être évitée.

Réduction

Le nombre d’animaux déclarés dans ce projet est seulement une estimation à la hausse mais dépendra de la demande. Notre expertise et nos compétences dans le domaine nous permettent de limiter les complications opératoires et donc le nombre d’animaux nécessaires. D'autre part, nous réutilisons des animaux issus de projets antérieurs.

Raffinement

Chaque chirurgie d’implantation est réalisée sous anesthésie générale et couverture antalgique appropriée et est supervisée par l’un des 3 vétérinaires du site. Ce projet ne nécessite pas l’isolement d’animaux, ils seront donc hébergés au minimum par paire. Un temps de récupération post-chirurgie de minimum 7 jours est laissé aux animaux avant tout transfert pendant lequel une surveillance accrue est mise en place pour vérifier l’absence de signes d’infection et de comportements anormaux évocateurs de douleur. Toutes nos animaleries font l’objet d’un planning de mise à disposition d’enrichissements adaptés à chaque espèce. Les enrichissements sont soit structurels (divers perchoirs, balançoires…), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises…). Ce programme est supervisé par le responsable du bien-être animal du site.

Choix des espèces

A ce jour, le primate est le modèle de choix pour de nombreuses études notament dans le domaine infectieux par exemple mais également dans le cadre des études réglementaires de mise sur le marché de nouveaux candidats médicaments. Le choix de l’espèce utilisée par les équipes partenaires dépend de leurs recherches et est dûment justifiée dans chaque autorisation de projet dont elles font l’objet. Animaux jeunes sevrés et adultes (soit entre 8 mois et 30 ans), dépendant des besoins des utilisateurs. Le choix du stade de développement des animaux utilisés par les équipes partenaires dépend de leurs recherches et est dûment justifié dans chaque autorisation de projet dont elles font l’objet. Nous apportons conseil et expertise au client pour un choix pertinent face à la question scientifique posée.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Cochons : 6
Souffrances
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▲ 6
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Devenir
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 6

6 porcs miniatures vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie puis des séances d'imagerie au fil d'une succession de cinq procédures dont la dernière est terminale, pour tester une substance censée moduler la détection du sucre près du foie. Le porteur présente le diabète de type 2 comme concernant environ 500 millions de personnes et annonce une "solution thérapeutique innovante". Il justifie le recours au porc par sa taille proche de l'humain et l'impossibilité de reproduire in vitro la régulation de la glycémie sur un "animal entier".

Objectifs

Le projet vise à définir la dose minimale d’une substance susceptible de moduler la manière dont le système de détection de l’arrivée de sucre situé à proximité du foie renseigne le cerveau après le repas. L’objectif final est de traiter le diabète de type 2 en limitant les effets secondaires néfastes qui sont malheureusement classiques avec les thérapeutiques actuelles. Le modèle retenu est celui du porc miniature car il développe spontanément un des permisses du diabète de type 2 lorsqu’il est soumis à un régime alimentaire pléthorique. De plus, la taille de l’animal permet un abord chirurgical identique à celui qui sera réalisé à terme chez l’homme. Enfin, sa taille est adaptée à une imagerie du système de détection de l’arrivée du sucre.

Bénéfices attendus

Le bénéfice prévu vise à disposer d’une solution thérapeutique innovante pour le traitement du diabète de type 2. Cet objectif est réaliste car nous avons préalablement mis en évidence les mécanismes qui conduisent à la réduction d’efficacité du système de détection de l’arrivée de sucre. Cette réduction est parallèle à la survenue de la réduction de l’efficacité de l’insuline - un phénomène connu comme étant la prémisse de l’établissement du diabète de type 2. Cette cascade survient, en l’absence de prise de charge, chez tous les patients au cours de l’apparition du diabète de type 2, c’est à dire environ 500 millions de personnes dans le monde par an.

Procédures

Pour ce projet, 6 animaux seront utilisés sachant que les données sur des animaux témoins ont déjà été obtenus dans le cadre d’un projet antérieur. Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale dont la durée interventionnelle est de 10 minutes. Les animaux subiront également des imageries (2 imageries par animal) pour évaluer l’efficacité de la thérapeutique. Ces animaux sont produits à cet effet dans une structure agréée qui tient compte de l’éthique animale et assure l’élevage et le suivi quotidien des animaux dans les meilleures conditions de bien-être conformément à la législation et à la règle des 3R.

Impact sur les animaux

Ce projet sera réalisé́ en s’assurant qu’aucune angoisse, douleur ou souffrance inutile ne soit ressentie lors de toute intervention sur les animaux. Une observation quotidienne et une interaction positive quotidienne avec les animaux sera effectuée pour s’assurer de leur bien-être. En cas d’effet inattendu, les traitements appropriés seront mis en œuvre en accord avec les responsables du bien-être animal de notre établissement utilisateur.

Devenir

Ce projet correspond à la succession temporelle de 5 procédures - les 4 premières conduisant à la réutilisation de l’animal pour la procédure suivante, la cinquième et dernière étant terminale. A la fin de chaque procédure, les animaux seront suivis par un vétérinaire pour décider d’enclencher la procédure suivante. Trois procédures sont de classe légère, une procédure de classe modérée (chirurgie) et une sans réveil.

Remplacement

Les procédures ne peuvent être faites que sur l’animal entier car la régulation de la glycémie est liée à une série de réponses biologiques non reproductibles intégralement in-vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux est volontairement réduit car les données sur les animaux témoins ont déjà été obtenues dans le cadre d’un projet antérieur. Cette réduction significative du nombre d’animaux n’induit donc pas une réduction de la significativité statistique alors qu’elle divise par deux le nombre d’animaux impliqués.

Raffinement

Des points limites sont fixés au préalable, et un suivi des animaux est effectué́ de façon très régulière. Les procédures chirurgicales et d’imagerie ont été́ 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.

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. Les animaux seront des jeunes adultes lorsque leur croissance aura atteint un plateau i.e. > 1,5 an. Ceci se justife par le fait que la condition visée par notre solution thérapeutique est celle de l'obésité chez l'adulte

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 884
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 884
▲ -
Devenir
 -
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 884
 -

884 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisées d'une étape à l'autre puis mises à mort pour prélever leurs organes. 52 femelles gestantes sont immobilisées dans un tube de contention sous lumière vive trente minutes, trois fois par jour pendant six jours, pour induire un stress prénatal, et leur descendance subit des tests de tolérance au glucose avec gavage et prises de sang à la queue. Le porteur décrit ce protocole comme un modèle de stress psychologique humain transposé à la souris. Sur le remplacement, il affirme que les méthodes alternatives sont peu représentatives des pathologies humaines et rend le recours à l'animal "incontournable", le stress et les désordres métaboliques étant des réactions de l'"organisme entier".

Objectifs

La prévalence mondiale du développement de maladies métaboliques est en perpétuelle augmentation à travers le monde. L’objectif de notre projet est d'étudier les mécanismes du stress sur le développement de ces pathologies dans la descendance.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre l'impact d'un stress prénatal se rapprochant d'un modèle de stress psychologique chez l'humain, chez la souris. Ce projet apportera des connaissances sur la physiopathologie des désordres métaboliques altérés par le stress au niveau cellulaire et moléculaire afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.

Procédures

Pour générer des souris F1 issues de mères stressées, 52 femelles seront placées dans un tube de contention sous une lumière vive durant 30 min, 3 fois par jour, pendant 6 jours, du 13ème jour au 18ème jour de gestation. L'ensemble des souris F1, soit 624 sera soumis à un test de tolérance oral au glucose avec gavage sur animaux vigiles et avec prélèvement de sang à la queue. Parmi ces animaux, la moitié, soit 312 animaux seront soumis à deux tests de tolérance oral au glucose avec prélèvement de sang à la queue 3 mois après. Ces expériences seront réalisées sur animaux vigiles.

Impact sur les animaux

Ce modèle n'induit pas de douleur spontanée chez la souris. Nous attendons le premier jour de la procédure de stress une stabilisation du poids ou une perte de moins de 3.5% du poids des mères gestantes en comparaison avec les mères gestantes non stréssées. Dès le deuxième jour de la procédure de stress les mères gestantes doivent reprendre du poids. Le stress réalisé sur les mères gestantes ne comporte pas d'effet visible comportemental. Nous attendons un stress léger sur la génération F1 qui pourrait se manifester sur les différents paramètres mesurés, notamment une augmentation de la glycémie à jeun ou en réponse à l'administration de glucose.

Devenir

Les animaux ayant servi à générer la descendance F1 seront mis à mort et des prelèvements d'organes seront réalisés. Les souris F1 sous régime normal ou sous régime particulier seront euthanasiées à différents âges : adulte jeune ou adulte mature après la procédure du test de tolérance oral au glucose. Différentes expériences seront réalisées ex-vivo et des prélèvements tissulaires seront collectés pour différentes études au niveau cellulaire et moléculaire.

Remplacement

Les méthodes alternatives, permettant une évaluation du statut métabolique au cours du temps de la descendance suite à un stress gestationnel sont peu représentatives des pathologies humaines. Ainsi, ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale afin d'étudier les mécanismes engagés entre l'effet du stress in utéro et les désordres métaboliques observés chez la descendance. De plus, le stress et les désordres métaboliques sont des réactions intégrées de l'organisme entier impossible à reproduire in vitro dans leur intégralité.

Réduction

Le nombre de 8 animaux par groupe expérimental est le minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs, principalement due à la variabilité interindividuelle des réponses étudiées. L'ensemble des procédures seront réalisé lors de 3 expériences indépendantes.

Raffinement

Le suivi expérimental repose sur des techniques non-invasives : suivi du poids, observation du bien etre animal. L’utilisation de ces techniques non-invasives permet d’observer au cours du temps un seul animal, là où l’information devait être obtenue par euthanasie et autopsie de multiples individus à chaque stade permettant ainsi de réduire sensiblement le nombre d’animaux.

Choix des espèces

La souris présente des caractéristiques physiopathologiques proches de l'espèce humaine.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Rats : 1791
Souffrances
▲ 1008
▲ -
▲ 783
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1791

1 791 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 1 008 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil et 783 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un diabète est induit par injection de streptozotocine, suivi de chirurgies abdominales pour prélever le pancréas ou implanter des modules d'encapsulation d'îlots, avec un suivi de 91 jours et des tests répétés de tolérance au glucose. Le porteur indique qu'une dégradation rapide de l'état des rats diabétiques peut survenir malgré l'insuline, ceux perdant plus de 20 % de leur poids étant mis à mort. Il affirme le recours aux animaux "indispensable" pour évaluer le biomatériau.

Objectifs

La transplantation d’îlots pancréatiques est une thérapie prometteuse du diabète de type 1. Celle-ci vise à remplacer les cellules béta pancréatiques (sécrétrices d’insuline) défectueuses par l’injection d’îlots sains (issus de dons multi-organe) par voie intra-portale dans le foie de patients diabétiques. Cette stratégie thérapeutique qui permet une régulation glycémique plus physiologique et moins contraignante que les injections pluriquotidiennes d’insuline.

Bénéfices attendus

La transplantation d’îlots pancréatiques comporte de nombreux verrous limitant son application clinique à grande échelle. En effet, un des verrous majeurs est la réaction inflammatoire massive générée au moment de la transplantation qui est à l’origine de la perte de près de 40% de la masse d’îlots implantée. Un second verrou majeur est la réaction immunologique de rejet qui nécessite la mise en place d’un traitement immunosuppresseur connu pour être délétère pour la survie et la fonction de la greffe à plus ou moins long terme. Ainsi, l’encapsulation d’îlots pancréatiques permettrait de protéger leur destruction par les réactions inflammatoires et de rejet. De plus, au vu de la pénurie d’organe inhérent à toute greffe d’organe, l’encapsulation permettrait d’utiliser des îlots pancréatiques d’espèces différentes. Par ailleurs, l’implantation de d’îlots encapsulés dans l’omentum permet de se soustraire de ces réactions inflammatoires médiées par le sang à l’origine d’une destruction massive des îlots post transplantation. Ainsi, notre stratégie permettrait de maintenir à long terme la survie et la fonction des îlots et d’appliquer la stratégie de transplantation d’îlots pancréatiques à un plus grand nombre de patients diabétiques.

Procédures

- Procédure 1 : L’injection de streptozotocine se fera en intra péritonéale à l’aide d’une aiguille 23G. L’injection réalisée sur animal vigile par une seule injection et l’intervention (et la contention) durera quelques secondes. Chez les rats devenus diabétiques, mise d’implants à insuline afin de permettre un maintien à l’équilibre de la quantité de sucre dans le sang (glycémie) et de prendre du poids (nécessaire à la transplantation des îlots). Procédure réalisée sous anesthésie générale d’environ 10 minute. Une mesure de glycémie quotidienne avec un glucomètre à partir d’une micro goutte de sang prise à la queue pour vérifier l’efficacité de notre insulino-thérapie. - Procédure 2 : Isolement d’îlots de rat qui seront inclus dans nos hydrogels. Pour le prélèvement du pancréas, une laparotomie abdominale et une cathétérisation du canal cholédoque seront réalisé sous anesthésie générale. Après quoi l’animal est euthanasié puis le pancréas prélevé (procédure sans réveil). - Procédure 3 : L’implantation des modules d’encapsulation dans l’omentum des rats se fera après incision de l’abdomen (2 cm). Chirurgie réalisée sous anesthésie générale d’une durée d’environ 15 minutes. Des anti-inflammatoires seront administrés post-chirurgie pendant 3 jours. Concernant le suivi de la survie et de la fonction des îlots implantés, celui-ci durera 91 jours. Pour cela, quotidiennement la prise de poids et la glycémie capillaire (lecteur de glycémie) seront mesurées. Hebdomadairement, une prise de sang sera effectuée pour la réalisation de divers dosage plasmatique (marqueurs de fonction de la greffe, marqueurs de l'inflammation...). Une fois par mois un test de tolérance au glucose sera réalisé. Ce test est nécessaire afin de déterminer la fonction réelle de la greffe. Ce test durera deux heures et consistera à injecter dans le péritoine une solution sucré en utilisant une aiguille 23G et de mesurer la glycémie capilaire à l’aide d’un lecteur de glycémie toutes les 5, 10, 15, 30, 45, 60 et 120 min post injection du sucre. Avant le test, les animaux seront mis à jeun 6h (accès à l'eau ad libitum). Une prise de sang de 200 μL(incision de l'extrémité de la queue) et une mesure de la glycémie seront effectuées à jeun juste avant l'injection intraéritonéale du glucose.

Impact sur les animaux

Suite à la procédure d’induction du diabète et/ou la perte progressive de la fonction du greffon, une dégradation rapide de l’état sanitaire des animaux diabétiques pourrait survenir malgré l’administration d’insuline et la transplantation des îlots. Cela pourrait se manifester par une diminution marquée de l’activité ou à l’inverse une hyperactivité, une diminution du toilettage, une perte de poids rapide supérieure à 20%, une polyurie, des hyper et hypoglycémies. Néanmoins, l’insulino-thérapie et la greffe d’îlots devraient empécher cela. Si aucune

Devenir

- Procédure 1 : « Induction du diabète par injection intra-péritonéale de Streptozotocine et mise de pompe à insuline en sous-cutanée. » Les rats devenus diabétiques poursuivent l’étude et seront utilisés dans la procédure 3. Les rats non devenus diabétiques seront euthanasiés selon la méthode décrite au 3.3.3 (« euthanasie sans préservation de sérothèque et tissuthèque (atteinte du point limite) »). - Procédure 2 : « Isolement d’îlots pancréatiques de Rat. » L’ensemble des animaux de la procédure seront euthanasiés selon la méthode décrite au 3.3.3 (« Prélèvement pancréas »). - Procédure 3 : « Implantation intra-omental des hydrogels + îlots et suivi métabolique des rats par mesure glycémique, par évaluation de la prise de poids, par tests de tolérance au glucose (IPGTT) et dosage plasmatique de biomarqueurs. » A la fin de cette procédure tous les rats seront euthanasiés selon la méthode décrite au 3.3.3 (« euthanasie sans préservation de sérothèque et tissuthèque (atteinte du point limite) ») car il s’agira de la fin de l’étude. Nous pourrons ainsi prélever le sang total pour réaliser des dosages plasmiques de marqueurs de survie et de fonction du greffon, de paramètre statuant sur la régulation de la glycémie, sur l’état inflammatoire etc… Nous prélèverons les modules d’encapsulation pour analyse (histologique ...). Enfin, nous prélèverons également les organes impliqués dans la régulation de la glycémie et impactés par le diabète afin de faire des analyses histologiqsues, de protéomique et de génomique.

Remplacement

L'étude consiste à déterminer l’efficacité de biomatériaux sur la fonction du greffon chez un sujet diabétique, ainsi, le recours à des animaux est indispensable.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au minimum tout en permettant, grâce à des tests statistiques adaptés, de mettre en évidence des différences significatives au niveau des paramètres étudiés. Cette étude nécessitera 1791 rats.

Raffinement

Le respect du principe de raffinement intervient en premier lieu au niveau des conditions d’hébergement : les animaux auront accès ad libitum à l’eau et à la nourriture, bénéficieront de conditions de température et d’hygrométrie régulées et conformes aux règles en vigueur, ainsi que de cages enrichies à l’aide de cylindres en PVC rouges. Les rats sont placés dans des cages de 1500cm², en fonction de leur poids (jusqu’à 200 g ils sont 6 par cage), entre 200 et 300 g ils sont 5 et ensuite un rat est enlevé par tranche de 100g). Nous appliquerons également le principe de raffinement au niveau des méthodes de préanesthésie, d’anesthésie et de prise en charge post-opératoire. Enfin, des points limites prédictifs et précoces ont été établis permettant de soustraire l’animal à la souffrance.

Choix des espèces

Le Rat est la principale espèce utilisée dans de nombreuses d’études sur le diabète. En effet, lors de l’induction ou l’apparition du diabète, les rats diabétiques partagent des caractéristiques similaires à la physiopathologie du diabète chez l’Homme, notamment une glycémie à jeun supérieur à 1,26 g/L et des taux d’HbA1c (reflet de l’équilibre glycémique sur les semaines antérieures) comparables. Les rats employés pour ces études sont de souche Lewis, souche consanguine provenant d'un élevage agréé. Ils ont été préférés aux souris à cause de leur taille qui permet une aisance de manipulations, facilite les interventions chirurgicales, et permet une étude à plus long terme (environ deux mois dans de bonnes conditions par rapport à leur état diabétique). Les rats pour cette étude seront uniquement utilisés à un stade jeune adulte (Age : 8 semaines) possédant un système immunitaire. De plus, à ce stade de développement, les animaux présentent un poids idéal pour réaliser les isolements. En effet, c’est à partir de cet âge que le canal cholédoque possède une taille suffisamment grande pour réaliser facilement la cathéterisation permettant l’injection de l’enzyme utilisée pour la digestion du pancréas. Cela permettra d’obtenir un rendement d’isolement optimal.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
    • Troubles endocriniens
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 6
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 6
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Devenir
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 6

6 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après une semaine d'habituation, ils reçoivent des composés par voie orale puis subissent des prélèvements sanguins rapprochés jusqu'à 24 heures par la veine caudale, avant euthanasie au pentobarbital. L'étude, commanditée par une société cliente, vise à caractériser deux candidats médicaments anti-obésité avant essais cliniques. Le porteur indique que la répétition des prélèvements est source de stress et d'angoisse, et justifie le choix du rat par un volume sanguin supérieur à celui de la souris.

Objectifs

Le projet vise à étudier deux composés en développement chez le rat sain. L'objectif est de sécuriser le développement de composés d'intérêt thérapeutique avant leur passage sur l'animal pathologique et avant le stade d'études cliniques. Cette étude est commanditée par une de nos sociétés clientes, dans le cadre de la recherche de l’efficacité de leurs composés dans ce domaine d’application.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de préciser les paramètres pharmacocinétiques des composés en développement. Ainsi, les paramètres d'absorption, de distribution et d'élimination seront déterminés. Il s'agit ici de sécuriser le développement d'un candidat médicament anti-obésité, notamment en priorisant les composés les plus prometteurs avant passage aux études d'efficacité et aux études clinique. Les données obtenues permettront également de définir les doses a utiliser dans la suite des études.

Procédures

Pendant 7 jours (de D-7 à D-1), les animaux seront soumis à des administrations du véhicule (composé de référence) per os quotidiennement dans le but de les habituer à ce type d'administration. A D1, des prélèvements sanguins de 150µL par la veine caudale seront effectuées avant l'administration per os puis à 15min, 30min, 1h, 3h1 8h et 24h après.

Impact sur les animaux

La répétition rapprochée de certains prélèvements sanguins sera la source de stress et d'angoisse de l'animal même si l'animal aura été préalablement habitué au tube de contention. Aucune nuisance n'est attendu sur l'administration des composés et les animaux ayant subi une phase d'habituation seront donc acclimatés à l'administration par voie orale et au tube de contention pour prélèvement sanguin.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés par injection intraperitonéale de solution de pentobarbital (Euthasol, 250mg/kg)

Remplacement

L'utilisation d'animaux à des fins scientifiques se justifie ici car pour étudier l'effet de l'organisme sur le composé à visée thérapeutique, il est nécessaire d'utiliser un modèle vivant. Nous avons choisi le rat comme modèle animal car il s'agît d'un modèle bien documenté dans la littérature scientifique, qui nous permet de récolter un volume sanguin plus important que chez la souris.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de déterminer ce que l'organisme fait au médicament et donc les paramètres d'absorption, de distribution et d'élimination. Nous avons choisi le rat comme modèle animal car il s'agît d'un modèle bien documenté dans la littérature scientifique, qui nous permet de récolter un volume sanguin plus important que chez la souris. Ainsi, le nombre d'animaux utilisé a donc été réduit en comparaison avec la souris.

Raffinement

Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les phases d'acclimatation (de D-12 à D-8) et d'habituation (de D-7 à D-1) permettent d'éviter tout angoisse de l'animal pendant la phase d'expérimentation. Les rats seront hébergés en cages individuelles et un enrichissement du milieu sera assuré par l'ajout de tubes en carton et de briquettes. Les expérimentateurs en charge des administrations orales et des prélèvements sanguins sont rodés à ce type de pratique.

Choix des espèces

Nous avons choisi le rat comme modèle animal car il s'agît d'un modèle bien documenté dans la littérature scientifique, qui nous permet de récolter un volume sanguin plus important que chez la souris. Ce modèle a été validé avec le client et le chef de projet. Les animaux utilisés sont de jeunes rats adultes (201-225g à réception correspond environ 7-8 semaines). Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine qui sera ciblée par les composés à tester, à savoir une population adulte.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
    • Troubles endocriniens
Cochons : 22
Souffrances
▲ 22
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▲ -
▲ -
Devenir
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 -
 22

22 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie générale, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun subit une coronarographie puis une ouverture du thorax, avant exsanguination et prélèvement du cœur, en une intervention d'environ 90 à 120 minutes. Le porteur cherche à valider un protocole d'imagerie des artères coronaires sur une machine de perfusion cardiaque, pour mieux évaluer des greffons avant transplantation. Il affirme que les petits animaux n'offrent pas un système vasculaire assez proche de l'humain et retient le porc, livré à environ 55 à 60 kg.

Objectifs

Les objectifs de notre étude sont les suivants : 1)Valider un protocole de coronarographie sur machine de perfusion cardiaque ex vivo ; 2)Définir un profil de biomarqueurs pour les dommages cardiaques induits par une exposition à des doses de RI faibles à modérées en caractérisant et en identifiant la cinétique des biomarqueurs circulants après irradiation du cœur perfusé ex vivo ; 3)Etudier la biodistribution du produit de contraste iodé et son impact sur la qualité de perfusion ex vivo et la viabilité myocardique ; 4)Etudier la faisabilité d’approches non invasives alternatives à la coronarographie pour le dépistage de la maladie coronaire sur le cœur perfusé ex vivo : application du coroscanner et de la micro-vasculoscopie.

Bénéfices attendus

La transplantation cardiaque est le traitement de référence de l’insuffisance cardiaque avancée avec un taux de survie >60% à 10 ans. Nous proposons dans ce projet de recherche de valider un protocole d’imagerie coronaire ex vivo par coronarographie, mais également d’évaluer la faisabilité du coroscanner dans cette indication ce qui permettrait d'évaluer correctement les greffons cardiaques préservés sur machine de perfusion ex-vivo avant la transplantation.

Procédures

L'ensemble des animaux seront soumis, sous anesthésie générale à coronarographie suivie d'une sternotomie médiane, avant exsanguination et prélèvement cardiaque. La totalité de la procédure sous anesthésie générale sera d'environ 90-120 min.

Impact sur les animaux

L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. S'agissant de procédures expérimentales sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure.

Devenir

L'ensemble des procédures impliquent l'explantation du coeur ce qui rend la réutilisation, le replacement ou l'adoption des animaux inenvisageable.

Remplacement

Nous avons pratiqué une expérimentation préliminaire sur modèle in silico simulant la position du cœur sur la machine de perfusion lors d’une exposition aux rayonnements faiblement ionisants.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, deux animaux seront utilisés à la phase préliminaire pour déterminer le protocole d’acquisition des images coronarographiques qui sera ensuite appliqué dans chacun des groupes (incidence des acquisitions, dose irradiée, quantité d’agent de contraste). Le nombre d’animaux par groupe sera fixé à 6 afin de pouvoir réaliser des tests de comparaison statistique entre les groupes. Au total 22 animaux seront utilisés pour cette étude.

Raffinement

Période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). Procédures expérimentales réalisées par du personnel qualifié et expérimenté (chirurgiens séniors, techniciens anesthésistes) permettant un temps interventionnel réduit au maximum. Privilégier les ponctions vasculaires (artérielles et veineuses) percutanées échoguidées afin de réduire la souffrance, le risque de saignement et le risque infectieux.

Choix des espèces

Nous avons choisi un modèle porcin pour différentes raisons: -Les modèles ‘petits animaux’ ne permettent pas d’avoir un système vasculaire suffisamment proche de l'Homme (vaisseaux trop petits principalement), et nous ne pouvons pas de façon réaliste réduire toute la taille du système afin de l’adapter à de petits animaux -Le porc est un modèle de référence pour les procédure endovasculaires, bien documenté. Son anatomie cardiovasculaire facilite la réalisation de la coronarographie et des canulations artérielle et veineuse nécessaires pour sa perfusion isolée ex vivo. La modélisation chirurgicale est facilitée par l’usage du gros animal, ce qui contribue à limiter le nombre d'aniamux nécessaire. Les porcs sont livrés à environ 16 semaines d'âge soit environ 55-60 kg afin de faciliter les abords vasculaires périphériques par voie percutanée et d'avoir des diamètres de vaisseaux compatibles avec les dispositifs à évaluer.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
Rats : 300
Souffrances
▲ 300
▲ -
▲ -
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Devenir
 -
 -
 -
 300

300 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque rat subit une chirurgie permettant d'enregistrer et de stimuler le système nerveux sympathique, puis est mis à mort en fin d'intervention. Le porteur, une société, indique vouloir développer un dispositif médical contre l'obésité par stimulation électrique, et affirme qu'aucun test in vitro validé n'offre d'alternative pour un phénomène jugé trop complexe. Il présente les traitements actuels comme insuffisants pour justifier ce développement.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de développer un dispositif médical contre l’obésité par stimulation bioélectronique du système nerveux sympathique chez le rat. De nombreux arguments et données scientifiques sont en faveur de l’existence d’une modulation neuronale du système nerveux sympathique pour traiter l’obésité. En effet, les signaux acheminés (nommés afférences) par le système nerveux sympathique jouent un rôle important dans la prise alimentaire: -1/3 des neurones spinaux sont sensibles à la distension stomacale, également nommé gastroparésie trouble fonctionnel digestif caractéristique de l’obésité, généralement chronique et caractérisé par un ralentissement de la vidange de l’estomac, en l’absence de tout obstacle mécanique. -Les afférences sympathiques sont sensibles à l’augmentation de glucose dans le duodénum. - L’inhibition des afférences sympathiques augmente la prise alimentaire. La stimulation du système nerveux sympathique pourrait être une solution permettant de lutter contre l’obésité. Les traitements actuels sont inefficaces. En effet, les traitements existants les plus efficaces sont le by-pass gastrique et la chirurgie bariatrique dont les effets passent par le système nerveux sympathique. Cette hypothèse d’une implication du système nerveux sympathique a été testée chez le rat. Cependant, ces deux traitements sont très invasifs et entraînent des effets indésirables (troubles digestifs, vomissement…) chez l’humain. Le développement d’un dispositif médical permettant par électrostimulation du système sympathique la régulation de la prise alimentaire pourrait être un outil très prometteur afin de lutter contre l’obésité. Les avantages de ce dispositif seraient : - de cibler les effets de l’électrostimulation par une organisation régionale du système sympathique - d’activer un arc reflexe simple - Une localisation anatomique qui rendrait le positionnement du dispositif accessible par voie dorsale - Une mise en œuvre peu invasive. Un dispositif similaire d’électrostimulation a déjà été approuvé en 2014 par la FDA pour le traitement de douleurs dorsales réfractaires à la chirurgie.

Bénéfices attendus

Les traitements actuels ne permettent pas de lutter efficacement contre l’obésité (Muller et al. Nat Rev Drug Discov 2021). Les deux traitements les plus efficaces sont le by-pass gastrique et la chirurgie bariatrique qui sont des traitements lourds, engendrant de nombreux effets secondaires. Par conséquent, le développement de traitements moins invasifs, plus efficaces et sans effets secondaires est nécessaire pour lutter contre l’obésité.

Procédures

La procédure de ce projet est sans réveil. Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale afin de réaliser les enregistrements/stimulation du système sympathique. Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure.

Impact sur les animaux

La procédure mise en œuvre dans ce projet est une procédure sans réveil. La chirurgie et les enregistrements/stimulations seront menés dans le respect de la règle des 3R avec des protocoles d’anesthésie/analgésie adaptés à l’espèce de façon limiter au maximum la douleur.

Devenir

Les animaux inclus dans une expérimentation seront tous mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.

Remplacement

Il n’existe aucune méthode in vitro validée scientifiquement ou test in vitro connu qui offrirait une alternative à l’expérimentation animale pour répondre aux questions adressées dans ce projet. Le phénomène d’obésité ne peut être étudié correctement in vitro car il s’agit d’un phénomène complexe et doit donc être étudié chez l’animal, intégrant l'ensemble de la biologie d'un organisme vivant. L’utilisation d’un modèle expérimental in vivo est donc un prérequis à la phase de développement clinique. Nos expérimentations au sein de la société, même si elles nécessitent l’utilisation d’animaux, sont pratiquées avec un souci permanent de réduction du nombre d’animaux et de bien-être pour les animaux en expérimentation. Toutes les expériences sont réalisées dans le respect éthique de la règle des 3 R.

Réduction

Le nombre de rat a été réduit autant que possible, tout en étant suffisant pour l'obtention de résultats exploitables. L'évaluation du nombre d'animaux nécessaire a été effectuée par un test statistique. Les résultats seront analysés avec GraphPad Prism. Nous adapterons les tests statistiques en fonction de la distribution des observables, qu'elle soit normale (tests paramétriques : t-test pour comparer 2 échantillons, ANOVA pour comparer le nombre d’échantillons) ou non (tests non paramétriques : Mann-Whitney ou Kruskall Wallis). De plus des dispositions sont prises pour éviter tout double emploi injustifié des procédures expérimentales. Cette procédure est menée au sein d'une société qui effectue une planification rigoureuse des expériences menées. Elle ne duplique en aucun cas une autre procédure expérimentale.

Raffinement

Dès leur arrivée, les animaux seront hébergés dans des cages collectives avec un environnement enrichi (par exemple : igloos, briques de bois à grignoter, ambiance sonore dans la salle, commutation progressive de la lumière, etc.). Suivra alors une période d’acclimatation de 5 jours minimum, pendant laquelle aucun geste technique lié à la procédure expérimentale ne sera réalisé. Les conditions d’hébergement et de soins, et les méthodes utilisées ont été choisies et conçues de manière à réduire au maximum toute douleur, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Le contrôle mortalité des animaux sera effectué quotidiennement sans exception (Week-ends & jours fériés) par du personnel compétent et qualifié. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement par l’observation des signes cliniques. Soins : Des points limites ont été établis afin d’anticiper toute dégradation de l’état de santé général des animaux et, le cas échéant, d’appliquer des protocoles de soins adaptés.

Choix des espèces

L’espèce rat sera utilisée en raison des données de la littérature démontrant une implication du système nerveux sympathique dans la prise alimentaire sur ce modèle. Ce modèle sera par la suite transposé à l’humain. Utilisation d’animaux adultes car l’objectif est le développement d’un dispositif médical pour les sujets adultes.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
Rats : 140
Souffrances
▲ -
▲ 50
▲ 90
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Devenir
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 140

140 rats vont être utilisés, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Ces rats d'une lignée naturellement atteinte d'une maladie du foie reçoivent des injections intraveineuses et de nombreuses prises de sang sur deux mois, tantôt vigiles sous contention, tantôt sous anesthésie. Le porteur indique que le traitement testé peut provoquer des réactions allant jusqu'au choc anaphylactique, une hypotension ou des troubles rénaux, et affirme que le recours à l'animal est obligatoire pour le développement clinique. L'objectif est d'élargir l'accès à la thérapie génique aux patients porteurs d'anticorps, retombée renvoyée à la clinique future.

Objectifs

Aujourd’hui, dans le cadre d’une utilisation clinique de la thérapie génique utilisant un virus adeno-associé recombinant, seuls les patients séronégatifs, c'est-à-dire ceux qui ne possèdent pas d’anticorps préexistants dirigés contre ce virus, peuvent bénéficier du traitement. Cette réponse en anticorps est variable selon le type de virus adeno-associés : les études ont montré que 5% à 70% de la population possèdent des anticorps neutralisants, y compris parmi la population pédiatrique. Cette forte immunisation limite considérablement l’accèssibilité au traitement. Pour remédier à cela, différentes approches ont été explorées au cours des dernières années : (i) immunomodulations pharmacologiques ou physiques, telles que l'utilisation d'immunosuppresseurs ou de la plasmaphérèse, (ii) ingénierie des virus recombinants pour contourner les défenses immunitaires, etc... mais aucune de ces techniques ne permet aujourd’hui l’inclusion des patients séropostifs, c'est-à-dire les patients qui possèdent les anticoprs, dans les essais cliniques. L'utilisation de l’imlifidase, une enzyme d'origine bactérienne capable de dégrader les anticorps humains, semble être une approche très prometteuse que nous souhaitons développer jusqu’à la clinique. Notre laboratoire a conçu un virus adeno-associé recombinant spécifique pour traiter le syndrome de Crigler-Najjar, une maladie métabolique extrêmement rare (1 naissance sur 1 million en France). Il est important de permettre à tous les patients atteints par cette maladie, y compris aux patients séropositifs, de bénéficier de ce traitement. Pour cela, nous souhaitons étudier l'efficacité de l'imlifidase à éliminer les anticorps préexistants dirigés contre notre virus recombinant et évaluer ses potentiels impacts sur la thérapie génique pour Crigler-Najjar. Ces études seront réalisées chez le modèle animal de cette pathologie, le rat Gunn. Les résultats de ces travaux serviront non seulement pour cette maladie, mais aussi à l’ensemble des programmes utilisant le virus adéno-associé recombinant pour une thérapie génique.

Bénéfices attendus

A l’heure actuelle, de nombreux patients ne peuvent pas avoir accès aux traitements innovants qui sont développés à base de virus adeno-associés recombinants, car ils possèdent des taux d’anticorps neutralisants trop importants. Le statut sérologique des patients est aujourd’hui un des critères d’exclusion qui écarte le plus de patients d’un essai clinique. Les travaux de recherche pouvant aboutir à l’inclusion de ces patients sont donc extremement attendus par la communauté scientifique mais surtout par les patients eux-même, qui espèrent voir un jour la possibilité de recevoir un traitement. Nous souhaitons développer cette approche jusqu’à la clinique, dans un premier temps pour le syndrome Crigler-Najjar, mais elle pourra être étendue à tous les programmes scientifiques basés sur l’administration de virus adeno-associés recombinants, soit plus de 260 études cliniques référencées courant octobre 2021.

Procédures

En début de procédure, à j0 et j1, des injections intraveineuses (2 à 3 selon les procédures) seront reálisées sur les animaux vigiles placés sous contention (~200uL/injection). Les rats seront suivis et pesés pendant 2 mois et des prises de sang régulières seront effectuées (à j-2, j0, j1, j14, j30, j45, j60). Le volume maximal prélevé sera ~600uL/semaine. Ces prises de sang seront réalisées alternativement sur rat vigile, sous contention (veine caudale) et sur rat anesthésié sous isoflurane (veine submandibulaire).

Impact sur les animaux

Le rat Gunn est atteint d’une hyperbilirubinémie modérée pouvant provoquer chez lui, dans de rares cas, une atteinte neurologique. Toute manipulation/contention du rat vigile est susceptible de provoquer chez lui un stress. Aucun effet indésirable n'est attendu suite à l'administration des traitements décrits dans ce projet. Il est toutefois décrit quelques effets secondaires possibles comme : des réactions d’hypersensibilité/allergiques pouvant aller jusqu'au choc anaphylactique, une certaine hypotension, ou des troubles rénaux.

Devenir

A la fin des procédures 1 et 2, les rats sont euthanasiés afin de collecter les organes pour analyses.

Remplacement

Imlifidase étant une enzyme qui fonctionne essentiellement sur les anticorps humains, la grande majorité des informations essentielles à la démonstration de la faisabilité et de l’efficacité de cette approche seront tirées des expériences réalisées in vitro, sur des prélevements sanguins de donneurs et/ou patients (i.e cinétique d’action, dose efficace, ...). De plus, cette molécule étant déjà commercialisée (domaine des transplantations rénales), beaucoup de données sont disponibles dans la littérature. Cependant le recours à l’animal s’avère obligatoire pour le développement clinique de cette molécule dans une application en thérapie génique, afin d’étudier ses interférences éventuelles sur l’efficacité des virus adéno-asscociés recombinants, nottament celui que notre laboratoire a developpé pour la maladie de Crigler-Najjar. En effet, les paramètres physiologiques tels que la biodisponibilité du virus, une/des réponse(s) immunitaire(s) qu’il peut engendrer, une réaction inflammatoire, etc… sont autant de facteurs qui interviennent dans ces études et qui ne peuvent pas être reproduits, à l’heure actuelle, in vitro. De plus, pour apporter ces preuves que la loi exige avant tout essai chez l’Homme, nous devons nous assurer de l’absence de contre-indications éventuelles de l'imlifidase avec notre traitement de thérapie génique. Pour cela, il n’existe aucune méthode substitutive. Le rat Gunn est le modèle animal atteint du syndrome Crigler-Najjar qui est le plus prédictif pour évaluer l’efficacité du produit de thérapie génique développé pour cette maladie, c’est pourquoi il a été choisi pour ce projet.

Réduction

Nous avons réfléchi cette étude dans le souci d’utiliser le nombre adéquat d’animaux nous permettant de répondre à la problématique posée, tout en veillant à ce que ce nombre soit le plus bas possible. Nous avons optimiser les procédures de façon à ne pas dupliquer des groupes contrôles inutilement. Ainsi la dose d'imlifidase efficace sera définie dans la même étude que l'evaluation des interactions avec le virus adéno-associé recombinant. Le nombre d’animaux par groupe experimental a été établi par étude statistique. Puisque l’efficacité du transfert de gène est le paramètre essentiel dans ce projet, nous avons choisi d’utiliser le niveau de bilirubine plasmatique comme marqueur discriminant pour l’étude statistique. Nous avons donc décidé d’utiliser un nombre d’animaux approprié pour détecter une diminution d’environ 50% de la valeur contrôle : un traitement efficace doit être capable de faire passer un taux de bilirubine plasmatique de 7mg/dL (chez les animaux malades) à un taux maximum de 3 mg/dL, reflet d’une activité enzymatique restaurée dans le foie. Au regard de nos études précédentes (pour déterminer variance et écart-type) et à l'aide d'un test unilatéral standard de comparaison des moyennes pour calculer ce nombre, 6 rats seront utilisés par groupe : n= 2x(SD²/Δ²)x(zα/2-zpuiss)² • la différence attendue entre la moyenne d’un groupe contrôle et celle d’un groupe traité : Δ = 7-3=4 • les écart-type observés au cours des études précédentes= environ 2mg/dL • une puissance statistique de 90% et un risque d’erreur à 5% (loi normale, zα/2= 1.96 ; zpuiss =-1.28), n=2x(2²/4²)x(1.96-(-1.28))²=2x(4/16)x3.24²=2x0.25x10.5=5.2

Raffinement

La taille des cages devrait permettre aux rats de démontrer des comportements importants pour leur qualité de vie : ils seront hebergés par 2 ou 3 individus (selon leur poids) de même âge, favorisant les comportements normaux de l’espèce, comme le jeu et les relations sociales. L’enrichissment des cages avec des élements tels que des aménagements pour favoriser l’activité physique ou se cacher / éviter le contact (tubes, séparateur), des matières pour permettre de creuser, des objets à macher (blocs en bois) etc… devraient limiter le stress des animaux, les rendre moins craintifs et moins agressifs et favoriser leur bien-être général. Dès leur arrivée en zone d'expérimentation (2 semaines avant le début des traitements), les rats seront manipulés et contentionnés au moins 3 fois avant le début de la procédure, afin d’être familiarisés aux expérimentateurs et aux gestes expérimentaux. Le rat étant très sensible au stress, cette habituation est importante. ceci devrait réduire stress et angoisse. Avant chaque intervention, l’identification de l’animal doit être vérifiée et son état général observé avec attention. Les informations pertinentes pourront alors être notifiées sur une fiche d'évaluation. En effet, l'évaluation du comportement de l'animal et de ses signes cliniques doit etre réalisée de manière minutieuse afin de détecter tout changement ou signes d'inconfort de stress ou de douleur. Après chaque acte experimental, une surveillance minutieuse sera mise en place pour garantir que l’animal récupère pleinement. Une surveillance accrue sera établie durant les premières 48 heures afin de surveiller l’apparition eventuelle de signes d’hypersensibilité ou d’inflammation aigue. Afin de diminuer le recours à l'anesthésie et limiter la repetition des ponctions au meme site de prélevement, le sang sera prélevé alternativement à la veine submandibulaire et à la celle de la queue.

Choix des espèces

Le rat est une espèce animale qui développe une hyperbilirubinémie semblable au syndrome Crigler Najjar humain. Ce modèle animal naturel est le rat GUNN. Il est le modèle de référence pour cette maladie et le plus pertinent pour estimer les doses thérapeutiques de thérapie génique. Nous souhaitons traiter des animaux dont le foie est pleinement developpé. En effet, la croissance du foie pourrait entrainer une perte d'effacité à long terme de la thérapie génique. Pour cela nous allons utiliser des rats adultes ou jeunes adultes : basés sur nos études précédentes réalisées sur ce modèle, des animaux de plus de 6 semaine pourront être inclus.