Autres troubles humains
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Evaluation des effets anti-nociceptifs d’une ou plusieurs molécules dans différents modèles de douleur viscérale associés à différents tests chez le rat .
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
4 775 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 2 500 et sévère pour 2 275, la plupart tués et 625 réutilisés. Une hypersensibilité viscérale est provoquée par chirurgie ou injection, puis les animaux subissent des distensions colorectales par ballonnet, des contentions en tunnel et l'administration de composés par de multiples voies. Le porteur indique que les rats en procédure sévère sont tués en raison d'une douleur persistante liée à leur pathologie. Il teste des candidats-médicaments contre la douleur viscérale et affirme que seule l'étude chez l'animal vigile permet de distinguer la douleur de la simple nociception.
Objectifs
La douleur, très mal soignée ou avec de nombreux effets secondaires,nécessite une recherche constante de nouvelles pharmacologies de références. Le but de ce projet est d’offrir la possibilité de tester des candidats-médicaments dans différents modèles de douleur viscérale. Ces modèles et tests sont couramment décrit dans la littérature et sont réalisés au sein de la communauté scientifique depuis plusieurs années. La douleur viscérale, est un problème socio-économique non résolu qui affecte jusqu’à 20% de la population adulte. Les pathologies associées à la douleur viscérale sont les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin telles que la maladie de Crohn ou la colite ulcéreuse ou encore les troubles gastro-intestinaux fonctionnels. Le syndrome de l’intestin irritable est caractérisé par des douleurs abdominales, de l’inconfort et des habitudes intestinales altérées. Il n’existe pas de marqueurs biologiques, seuls les symptômes permettent le diagnostic de cette pathologie. Par exemple, lors d’une distension colorectale, les patients présentent des seuils de sensibilité viscérale inférieurs à ceux observés chez des sujets sains. Ceci démontre une hypersensibilité viscérale. Un des modèles d’hypersensibilité viscérale couramment utilisé est l’induction d’une inflammation du côlon chez le rat. Cette inflammation est induite par administration chirurgicale d'un produit chimique dans le côlon proximal. Dans ce modèle, le critère d’évaluation de cette hypersensibilité viscérale est la diminution du seuil nociceptif mesuré durant une distension colo-rectale. Le stress pourrait également jouer un rôle dans l'apparition des symptômes. Environ un malade sur deux rapporte une relation chronologique entre la survenue d’un stress et l’apparition des premiers symptômes du syndrome de l'intestin irritable. Il a été démontré que des stimuli stressants pouvaient engendrer une diminution des seuils de distension colo-rectale chez les rats. D’autre part, un modèle de crampe abdominale est développé chez le rat. Le comportement est alors observé (apparition de crampes, torsion du corps) et quantifié. L'objectif du projet, est de proposer des modèles et tests pertinents qui permettront l'évaluation de l'efficacité de nouvelles molécules qui pourront être utilisée en clinique. Le but à long terme, étant de mieux traiter les patients souffrant de douleurs viscérales
Bénéfices attendus
Les molécules de référence dans le traitement de la douleur sont soit peu efficaces, soit avec de nombreux effets secondaires (Opiacés : Impact sur le transit, tolérance…). Le but de ce projet est de tester de nouveaux candidats médicaments dans des modèles de douleur reconnus. Ils seront comparés aux molécules de références testées en cliniques. Le bénéfice à long terme de ce projet est donc la mise au point de nouveaux composés antalgiques efficaces et avec peu d’effets secondaires destinés à l’évaluation en étude clinique puis à la mise à disposition des patients. A plus court terme, la publication de certains résultats encourageants sera envisagée.
Procédures
Les animaux sont soumis à une chirurgie ou une injection en intrapéritonéale afin d’induire les modèles d’hypersensibilité viscérale. Lors des tests les animaux sont osumis à une contention dans un tunnel (2 heures maximum), un isolement dans des compartiments (30minutes à 4 heures maximum). Lors de la distension, le test est stoppé dès réaction de l’animal dans l’objectif de déterminer les seuils de sensibilité viscérale et de mettre en évidence une amélioration suite au traitement pharmacologique (maximum 8 minutes par cycle). Les animaux recevront des traitements de composés (voie intrapéritonéale, orale, sous-cutanée, intramusculaire, intranasale, intra-rectale, intra-colonique, intraveineuse, intrathécale, intra-articulaire). Ces actes durent quelques secondes. Ils pourront être réalisés une seule fois, ou plusieurs fois par jour espacé de 0min (simultanément) à plusieurs heures (2-4-6-8-12) ou même de plusieurs jours (une fois par semaine, un jour sur deux) Ceci est dépendant de la pharmacocinétique du composé testé. De plus, les animaux pourront subir des prélèvements de sang en répétés ou en prélèvement unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé testé. Les prélèvements de sang durent maximum 3 minutes et les animaux peuvent être sous anesthésie pendant 5minutes. Les prélèvements sont limités à un maximum par jour selon les recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
Les modèles décrits dans ce projet sont des modèles de douleur viscérale chronique (sévère) ou aigue (modérée) Les nuisances liées au développement de ces modèles sont : chirurgie, une contention dans un tunnel (nuisance modérée, 2heures maximum) ou injection intrapéritonéale afin d’induire le modèle, une perte de poids, une déshydratation ou une mauvaise cicatrisation (nuisances modérées). Les nuisances liées aux tests (notamment la distension colorectale) peuvent être : sensibilisation des tissus à la suite de l’introduction du ballonnet par la voie rectale (nuisance modérée) Les tests sont pratiqués sur animal en contention manuelle (nuisance légère 1min) ou dans une boîte en plexiglass avec une mobilité possible mais réduite (nuisance légère, durée maximale 4heures). Les tests peuvent être répétés plusieurs fois sur une même journée dans la limite de 6 points de cinétiques par jour. Ils peuvent être réalisés sur plusieurs jours. De plus, l’ensemble des animaux pourra subir des nuisances liées à l’administration unique ou répétée de composés (lésion superficielle, nuisance légère). Enfin, les animaux peuvent subir des prélèvements de sang en répétés ou unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé (nuisance légère, 3min). Enfin, pour l’ensemble des procédures une mise à jeun est nécessaire (nuisance modérée, temps maximal 24h).
Devenir
Les animaux des procédures sévères sont mis à morts, ils ne peuvent être ni replacés ni réutilisés à cause de la douleur persistante liée à leur pathologie. Enfin bien que les animaux ne présentent plus d’effets post-test, nous ne connaissons pas les impacts potentiels que les administrations de composés en systémique ou non ont pu réaliser. Nous ne pouvons donc pas exclure un impact potentiel lors de la réutilisation des animaux. C’est pourquoi, dès la fin de la phase expérimentale, les animaux sont mis à mort par le personnel habilité. Dans le cas de la procédure 3 les animaux ne présentant pas de signe de souffrance pourront être réutilisés pour de la formation à des gestes techniques (traitements, tests par exemple).
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de candidats médicaments analgésiques. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition , la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.
Réduction
Ces modèles sont couramment mis en place au sein de la communauté scientifique. De nombreuses données ont été générées afin de calculer au mieux le nombre d’animaux minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques à postériori. Un système de surveillance de l’état général des animaux (grille de scoring) associé à des points limites est mis en place.
Raffinement
Les animaux ont accès dès leur arrivée dans l’animalerie à de l’enrichissement (tunnel en polycarbonate rouge transparent, briquettes en bois) et sont habitués à la salle d’expérimentation et aux tests (contention, enceinte…) afin de limiter leur stress. Lors des tests, des valeurs dites de cut-off sont fixées et correspondent à la stimulation maximale que peut subir l’animal. Ceci permet d’éviter les lésions dues au test ou les stimuli plus douloureux que nécessaire. Une anesthésie est appliquée avant chaque acte le nécessitant et le permettant : chirurgie, prélèvements, traitements particuliers. Une surveillance accrue des animaux est mise en place au vu de la thématique de la recherche. Des points limites sont clairement établis et des mesures sont mise en place suite aux inductions des modèles : soins post opératoires, aliments placés dans la cage de l’animal si difficultés à se nourrir, sous cutanée solution saline ou de Glucose en post chirurgie ou en cas de déshydratation. Un système de fiche de scoring est également mis en place afin de donner une vision objective des paramètres à suivre.
Choix des espèces
La question du remplacement des rongeurs par d’autres espèces est critique et suivie avec attention au sein du monde scientifique. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie est récente et les modèles in vitro d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) sensibilité aux stimuli nociceptifs utilisés dans ce projet ; b) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; c) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Les animaux utilisés pour la procédure n°1 sont des animaux juvéniles/ péri-adolescents (4-6semaines ; 100-250g le jour d’induction du modèle). Ce stade a été choisi car il est adapté au screening de molècules, il permet d’éviter d’avoir des animaux âgés pour lesquels des pathologies liées à l’âge pourraient interférer avec nos résultats. Pour les procédures n°2 et 3 les animaux sont âgés d’environ de 7-8 semaines, stade adulte. Ce stade de développement a été choisi car le syndrome de l'intestin irritable touche des personnes adultes. De plus, les modèles ont été développés chez des sujets âgés.
Evaluation des effets anti-allodyniques ou anti-hyperalgésiques d’un ou plusieurs composés dans différents modèles de douleur inflammatoire associés à différents tests chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
9 660 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, la plus grande part en catégorie sévère. Une douleur inflammatoire est provoquée par injection ou chirurgie, pouvant aller jusqu'à une polyarthrite, puis les animaux subissent des stimulations mécaniques, thermiques et chimiques répétées à l'état vigile pour tester des candidats analgésiques. Le porteur indique que ces modèles douloureux et stables interdisent de réutiliser les animaux, tous tués en fin de phase. Il évoque des effectifs qui pourront être "revus à la baisse par nos clients", signe d'une activité de prestation.
Objectifs
La douleur est encore dans les principales causes d’arrêt maladie. Très mal soignée ou avec de nombreux effets secondaires, il est important de continuer la recherche pour développer de nouvelles pharmacologies de références. Le but de ce projet est d’offrir la possibilité de tester des candidats-médicaments dans différents modèles de douleur inflammatoire et pour différents types de douleur (mécanique, thermique). Ces modèles et tests sont couramment décrit au sein de la communauté scientifique. La douleur inflammatoire est associée à des phénomènes d’inflammation qui perdurent anormalement. Il s’agit par exemple de douleurs articulaires. Dans des conditions normales, l’inflammation aiguë est essentielle pour protéger l’organisme contre les agents pathogènes ainsi que pour favoriser la réparation des tissus. À l’inverse, une inflammation chronique, qui dure 6 semaines ou plus, entraîne des lésions tissulaires et des douleurs indésirables. Les modèles in vivo, aident à comprendre les mécanismes physiopathologiques responsables de la génération de douleurs inflammatoires chroniques et permettent l’identification de nombreux candidats médicaments analgésiques L’objectif de ce projet est de proposer des modèles et tests pertinents qui permettront l’évaluation de l’efficacité de nouvelles molécules à visée analgésique qui pourront ensuite être utilisés en clinique. Le but, à long terme, étant de mieux traiter les patients souffrant de douleurs inflammatoires et de limiter les effets secondaires des composés utilisés.
Bénéfices attendus
Les molécules de référence dans le traitement de la douleur sont soit peu efficaces, soit avec de nombreux effets secondaires anti-inflammatoires non-stéroidiens : ulcères, …). Le but de ce projet est de tester de nouveaux candidats médicaments dans des modèles de douleur reconnus. Ils seront comparés aux molécules de références testées en cliniques. Le bénéfice à long terme de ce projet est donc la mise au point de nouveaux composés antalgiques efficaces et avec peu d’effets secondaires destinés à l’évaluation en étude clinique puis à la mise à disposition des patients. A plus court terme, la publication de résultats encourageants sera envisagée.
Procédures
- Induction des modèles : chirurgie ou injection sous cutanée plantaire qui dure moins d’une minute en contention ou d’une injection intra-articulaire (genou/cheville) sous anesthésie gazeuse qui dure moins d’une minute. - Tests : stimulation mécanique ou thermique d’une durée inférieure à 1 min par stimulation. La stimulation est stoppée dès réaction de l’animal. - Test : stimulation chimique : environ 40min - Répétitions des tests :plusieurs fois sur une même journée dans la limité de 6 points de mesure par jour. Ils peuvent être réalisés sur plusieurs jours. - Contention et isolement de l’animal. - Administration de composés (voie intrapéritonéale, orale, sous-cutanée, intramusculaire, intranasale, intra-rectale, intra-colonique, intraveineuse, intrathécale, intra-articulaire), durée de quelques secondes. - Répétitions des traitements : ils peuvent être réalisés une seule fois, ou plusieurs fois par jour espacé de 0min (simultanément) à plusieurs heures (2-4-6-8-12) ou même de plusieurs jours (une fois par semaine, un jour sur deux). Ceci est dépendant de la pharmacocinétique du composé testé. - prélèvements de sang en répétés ou en prélèvement unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé testé. Les prélèvements de sang durent maximum 3 minutes et les animaux peuvent être sous anesthésie pendant 5minutes. Les prélèvements sont limités à un maximum par jour selon les recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
Les modèles décrits dans ce projet sont des modèles de douleur inflammatoire ou post opératoire. Les autres nuisances liées au développement de ces modèles sont des gonflements (procédures 1 et 4 à 7, nuisances modérées à sévères selon l’inflammation), le développement éventuel d’une polyarthrite (procédures 4 et 6, nuisances sévères) . De plus, l’ensemble des animaux pourra subir des nuisances liées à l’administration unique ou répétée de composés (lésion superficielle). Les composés administrés peuvent induire des effets secondaires listés dans les points limites. Enfin, les animaux peuvent subir des prélèvements de sang unique ou répétés afin d’évaluer la pharmacocinétique du composé.
Devenir
Une grande partie des modèles utilisées ici sont des modèles stables dans le temps. Les animaux restent donc douloureux. Il n’est donc pas concevable de les replacer. Certains modèles montrent un retour au seuil de base mais les mécanismes inflammatoires ont une mémoire, réinduire ces animaux pourraient entrainer une réponse différente, ils deviendraient difficiles de les comparer entre eux. Nous ne pouvons donc pas exclure un impact potentiel lors de la réutilisation des animaux. De ce fait, dès la fin de la phase expérimentale, les animaux sont euthanasiés par le personnel habilité.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de candidats médicaments analgésiques. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition, la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie ; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.
Réduction
Ces modèles sont couramment mis en place au sein du laboratoire. De nombreuses données ont été générées afin de calculer au mieux le nombre d’animaux minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques à postériori. Un système de surveillance de l’état général des animaux (grille de scoring) associé à des points limites est mis en place. Pour chaque étude, le nombre d'animaux utilisé est réduit à un minimum acceptable pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Le nombre d’animaux par groupe de traitement a été fixé à n=10 en se basant sur les données disponibles. Il est attendu que le nombre d’animaux effectivement nécessaire soit inférieur aux prévisions de cette demande d’autorisation de projet. Classiquement une étude est composée de 5 à 6 groupes. Elle comporte différent groupe d’animaux contrôles positif et négatif qui peuvent être exclut ou limiter à un seul en fonction des tests. Ici nous avons pris en compte l’ensemble des contrôles mais dans le cadre de ce projet ils pourront être revus à la baisse par nos clients. En fonction du design de chaque étude des analyses statistiques seront réalisées.
Raffinement
Les animaux ont accès dès leur arrivée dans l’animalerie à de l’enrichissement (tunnel en polycarbonate rouge transparent, briquettes en bois) et sont habitués à la salle d’expérimentation et aux tests (contention, enceinte…) afin de limiter leur stress. Lors des tests, des valeurs dites de cut off sont fixées et correspondent à la stimulation maximale que peut subir l’animal. Ceci permet d’éviter les lésions dues au test ou les stimulus plus douloureux que nécessaire. Dans le cadre de tests themiques, le choix des températures est fait afin de limiter la douleur et de mesurer une allodynie (stimulus non douloureux pouvant être ressentie comme douloureux par des animaux pathologiques). Une anesthésie est appliquée avant chaque acte le nécessitant/le permettant : chirurgie, prélèvements, traitements particuliers, … Une surveillance accrue des animaux est mise en place au vu de la thématique de la recherche. Des points limites sont clairement établis et des mesures sont mise en place suite aux inductions des modèles : soins post opératoires, aliments placés dans la cage de l’animal si difficultés à se nourrir, sous cutanée de NaCl ou de Glucose en post chirurgie ou en cas de déshydratation. Un système de fiche de scoring est également mis en place afin de donner une vision objective des paramètres à suivre.
Choix des espèces
La question du remplacement des rongeurs par d’autres espèces est critique et suivie avec attention au sein du monde scientifique. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie est récente et les modèles in vitro d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) sensibilité aux stimuli nociceptifs utilisés dans ce projet ; b) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; c) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Les animaux utilisés dans l’ensemble des procédures sont des animaux juvéniles à adolescents lors de l’induction de la pathologie (28-45 jours ). Pour le modèle de méniscectomie partielle, les animaux utilisés sont au stade adulte (12semaines). Ces stades ont été choisis car ils sont adaptés au développement des modèles. Ils permettent un suivi sur plusieurs semaines des animaux, évitant d’avoir des animaux âgés pour lesquels des pathologies liées à l’âge pourraient interférer avec nos résultats. Ce stade de développement permet aussi d’avoir des animaux dans une gamme de poids adaptée aux tests réalisés ce qui limite le stress engendré par la contention.
Evaluation des effets anti-allodyniques ou anti-hyperalgésiques d’une ou plusieurs molécules dans différents tests de douleur chez le rat .
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
7 925 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger, modéré et sévère, la plupart tués à l'issue et 3 000 réutilisés. Ils reçoivent des stimulations mécaniques ou thermiques douloureuses et des administrations répétées de composés par de multiples voies, une des procédures étant classée sévère. Le projet teste des candidats analgésiques dans des modèles de douleur, comme prestation pour des clients. Le porteur affirme que seule l'étude chez l'animal non-humain vigile permet de mesurer la douleur et non la seule nociception.
Objectifs
La douleur est encore dans les principales causes d’arrêt maladie. Très mal soignée ou avec de nombreux effets secondaires, il est important de continuer la recherche pour développer de nouvelles pharmacologies de références. D’une part, le but de ce projet est d’offrir la possibilité de tester des candidats-médicaments dans différents modèles de douleur et tests comportementaux et pour différents types de douleur (mécanique, thermique). D’autre part, certains tests visent à évaluer les effets secondaires de composés pharmacologiques issus de différentes classes. En effet, une utilisation abusive s’est développée ces dernières années dans l’utilisation des opiacés mettant à jour une crise appelée « crise des opioïdes ». De plus, d'autres composés (alternatifs auc opiacés) provoquent généralement une forte sédation, une somnolence et ont donc un impact sur la démarche et la coordination motrice. C’est pourquoi il est nécessaire de développer de nouvelles molécules antalgiques de référence tout en limitant les effets secondaires. Ces tests sont couramment décrit dans la littérature et sont réalisés fréquemment au sein de la communauté scientifique. L’objectif de ce projet est donc de proposer des modèles et tests pertinents qui permettront l’évaluation de l’efficacité de nouvelles molécules à visée analgésique qui pourront ensuite être utilisées en clinique. Le but, à long terme, étant de mieux traiter les patients souffrant de douleurs et de limiter les effets secondaires des composés utilisés.
Bénéfices attendus
Les molécules de référence dans le traitement de la douleur sont soit peu efficaces, soit avec de nombreux effets secondaires (Opiacés : Impact sur le transit, tolérance…). Le but de ce projet est de tester de nouveaux candidats médicaments dans des tests de douleur reconnus. Ils seront comparés aux molécules de références testées en cliniques. Le bénéfice à long terme de ce projet est donc la mise au point de nouveaux composés antalgiques efficaces et avec peu d’effets secondaires destinés à l’évaluation en étude clinique puis à la mise à disposition des patients mais aussi à destination du domaine de la santé animale. A plus court terme, la publication de certains résultats encourageants sera envisagée.
Procédures
Tests : stimulation mécanique ou thermique d’une durée inférieure à 1 min par stimulation. La stimulation est stoppée dès réaction de l’animal. Les tests peuvent être répétés plusieurs fois sur une même journée dans la limite de 6 points de mesure par jour. Ils peuvent être réalisés sur plusieurs jours. Les animaux seront également soumis à la contention ou isolés dans des compartiments le temps des tests. Les animaux recevront des traitements de composés (voie intrapéritonéale, orale, sous-cutanée, intramusculaire, intranasale, intra-rectale, intra-colonique, intraveineuse, intrathécale, intra-articulaire). Ces actes durent quelques secondes. Ils pourront être réalisés une seule fois, ou plusieurs fois par jour espacé de 0min (simultanément) à plusieurs heures (2-4-6-8-12) ou même de plusieurs jours (une fois par semaine, un jour sur deux) Ceci est dépendant de la pharmacocinétique du composé testé. De plus, les animaux pourront subir des prélèvements de sang en répétés ou en prélèvement unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé testé. Les prélèvements de sang durent maximum 3 minutes et les animaux peuvent être sous anesthésie pendant 5minutes. Les prélèvements sont limités à un maximum par jour selon les recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
Les nuisances liées aux tests sont dues à l’application d’un stimulus douloureux ou non (mécanique ou thermique) qui sera stoppé suite à la réaction de l’animal (nuisance légère 1 min). Les tests sont pratiqués sur animal en contention manuelle (légère 1 min) ou dans une boîte en plexiglass avec une mobilité possible mais réduite (nuisance légère, 4h maximum). Les tests peuvent être répétés plusieurs fois sur une même journée dans la limité de 6 points de cinétique par jour. Ils peuvent être réalisés sur plusieurs jours. De plus, l’ensemble des animaux pourra subir des nuisances liées à l’administration unique ou répétée de composés (lésion superficielle, nuisance légère 1 min). Les composés administrés peuvent induire des effets secondaires listés dans les points limites (sédation, posture anormale). Enfin, les animaux peuvent subir des prélèvements de sang en répétés ou unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé (nuisance légère 3 min). Les animaux de la procédure 11 subiront les nuisances liées à la mise à jeun (modérée, maximum 24h). Les animaux de la procédure 12 subiront des nuissances liées à l'adminsitration répétée de composés (nuisance sévère).
Devenir
Tester des composés pharmacologiques en développement ne permet pas la réutilisation des animaux pour à nouveau leur administrer d'autre composés. En effet, les molécules pharmacologiques peuvent avoir un impact sur l'immunité, les structures anatomiques... De ce fait, dès la fin de la phase expérimentale, les animaux sont euthanasiés par le personnel habilité. Néanmoins, dans le cas de certaines procédures les animaux ne présentant pas de signe de souffrance et pourront être réutilisés pour de la formation à des gestes techniques (traitements, tests par exemple) sous réserve de ne pas augmenter la sévérité.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de candidats médicaments analgésiques. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition, la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.
Réduction
Ces tests sont couramment mis en place au sein de la communauté scientifique. De nombreuses données ont été générées afin de calculer au mieux le nombre d’animaux minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques à postériori. Un système de surveillance de l’état général des animaux (grille de scoring) associé à des points limites est mis en place. Pour chaque étude, le nombre d'animaux utilisé est réduit à un minimum acceptable pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Le nombre d’animaux par groupe de traitement a été fixé à n=10 en se basant sur les données disponibles. Il est attendu que le nombre d’animaux effectivement nécessaire soit inférieur aux prévisions de cette demande d’autorisation de projet. Classiquement une étude est composée de 5 à 6 groupes. Elle comporte différent groupe d’animaux contrôles positif et négatif qui peuvent être exclut ou limiter à un seul en fonction des tests. Ici nous avons pris en compte l’ensemble des contrôles mais dans le cadre de ce projet ils pourront être revus à la baisse par nos clients. En fonction du design de chaque étude des analyses statistiques seront réalisées.
Raffinement
Les animaux ont accès dès leur arrivée dans l’animalerie à de l’enrichissement (tunnel en polycarbonate rouge transparent, briquettes en bois) et sont habitués à la salle d’expérimentation et aux tests (contention, enceinte…) afin de limiter leur stress. Les animaux sont hébergés par groupes sociaux (de 2 à 5) selon la directive 2010-63. Lors des tests, des valeurs dites de cut-off sont fixées et correspondent à la stimulation maximale que peut subir l’animal. Ceci permet d’éviter les lésions dues au test ou les stimuli plus douloureux que nécessaire. Dans le cadre de tests thermiques, le choix des températures ou de la gamme de filaments est fait afin de limiter la douleur et de mesurer une allodynie (c’est-à-dire la réponse à un stimulus non douloureux chez l’animal sain). Une anesthésie est appliquée avant chaque acte le nécessitant et le permettant : prélèvements, traitements particulies. Une surveillance accrue des animaux est mise en place au vu de la thématique de la recherche. Des points limites sont clairement établis et des mesures sont mise en place suite aux inductions des modèles : aliments placés dans la cage de l’animal si difficultés à se nourrir, sous cutanée de NaCl ou de Glucose en cas de déshydratation. Un système de fiche de scoring est également mis en place afin de donner une vision objective des paramètres à suivre.
Choix des espèces
La question du remplacement des rongeurs par d’autres espèces est critique et suivie avec attention dans le monde scientifique. Chez ces espèces la démonstration de la capacité à ressentir la douleur est récente et les modèles in vitro d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) sensibilité aux stimuli nociceptifs utilisés dans ce projet ; b) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; c) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme sont efficaces pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Les animaux utilisés pour l’ensemble des procédures sont des animaux juvéniles à adolescents (4-7semaines). Ce stade a été choisi car il est adapté au développement des modèles, il permet un suivi sur plusieurs semaines des animaux, évitant d’avoir des animaux âgés pour lesquels des pathologies liées à l’âge pourraient interférer avec nos résultats. Ce stade de développement permet aussi d’avoir des animaux dans une gamme de poids adaptée aux tests réalisés ce qui limite le stress engendré par la contention.
Caractérisations et comparaisons de différents hydrogels prévascularisés chez la souris.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
640 souris vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur pratique une implantation sous-cutanée puis une ouverture du crâne, avec des injections dont une en rétro-orbitaire et des séances de scanner, pour étudier la vascularisation dans la réparation d'os de la face. Il décrit des douleurs postopératoires modérées pendant 72 heures, avant la mise à mort pour l'imagerie et l'histologie. Il affirme utiliser des souris immunodéprimées porteuses de cellules humaines et qu'il "n'existe pas de méthodes alternatives" in vitro ou in silico.
Objectifs
L'os est un tissu dur vascularisé qui se renouvelle continuellement pour s'adapter aux exigences mécaniques et métaboliques du corps. Les maladies inflammatoires, infectieuses ou les traumatismes entraînent d'importants défauts osseux craniofaciaux, aux conséquences esthétiques et fonctionnelles. Des substituts osseux synthétiques ou biologiques ont été développés et sont actuellement utilisés pour traiter ces défauts avec des résultats encore inconstants et perfectibles. La vascularisation joue un rôle important dans la réparation osseuse. L’objectif de ce travail est d'arriver à caractériser et comprendre le rôle de la vascularisation puis d'en déterminer son rôle dans la réparation osseuse.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à proposer une solution optimisée et centrée sur le patient pour restaurer les défauts osseux orofaciaux et mieux comprendre le comportement des vaisseaux implantés essentiel à toute survie d'un tissu greffé. Il s’attaque à un problème de santé majeur par le biais d’une stratégie d’ingénierie tissulaire innovante combinant la science des matériaux, la bio-ingénierie et les études précliniques, avec des avantages prévisibles tant pour les patients que pour le système de santé et la société dans son ensemble.
Procédures
Procédure 1 : Les animaux subiront une procédure chirurgicale d'implantation sous-cutanée (5min), des injections (5 injections, durée totale de 25 min), des scanners (2 acquisitions, 10min) Procédure 2 : Les animaux subiront une procédure chirurgicale de craniotomie (10min) et des injections (5 injections, durée totale de 25 min), des scanners (5 acquisitions, 25min)
Impact sur les animaux
A l'anesthésie, une dépression respiratoire peut très rarement être observées. Lors de la chirurgie, une complication hémorragique peut survenir. En post opératoires des douleurs modérées pendant 72h, hématomes, oedèmes et réouverture de la plaie par désunions des sutures peuvent être rarement observées. Concernant l'injection en rétro-orbitaire, un léger gonflement de l'oeil est rarement observé durant quelques minutes.
Devenir
Mise à mort pour permettre les analyses d'imagerie et d'histologie.
Remplacement
Ce projet s'intérêsse à la prévascularisation de greffon pour améliorer leur intégration in vivo et leur survie. Cela nécessite donc un modèle in vivo capable de supporter l’implantation de cellules humaines, comme la souris athymique nude. De plus, nous visons à transposer ce modèle de pré-vascularisation à la régéneration osseuse, qui présente une biologie complexe que l’on ne sait pas reproduire par ingénierie actuellement et dont la complexité ne peut être mimée in vitro ou in silico. Il n’existe donc pas de méthodes alternatives.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été limité grâce à une approche statistique de manière à déterminer la taille des groupes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par quatre par cage et disposeront d’un espace suffisamment complexe pour leur permettre d’exprimer leur comportement normal (enrichissement). Les conditions d’élevage sont présentes pour le bien-être animal de façon à réduire le stress et l’anxiété dans un environnent enrichi au sein de groupes sociaux de plusieurs individus, avant et après les procédures. La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales notamment l’utilisation d’anesthésie et d’analgésique adaptée durant les procédures avec une médication anti-douleur systématique en per et également post-opératoire, et l’établissement de points limites adéquats. Une surveillance quotidienne des animaux sera effectuée pendant 7 jours après la chirurgie puis 2 fois par semaine par l’expérimentateur dédié au projet. Si au cours de l’expérience une souris atteint un score de points limites de 3 dans une sous-catégorie ou si un indice total de 6 est atteint, l’animal sera alors mis à mort.
Choix des espèces
La souris est une espèce de laboratoire appropriée, dont la biologie (vasculaire et osseuse) est proche de celle de l’homme. De nombreux outils d’analyses d’imagerie et d’histologie sont donc disponibles et adaptés à ce modèle. Dans cette étude, nous utilisons des souris immunodéprimées du fait de l’implantation de cellules humaines. Des souris de 8 semaines à 5 mois seront utilisées, les animaux étant alors de jeunes adultes et sont alors les plus à même de pouvoir procéder à une régénération tissulaire.
Evaluation des effets anti-allodyniques ou anti-hyperalgésiques d’une ou plusieurs molécules dans différents modèles de douleur associés à différents tests chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
3770 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 800 d'entre elles étant réutilisées pour de la formation et les autres tuées. Différents modèles de douleur inflammatoire, post-opératoire et neuropathique leur sont induits, avec stimulations douloureuses thermiques ou mécaniques des pattes, mise à jeun et prélèvements de sang, pour tester environ 80 candidats-médicaments analgésiques. Le porteur indique que les animaux des procédures sévères ne peuvent être réutilisés à cause de la douleur persistante et sont mis à mort. Il affirme que l'efficacité d'un analgésique ne peut être démontrée que chez l'animal vigile, la douleur associant une composante sensorielle et émotionnelle.
Objectifs
La douleur est encore dans les principales causes d’arrêt maladie. Très mal soignée ou avec de nombreux effets secondaires, il est important de continuer la recherche pour développer de nouvelles pharmacologies de références. Le but de ce projet est d’offrir la possibilité de tester des candidats-médicaments dans différents modèles de douleur (inflammatoire, post-opératoire, neuropathique) chez la souris et pour différent type de douleurs (mécanique, aigue, chronique). L’objectif de ce projet est de proposer des modèles et tests pertinents qui permettront l’évaluation de l’efficacité de nouvelles molécules à visée analgésique qui pourront ensuite être utilisés en clinique. Le but, à long terme, étant de mieux traiter les patients et de limiter les effets secondaires des composés utilisés.
Bénéfices attendus
Les molécules de référence dans le traitement de la douleur sont soit peu efficaces, soit avec de nombreux effets secondaires (Opiacés : Impact sur le transit, tolérance…). Le but de ce projet est de tester de nouveaux candidats médicaments dans des modèles de douleur reconnus (80 composés estimés). Ils seront comparés aux molécules de références testées en cliniques. Le bénéfice à long terme de ce projet est donc la mise au point de nouveaux composés antalgiques efficaces et avec peu d’effets secondaires destinés à l’évaluation en étude clinique puis à la mise à disposition des patients. A plus court terme, la publication de résultats encourageants sera envisagée.
Procédures
Cela peut se traduire par des crampes, le léchage de la patte douloureuse, une patte qui se recroqueville plus ou moins, une mauvaise cicatrisation/infection de la plaie. De plus selon les tests, les animaux sont soumis à la contention, isolés dans des compartiments (durée de 3minutes à maximum 2h30 selon le test) et une stimulation douloureuse thermique ou mécanique des pattes arrière est réalisée (durée de 1minute à 1.5 minutes selon le test). Les tests peuvent être réalisés sur plusieurs jours et peuvent être répétés plusieurs fois sur une même journée dans limite de 6 points de mesures. Les animaux pourront subir des nuisances liées à l’administrations de composés (durée de quelques secondes à 3 minutes maximum). Ils pourront être réalisés une seule fois ou plusieurs fois par jour. Les administrations répétées peuvent causer des lésions superficielles. Les composés administrés peuvent induire des effets secondaires listés dans les points limites. Enfin, les animaux peuvent subir des prélèvements de sang en répétés ou unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé. Les prélèvements durent maximum 3 minutes et les animaux peuvent être sous anesthésie pendant 5 minutes.
Impact sur les animaux
Dans le domaine de la pharmacologie préclinique de la douleur, l’induction des modèles entraîne l’apparition de symptômes douloureux. Cela peut se traduire par des crampes, le léchage de la patte douloureuse, une patte qui se recroqueville plus ou moins, une mauvaise cicatrisation/infection de la plaie. Ces nuisances sont modérées à sévères. Pour une procédure , les animaux subissent une mise à jeun d’une durée maximale de 20h (nuisance modérée). Les nuisances liées aux tests sont liées à l’application d’un stimulus douloureux (mécanique ou thermique) qui sera stoppé suite à la réaction de l’animal (nuisances légères < 1minute). Les tests sont pratiqués sur animal en contention manuelle (nuisance légère
Devenir
Les animaux des procédures sévères sont mis à morts, ils ne peuvent être ni replacés ni réutilisés à cause de la douleur persistante liée à leur pathologie. De plus, certains tests peuvent induire des douleurs intenses a posteriori. Enfin bien que les animaux ne présentent plus d’effets post-test, nous ne connaissons pas les impacts potentiels que les administrations de composés en systémique ou non ont pu réaliser. Nous ne pouvons donc pas exclure un impact potentiel lors de la réutilisation des animaux. C’est pourquoi, dès la fin de la phase expérimentale, les animaux sont mis à mort par le personnel habilité. Dans le cas de certaines procédures les animaux ne présentant pas de signe de souffrance pourront être réutilisés pour de la formation à des gestes techniques (traitements, tests par exemple).
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de candidats médicaments analgésiques. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle » L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie ; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme
Réduction
Ces modèles sont couramment mis en place au sein de notre structure. De nombreuses données ont été générées afin de calculer au mieux le nombre d’animaux minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques à postériori. Pour chaque étude, le nombre d'animaux utilisé est réduit à un minimum acceptable pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Le nombre d’animaux par groupe de traitement a été fixé à n=10 en se basant sur les données disponibles. Il est attendu que le nombre d’animaux effectivement nécessaire soit inférieur aux prévisions de cette demande d’autorisation de projet. Classiquement une étude est composée de 5 à 6 groupes. Elle comporte différent groupe d’animaux contrôles positif et négatif qui peuvent être exclut ou limiter à un seul en fonction des tests. Ici nous avons pris en compte l’ensemble des contrôles mais dans le cadre de ce projet ils pourront être revus à la baisse par nos clients. En fonction du design de chaque étude des analyses statistiques seront réalisées.
Raffinement
Les animaux ont accès dès leur arrivée dans l’animalerie à de l’enrichissement (tunnel en plastique rouge, briquettes en bois, sizzle nest) et sont habitués à la salle d’expérimentation et aux tests (contention, enceinte…) afin de limiter leur stress. Les animaux sont hébergés par groupes sociaux de 3 à 8 ou 10 souris (selon le poids final attendu) dans des cages de dimensions appropriées selon la directive 2010-63. Lors des tests, des valeurs dites de cut-off sont fixées et correspondent à la stimulation maximale que peut subir l’animal. Ceci permet d’éviter les lésions dues au test ou les stimulus plus douloureux que nécessaire. Une anesthésie est appliquée avant chaque acte le nécessitant/le permettant : chirurgie, prélèvements, traitements particuliers. Une surveillance accrue des animaux est mise en place au vu de la thématique de la recherche. Des points limites sont clairement établis et des mesures sont mise en place suite aux inductions des modèles : soins post opératoires, aliments placés dans la cage de l’animal si difficultés à se nourrir, sous cutanée de NaCl ou de Glucose en post chirurgie ou en cas de déshydratation. Un système de fiche de scoring est également mis en place afin de donner une vision objective des paramètres à suivre.
Choix des espèces
La question du remplacement des rongeurs par d’autres espèces est critique et suivie avec attention. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie est récente et les modèles in vitro d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. La souris a été sélectionnée pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) sensibilité aux stimuli nociceptifs utilisés dans ce projet ; b) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; c) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Les animaux utilisés sont âgés d’environ 5 semaines au début de toutes les procédures. Ce stade a été choisi car il est adapté au développement des modèles, il permet un suivi sur plusieurs semaines des animaux, évitant d’avoir des animaux âgés pour lesquels des pathologies liées à l’âge pourraient interférer avec nos résultats. Ce stade de développement permet aussi d’avoir des animaux dans une gamme de poids adaptée aux tests réalisés ce qui limite le stress engendré par la contention.
Approche thérapeutique de la néphropathie induite par la Vancomycine chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections répétées de vancomycine déclenchant une insuffisance rénale aiguë, des prélèvements d'urine par pression abdominale, et pour une partie une incision dorsale pour microscopie in vivo. Le porteur indique que l'atteinte rénale peut provoquer une perte de poids et une déshydratation, les souris perdant plus de 20 % de leur poids étant mises à mort. Il cherche à comprendre puis à prévenir cette toxicité et affirme que l'étude de la fonction rénale rend l'usage de la souris "indispensable".
Objectifs
L’insuffisance rénale aiguë médicamenteuse est une cause fréquente de morbi-mortalité et d’hospitalisations. La vancomycine est un antibiotique largement utilisé dans la prise en charge des infections bactériennes à germes multirésistants. Malgré le développement de formules purifiées, le risque de toxicité rénale reste élevé et se manifeste par une insuffisance rénale aiguë . Aucune approche thérapeutique de l'insuffisance rénale provoquée par la vancomycine n’a actuellement été mise au point. Le seul mécanisme généralement proposé était la toxicité directe de la vancomycine sur un type particulier de cellules rénales. Or l'action de la vancomycine sur le rein semble plus complexe . Il a été montré un nouveau mécanisme de toxicité médiée par l'accumulation de l’antibiotique et de protéines dans le rein. Un modèle animal de souris a permis de valider la formation après une injection rapide de vancomycine de dépôts dans les cellules rénales et de caractériser ce nouveau mécanisme de toxicité. Cependant, le rôle d'autres protéines dans l'accumulation de la vancomycine reste inconnu. Une meilleure compréhension mécanistique de cette toxicité rénale ainsi que la recherche de stratégies thérapeutiques innovantes visant à la prévenir ou la prendre en charge constitue un enjeu important. Le projet vise à répondre à ces questions en explorant plusieurs hypothèses : 1) Quel est le rôle des protéines dans l'accumulation rénale de vancomycine? 2) La modulation de l'entrée et de la sortie de vancomycine dans les cellules rénales peut elle modifier la toxicité de la vancomycine? 3) La modification de l'acidité urinaire peut elle diminuer l'accumulation de vancomycine et la toxicité rénale en conséquence?
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer une approche thérapeutique innovante actuellement inexistante dans la néphropathie induite par la vancomycine et avancer dans la compréhension des mécanismes physiopathologiques de cette néphropathie afin d'en réduire les conséquences. Même s’il est résolutif, un épisode d’insuffisance rénale aiguë sévère s’accompagne d’un surrisque d’évolution vers l’insuffisance rénale chronique et constitue un réel problème de santé publique. Une meilleure prise en charge de ces insuffisance rénale aiguë peut également réduire les coûts liés aux hospitalisations prolongées et le nombre de patients évoluant vers l’insuffisance rénale chronique qui est associée à une baisse de la qualité de vie et des coûts élevés de prise en charge. Enfin, ces nouvelles stratégies thérapeutiques obtenues grâce à nos résultats pourront être mises à l’épreuve ultérieurement lors d’études cliniques.
Procédures
1- Injections intra péritonéales de médicaments dilués dans du serum physiologique sur animal vigile : dans une procédure, maximum trois fois par jour pendant un maximum de 2 jours consécutifs plus une dernière injection pour l'anesthésie finale. Ce qui fait un total de 7 injections sur 3 jours. Dans les autres procédures, 3 injections sur 3 jours. l'injection est rapide(quelques secondes). 2- Un prélèvement d'urine par pression abdominale sur animal vigile pendant quelques secondes. Un prélèvement d'urine est prévu à J0 ou J1 et J3, ce qui fait deux prélèvements en tout. 3- Pour la microscopie in vivo (6 animaux par lot de 20) réalisée une seule fois, une incision dorsale est pratiquée après une analgésie et une anesthésie générale. Cette étape est réalisée sur un plateau thermostaté à 37 degrés. La préparation et l'observation durent 20 minutes environ 4- Prélèvement du sang sous anesthésie ( 30 secondes environ), sur un plateau thermostaté; suivi de l'euthanasie par une méthode règlementaire en vue des différents prélèvements et analsyes necéssaires.
Impact sur les animaux
Le stress généré par les injections intrapéritonéales (contention et douleur au site d'injection) . Stress lié aux traitements dans l'eau de boisson (néophobie du rongeur). L'incision cutanée (pour une partie des animaux) et l'induction d'une insuffisance rénale aigue provoquent indubitablement une douleur, une altération de l'état général et un stress de l'animal : - douleur provoquée par l'incision cutanée - altération de l'état général : perte de poids, déshydratation. - stress induit par des manipulations quotidiennes. Complications liées à l'anesthésie (détresse respiratoire, stress thermique). Ces nuisances seront réduites au maximum grâce à l'utilisation de mesures de raffinement appropriée.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires pour les analyses.
Remplacement
Une partie des expériences concernant la précipation de la vancomycine selon le pH a pu être effectuée in vitro mais pour étudier l'impact des différents traitements proposés sur la fonction rénale, l'utilisation de la souris est indispensable. Il est nécessaire de suivre le comportement de la vancomycine du compartiment sanguin au compartiment rénal qui est un système tissulaire complexe composé de plusieurs types cellulaires.
Réduction
Les expériences précédentes qui ont mis en évidence la précipitation de la vancomycine dans les cellules rénales ont permi d'évaluer l'hétérogénéité de certains paramètres étudiés. Des lots de 10 animaux sont nécessaires pour obtenir la puissance suffisante pour mettre en évidence des différences entre les groupes et s'assurer de la reproductiblité des résultats d'une série à l'autre. Chaque procédure sera effectuée deux fois sur des lots indépendants chez des mâles. Puis nous confirmerons les résultats sur un troisième lot de 10 souris femelles. Le nombre total d'animaux pour ce projet est de 520 souris. Des test statistiques seront utilisés pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Les animaux sont acclimatés dans l'animalerie au moins une semaine avant le début de la procédure. L’animalerie est agréée par le ministère de l'agriculture. Elle dispose d’un système de ventilation et de traitement de l’air avec une hygrométrie et une température contrôlées quotidiennement. Hygrométrie 55 plus ou moins 10 pour cent et température 20-24 degrés. Cycle d’éclairage rongeurs 12heures par jour. Isolation phonique. Les animaux seront hébergés dans des cages en portoir ventilées (5 souris maximum par cage) avec un enrichissement par litière à base de cellulose composée de plusieurs éléments de tailles différentes tels que des morceaux de bois pour leur permettre de ronger, et des billes de cellulose pour les obliger à les déployer pour faire des nids. Une surveillance quotidienne du bien-être animal (pesée et comportement) sera réalisée par le personnel de l’animalerie et le porteur de projet. Le critère d'arrêt est la perte de poids de plus de 20 pour cent par rapport au poids initial (avant traitement). La durée du traitement par la vancomycine est très court et ne devrait pas engendrer une insuffisance rénale trop sévère et dommageable pour les souris. Pour assurer le bien être des animaux, les étapes les plus délicates que sont l'imagerie in vivo et l'euthanasie seront réalisées sous anesthésie générale avec une antalgie en plus pour l'incision dorsale nécéssaire à l'observation au microscope.
Choix des espèces
Ce modèle animal de souris déja utilisé a permis de valider antérieurement la formation de dépots dans les cellules rénales après un bolus de vancomycine et de caractériser le phénomène obstructif conduisant à l'insuffisance rénale. Afin d'assurer la reproductibilité des résultats, il apparait préférable de poursuivre la recherche sur ce même modèle de souris. Un modèle in vitro ne permet pas de modéliser la néphropathie à la vancomycine du fait de la complexité et diversité cellulaire du rein. 8-12 semaines d'age, période d'acclimatation d'une semaine. Etat adulte de maturation du rein chez la souris et âge avec lequel le modele a été validé.
Enregistrement de neurones spinaux pour le criblage de candidats médicaments antalgiques contre la migraine
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
380 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent cinq injections d'un produit déclencheur de migraine, puis leurs neurones spinaux sont enregistrés sous anesthésie profonde, ce qui ne permet pas de les garder en vie. Le porteur décrit ces injections comme "brèves et indolores" et l'allodynie comme modérée, tout en classant la procédure en sévère du fait de la répétition des injections. Il cherche à cribler des candidats médicaments antalgiques contre la migraine.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mettre en place, valider, et utiliser un modèle de migraine expérimentale chez le rat pour tester des candidats médicaments anti-migraineux. Ce modèle est basé sur la mesure électrophysiologique de l’activité des neurones innervant la face et impliqués dans la génération de la sensation douloureuse.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester l’efficacité de candidats médicaments anti-migraineux sur des bases électrophysiologiques. Ainsi, il permettra de préciser le mode d’action des candidats médicaments, et d’avoir une meilleure évaluation de leur efficacité comparée à celle apportée par les tests comportementaux habituellement utilisés.
Procédures
Les animaux vigiles reçoivent 5 injections (1 jour sur 2) contenant un produit qui est connu pour pouvoir générer des migraines chez l’homme jusqu'au jour précédant la mesure électrophysiologiques. Les injections sont brèves et indolores.
Impact sur les animaux
L’injection i.p. du produit qui est connu pour pouvoir générer des migraines chez l’homme induit un stress très bref 1) due à la contention de l’animale et 2) une douleur très brève et modérée due à la pénétration de l’aiguille. En pratique, une injection correctement exécutée n’induit aucun reflexe défensif chez l’animal. L’état d’allodynie est modéré car d’après la littérature, les animaux traités ne présentent aucun signe comportemental de douleur spontanée. Cependant, la répétition des injections justifient une classification sévère.
Devenir
Les mesures électrophysiologiques sont invasives (elles se pratiquent sous anesthésie profonde) et ne permettent pas de garder les animaux en vie à la suite de l’expérience.
Remplacement
L’utilisation d’animaux pour les tests d'efficacité d’analgésiques/antalgiques est rendue nécessaire par le fait que les mécanismes physiopathologiques comme les mécanismes d'action des candidats-médicaments sont des processus complexe impliquant la totalité du système nerveux (de manière imagée, des communications réciproques entre le cerveau, la moelle épinière, et les tissus périphériques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit par 3 actions conjointes : 1) le soin apporté à chaque expérience, conjugué à plus de 10 ans de pratique dans le domaine (une spécialisation extrême est indispensable à l’obtention d’un taux de succès élevé); 2) le ciblage d’une population de neurone bien définie (neurones spinoparabrachiaux soit de la couche I, soit des couches III-V), qui permet de réduire les variations expérimentales liées aux caractéristiques individuelles des neurones enregistrés; 3) une approche par étape, avec des lectures intermédiaires des résultats, afin d’arrêter rapidement les plans d’expériences improductifs.
Raffinement
Les approches physiologiques chez l’animal anesthésié permettent un certain nombre de raffinements. Premièrement, la mesure de l'activité des neurones spinaux se fait chez l'animal anesthésié et permet de pouvoir tester l’efficacité de candidats médicaments sur la réponse à des stimuli très nociceptifs sans aucune souffrance pour l'animal (impossible chez un animal vigile). Deuxièmement, plusieurs doses de candidat médicaments peuvent être testées chez un même animal dans la même expérience, et il est possible de faire des prélèvements sanguins au cours de l’expérience (chez le rat) pour corréler l’exposition plasmatique aux effets observés. Troisièmement, le nombre d'animaux utilisés est réduit par le fait que chaque animal est son propre contrôle (principe des mesures répétées). Enfin, la mesure concomitante des paramètres cardiovasculaires apportent des renseignements connexes essentiels sur les caractéristiques du candidats médicaments.
Choix des espèces
Le choix de l'espèce, ici le rat, dépend des données déjà acquises sur le candidat médicament à tester, et sur le développement de la recherche dans le domaine de la migraine. L’ensemble des mesures électrophysiologiques dans ce domaine s’est fait chez le rat.
Evaluation in vivo des propriétés d’anti-adhérences postopératoires de polymères à visée thérapeutique chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
548 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque rat subit sous anesthésie une section du nerf sciatique ou du tendon d'Achille suivie d'une réparation, opération qui limite la mobilité de la patte. Le porteur indique que des automutilations et des abrasions du talon sont attendues et liées au modèle. Il teste des polymères anti-adhérences post-opératoires et affirme que les modèles ex vivo ne reproduisent pas les propriétés des "organes entiers".
Objectifs
La surface des tissus internes et des organes est naturellement structurée de façon à ce que les tissus n’adhèrent pas les uns aux autres. Lors d’une chirurgie ou d’une blessure, le traumatisme généré aux tissus va induire une réaction inflammatoire qui peut causer la formation d’adhérences anormales. Ces adhérences post-opératoires sont très fréquentes et sont observées dans plusieurs types de chirurgies : abdominales (90 pour cent de patients concernés), gynécologiques (60-90 pour cent), du tendon (30-40 pour cent), cardiaques (20 pour cent). Elles ont des conséquences délétères sur la qualité de vie du patient à court et long terme : elles limitent la mobilité des tissus concernés, peuvent engendrer de la douleur, voire des paralysies et des anomalies fonctionnelles (obstructions, occlusions, infertilité…). Bien que les techniques de chirurgie aient beaucoup évolué pour rendre la procédure moins traumatisante pour les tissus, les adhérences post-opératoires concernent globalement 1 patient sur 3. Le traitement des adhérences post-opératoires est lourd puisqu’il nécessite une nouvelle intervention chirurgicale ce qui, en plus de l’impact direct sur le patient, entraine des coûts importants pour les systèmes de santé et la société en raison des hospitalisations répétées et de la prise en charge des complications. Prévenir les adhérences post-opératoires est donc un véritable enjeu de santé publique et répond à un réel besoin clinique exprimé par les chirurgiens. Notre objectif est de développer des systèmes de réparation atraumatiques, sans sutures ni agrafes, qui pourront être utilisés dans la réparation de tissus. Des dispositifs sous forme d’implants et de colles chirurgicales sont développés pour différentes applications de la réparation des nerfs périphériques aux hernies abdominales. Les formulations d’adhésifs et d’implants développées à ce jour ont démontré une efficacité pour restaurer la fonction de certains tissus avec une bonne biocompatibilité. L’objectif de la présente étude est maintenant de déterminer si nos systèmes de réparation peuvent également être efficaces dans la prévention des adhérences post-opératoires. Nous nous focaliserons sur des modèles, de réparation du tendon et du nerf sciatique.
Bénéfices attendus
Ce projet doit permettre de démontrer dans deux modèles précliniques différents un impact positif de nos systèmes de réparation sur la survenue des adhérences post-opératoires. Nos produits pourront ainsi fournir une solution aux chirurgiens dans la prévention de ces adhérences combinée à une réparation atraumatique et efficace des tissus déjà démontrée.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie unique d’une durée de 30 minutes environ de lésion/réparation du nerf sciatique ou du tendon d’Achille effectuée sous anesthésie générale et locale ainsi qu’une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. A la fin de la période de maintien prévue, ils seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses nécessaires.
Impact sur les animaux
Les procédures nécessitent un geste chirurgical réalisé sous anesthésie générale. L’anesthésie est associée à un risque d’hypothermie et d’assèchement de la cornée. La procédure va engendrer une léthargie et une douleur transitoires pouvant être à l’origine d’une perte de poids post-opératoire. Les modèles vont nécessiter une transection du nerf sciatique ou du tendon d’Achille ce qui va limiter la mobilité des animaux au niveau de la patte opérée. Des automutilations et des abrasions du talon sont attendues et sont liées aux modèles.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire en fin de procédure pour des analyses post-mortem destinées à évaluer les adhérences post-opératoires.
Remplacement
De nombreux tests ont été réalisés ex vivo et in vitro pour obtenir un maximum de données préliminaires et sélectionner les systèmes les plus prometteurs pour une utilisation in vivo. Malheureusement, ces études ne peuvent pas suffire car ces modèles ne permettent pas de mimer les propriétés biologiques et mécaniques des organes entiers. Le présent projet in vivo consiste à caractériser l’impact de nos systèmes de réparation sur la survenue d’adhérences post-opératoires ou suite à une blessure. Il s’agit d’un mécanisme complexe faisant intervenir différents systèmes biologiques et qui nécessite de travailler sur un organisme intégré et autonome.
Réduction
Au maximum, 548 rats seront intégrés dans l’étude. Nos systèmes de réparation ont subi une batterie de tests préalables. Seuls les systèmes les plus prometteurs ont été sélectionnés pour un passage sur l’animal ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. La taille des groupes expérimentaux a été définie à l’aide d’un test statistique de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en utilisant le moins d’animaux possible (n=10 animaux exploitables par groupe). Une étape préliminaire de formation des opérateurs au geste chirurgical est prévue dans l’étude sur un nombre limité d’animaux (n=20). Les résultats seront également analysés par un test statistique.
Raffinement
Les rats seront hébergés en cages individuellement ventilées, à raison de 2 rats par cage, en milieu enrichi par des tunnels et des balles en bois. La température et l’hygrométrie seront contrôlées. Les rongeurs disposeront à volonté d’eau et d’aliments. Une période de stabulation réglementaire minimale d’une semaine sera respectée entre l’arrivée des animaux et le début de la procédure pour leur permettre de s’acclimater à leur nouvel environnement et ainsi de limiter leur stress. Une étape de socialisation sera mise en place pour habituer les rats à la préhension et réduire leur stress avant la procédure. La totalité des gestes expérimentaux sera pratiquée par du personnel qualifié. Tous les actes techniques seront réalisés avec une anesthésie et/ou une analgésie adaptée à la nature et à la durée du geste. Une pesée des animaux sera réalisée 1 fois par jour pendant 3 jours après la chirurgie pour évaluer la récupération de l’animal. Si nécessaire, un complément gélifié et/ou des granules humidifiées seront déposés directement dans le fond de la cage pour faciliter la prise alimentaire (1 pot/cage). Des graines de tournesol seront également ajoutées à l’alimentation usuelle pour diversifier l’enrichissement. Les animaux seront suivis quotidiennement et pesés 1 fois par jour pendant 3 jours après la chirurgie puis 1 fois par semaine. Une grille de score va nous permettre d’évaluer de façon objective l’état de l’animal et de prendre les mesures adéquates pour arrêter immédiatement sa souffrance par la mise en place de points limites.
Choix des espèces
L’utilisation d’un modèle mammifère est, selon nous, essentielle à cause des différences structurales existantes entre les organes des espèces mammifères et non-mammifères. Les rats sont des modèles animaux classiquement utilisés en expérimentation animale pour des protocoles de chirurgie. De plus, la taille des rats permet d’utiliser de faibles quantités de polymères en comparaison avec d’autres espèces mammifères telles que porc ou brebis. De plus, leur taille, comparée à celle de la souris, permet plus aisément de pratiquer un acte chirurgical fin. Enfin, la composition de la matrice extracellulaire des humains et des rongeurs est très similaire. Le modèle singe a été automatiquement exclu pour des raisons éthiques, les études présentées dans ce projet étant des études précoces du développement. Les animaux qui seront utilisés auront entre 6 et 12 semaines au début de l’étude (une période minimale d’acclimatation de 7 jours sera respectée avant le début des expérimentations). Ils seront donc adultes et arrivés à maturité sexuelle. De plus, les animaux seront jeunes et auront donc une plus forte chance de ne pas développer des maladies liées au vieillissement.
Endodontie régénérative par l’utilisation d’un cône électrospinné et fonctionnalisé avec de l’acide tannique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
54 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris nude subit une chirurgie de trente minutes créant une poche sous-cutanée dans le dos pour y implanter une racine de dent humaine de dix millimètres. Le porteur attend une douleur post-opératoire modérée et une gêne liée à la dent implantée. Il teste un dispositif de régénération de la pulpe dentaire, développe des cultures en bioréacteur mais affirme que le modèle animal reste le "seul" à permettre de vérifier la formation d'une pulpe vascularisée.
Objectifs
Le but de ce projet est de tester un dispositif médical implantable pour permettre la régénération de la pulpe dentaire. Le dispositif est un cône qui peut être inséré dans la racine d'une dent à la fin d'un traitement de racine lorqu'un saignement aura été provoqué dans le canal par le chirurgien-dentiste pour former un caillot sanguin. Ce cône permettra la prolifération du tissu nouvellement formé, comme lors d'un processus de cicatrisation, sur la longueur totale du canal c'est-à-dire jusqu'à la couronne dentaire. Ce cône permet également la libération d'un agent antibactérien, l'acide tannique, pour assurer la désinfection totale du canal. Le projet a donc également pour objectif de vérifier l'innocuité de l'agent antimicrobien sur la régénération tissulaire.
Bénéfices attendus
Le bénéfice de ce projet est la validation d'une nouvelle approche de traitement des nécroses pulpaires. Le traitement permettrait de ne plus utiliser de matériaux pour une obturation canalaire à la fin d'un traitement de racine qui a encore un taux d'échec de 10%. La régéneration du tissu permettra une réponse biologique à des agressions futures de la dent (carie ou fracture) et favorisera donc le maintien de la dent sur l'arcade sur une période plus prolongée.
Procédures
La procédure chirurgicale sous-cutanée est réalisée sous anesthésie générale et couverture antalgique et dure au maximum 30 minutes. Le geste proposé dans cette demande est la création d’une poche sous-cutanée dans le dos de la souris pour l’implantation d’une racine d’une dent humaine. L’idée ici est de permettre la mise en place de phénomènes de vascularisation pour étudier la mise en place d’un néo-tissu pulpaire dans le canal radiculaire de la racine implantée.
Impact sur les animaux
La procédure employée est peu invasive puisqu’il s’agit de réaliser une poche sous-cutanée dans le dos de l’animal. On peut donc s’attendre à une douleur post-chirurgicale d’intensité modérée. L’insertion d’une dent (longueur 10 mm) va générer une gène mais qui ne devrait pas avoir de retentissement sur l’activité de la souris. La procédure peut néanmoins générer un stress au moment de l’acte chirurgical.
Devenir
Les animaux utilisés sont des souris nude qui ont un phénotype dommageable. Ces animaux ne peuvent dont pas être adoptés. Aux vues du type d’expérience menée, la réutilisation des animaux n’est pas envisageable non plus. L’ensemble des animaux qui seront utilisés seront donc mis à mort. Ceci a été discuté avec le vétérinaire en charge de l’animalerie dans laquelle se passera l’expérimentation.
Remplacement
Nous développons actuellement des dispositifs de culture tridimensionnelle en bioréacteur pour permettre de recréer l’environnement du canal radiculaire d’une dent humaine. Mais les processus de formation du tissu ne peuvent être étudiés jusqu’au bout car le volume du tissu empêche l’oxygénation et l’élimination des déchets de l’activité métabolique cellulaire. Ceci n’est possible que dans un modèle animal. Le modèle choisi ici d’implantation ectopique d’une dent humaine est déjà très couramment utilisé dans le monde et est le seul qui permet à ce jour de vérifier la formation d’une pulpe dentaire vascularisée (Ling Lei et al. Mesenchymal stem cell characteristics of dental pulp and periodontal ligament stem cells after in vivo transplantation, Biomaterials 35(2014) 6332-6343; Qian Li et al. Multifunctional peptide-conjugated nanocarrieres for pulp regeneration in a full-length hman tooth root. Actac Biomaterialia 17 (2021) 252-265).
Réduction
Les premières étapes du projet ont été conçues pour permettre la réduction du nombre d'animaux utilisés. Elles doivent permettrent en effet d'affiner la formulation du dispositif médical pour n'avoir à en tester qu'un seul type, avec une dose d'acide tannique (agent antimicrobien) définie comme efficace et non toxique. Les premières phases de la régénération tissulaire (cicatrisation) induites par notre procédure ont été testées in vitro pour s'assurer du potentiel de réussite de cette expérimentation. Etant donné le nombre d'analyses nécessaires (études histologiques, immunohistologiques...) et afin de valider les résultats, le nombre maximum d'animaux a été évalué à 54 souris pour 2 ans. De plus, uniquement l'implant validé in vitro, sera testé en implantataion sous cutanée. Il n'y aura pas de tests statistiques, nous effectuerons des observations directes. Par exemple, pour la biocompatibilité, nous regarderons en priorité le recrutement et l'infiltration éventuelle de cellules inflammatoires. Le n a été déterminé pour avoir une triplicat par temps d'implantation.
Raffinement
Afin de nous assurer du bien-être des animaux au cours de ce protocole nous avons mis en place les mesures suivantes : - la chirurgie sera réalisée sous anesthésie/analgésie en prenant garde que la température de l'animal soit maintenue tout au long de la procédure. De plus un traitement analgésique pos-opératoire sera mise en place. - L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement en période post-opéraoire puis tous les 3 jours jusqu'à la fin de la procédure. - Des points limites pédictifs ont été mis en place pour interrompre la procédure et soulager les animaux. Enfin comme nous utilisons des animaux immunodéprimés, il est prévu que l'hébergement se fasse en portoirs ventilés permettant de préserver la qualité de l'air de la cage et ainsi d'éviter aux animaux d'être infectés par des pathogènes ambiants potentiels.
Choix des espèces
Le modèle utilisé est la souris. Le modèle murin d’implantation sous cutanée est lui très simple et favorise donc une diminution drastique de l’inconfort de l’animal (procédure rapide, avec peu de dommage tissulaire associé). De plus cela permet d’utiliser des modèles pour lesquels la réponse immunitaire a été altérée ce qui est essentiel dans notre cas puisque la source d’agent chimiotactique est humaine. Nous utiliserons des souris nude. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (après 8 semaines minimum) pour présenter des systèmes physiologiques (notamment immunitaire) matures.
Evaluation in vivo de polymères à visée thérapeutique dans la prévention et le traitement de névrome chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
746 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun subit la section puis la réparation d'un nerf sous anesthésie et des mesures de conduction nerveuse par stimulation électrique, pour tester des colles et implants censés prévenir les névromes après amputation. Le porteur indique que la section nerveuse affecte la mobilité de la patte opérée et provoque léthargie, douleur et perte de poids. Il affirme qu'un modèle mammifère est "essentiel" et que ces études ne peuvent se faire ni ex vivo ni in vitro, faute de reproduire un "organe entier".
Objectifs
La réparation tissulaire conventionnelle par chirurgie implique l’utilisation de sutures, d’agrafes ou autres techniques utilisant des points d’ancrage qui induisent un traumatisme supplémentaire au tissu. Ces techniques peuvent engendrer une inflammation et de la fibrose à l’origine d’effets délétères sur la réparation des tissus et sur la qualité de vie du patient. Ces techniques constituent pourtant, faute d’alternatives satisfaisantes, les méthodes de référence pour la réparation chirurgicale des tissus. Notre objectif est de développer des systèmes de réparation atraumatiques sans sutures qui pourront être utilisés dans la réparation de tissus. Des dispositifs sous forme d’implants et de colles chirurgicales ont été développés pour différentes applications dont la réparation des nerfs périphériques et ont démontré une nette efficacité lors de précédentes études. Le but de ce présent projet est d’élargir l’indication de ces systèmes de réparation à des scénarios cliniques très spécifiques comme le traitement et la prévention de névrome notamment dans le cadre d’amputations. L’amputation concerne plus d’un million de patient par an à l’échelle mondiale, qu’elle soit liée à des traumatismes ou à des maladies chroniques comme le diabète ou le cancer. Après une amputation, il est fréquent que les nerfs sectionnés soient à l’origine : 1) du phénomène de douleur du membre fantôme qui correspond à des douleurs ressenties dans la partie du corps amputée. Ce phénomène affecte 95 pour cent des patients en postopératoire immédiat avec une persistance au long cours chez la moitié d’entre eux. 2) de la formation d’un névrome (48,7 pour cent des patients). Il s’agit d’une tumeur bégnine formée par des fibres nerveuses qui se sont développées de façon anarchique. Un névrome s’accompagne de douleurs fulgurantes et peut nécessiter une nouvelle intervention chirurgicale pour le retirer. En clinique, les chirurgiens utilisent la réinnervation musculaire ciblée pour traiter les nerfs lors d’une amputation pour prévenir l’apparition de névromes. Le but de ce projet est de valider in vivo l’efficacité de nos systèmes de réparation sur les nerfs dans un modèle de réinnervation musculaire ciblée chez le rat.
Bénéfices attendus
Si la régénération nerveuse est confirmée avec nos systèmes de réparation, une solution atraumatique pourra être proposée aux chirurgiens pour éviter l’apparition de névromes post-amputation sans créer de traumatismes supplémentaires aux tissus.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie unique d’une durée de 30 minutes environ de transection puis réparation du nerf, effectuée sous anesthésie générale gazeuse et locale associée à une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. Nous évaluerons à trois reprises (avant, pendant et après la chirurgie) la conduction nerveuse par électrophysiologie (stimulation électrique des nerfs) sous anesthésie générale pour une durée de 20 à 40 minutes. A la fin de la période de maintien prévu, ils seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses nécessaires.
Impact sur les animaux
Les procédures nécessitent un geste chirurgical réalisé sous anesthésie générale. L’anesthésie est associée à un risque d’hypothermie et d’assèchement de la cornée. La procédure va engendrer une léthargie et une douleur transitoires pouvant être à l’origine d’une perte de poids post-opératoire. Au cours de la chirurgie, des nerfs vont être sectionnés ce qui va impacter la mobilité de l’animal au niveau de la patte opérée. Le muscle n’étant que partiellement dénervé au cours de la chirurgie, l’impact sur la mobilité sera limité.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire en fin de procédure pour des analyses post-mortem destinées à évaluer l’efficacité de nos systèmes de réparation sur la régénération nerveuse.
Remplacement
De nombreux tests ont été réalisés ex vivo et in vitro pour obtenir un maximum de données préliminaires et sélectionner les polymères et les designs les plus prometteurs pour une utilisation in vivo. Malheureusement, ces études ne peuvent pas suffire car ces modèles ne permettent pas de mimer les propriétés biologiques et mécaniques des organes entiers. Le présent projet doit nous permettre d’évaluer une régénération nerveuse ce qui ne peut être fait que dans un individu intégré et autonome.
Réduction
Au maximum, 746 rats seront intégrés dans l’étude. Nos dispositifs ont subi une batterie de tests préalables. Seuls les implants et colles les plus prometteurs ont été sélectionnés pour un passage sur l’animal ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Au cours de l’étude les résultats intermédiaires seront analysés et pourront permettre d’écarter d’autres designs ou des temps de suivi tardifs. La taille des groupes expérimentaux a été définie à l’aide d’un test statistique de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en utilisant le moins d’animaux possible (n=10 animaux par groupe). Les résultats seront également analysés par un test statistique.
Raffinement
Les rats seront hébergés en cages individuellement ventilées (2 rats/cage), en milieu enrichi par des tunnels et des balles en bois et aliments à volonté. La température et l’hygrométrie seront contrôlées. Une période de stabulation réglementaire minimale d’une semaine sera respectée entre l’arrivée des animaux et le début de la procédure pour leur permettre de s’acclimater à leur nouvel environnement et ainsi de limiter leur stress. Une étape de socialisation sera mise en place pour habituer les rats à la préhension et réduire leur stress avant la procédure. Les gestes expérimentaux seront pratiqués par du personnel qualifié avec une anesthésie et une analgésie adaptée à la nature et à la durée du geste. Une pesée des animaux sera réalisée avant la chirurgie puis 1 fois par jour pendant 3 jours après la chirurgie pour évaluer la récupération de l’animal puis 1 fois/semaine. Si nécessaire, un complément gélifié et/ou des granules humidifiées seront déposés directement dans le fond de la cage pour faciliter la prise alimentaire (1 pot par cage). Des graines de tournesol seront également ajoutées à l’alimentation usuelle pour diversifier l’enrichissement. Les animaux seront suivis quotidiennement et pesés 1 fois par semaine. Une grille de score va nous permettre d’évaluer de façon objective l’état de l’animal et de prendre les mesures adéquates pour arrêter immédiatement sa souffrance par la mise en place de points limites. Le scoring sera effectué 1 fois par semaine et servira de support au suivi quotidien des animaux tout au long de l’étude.
Choix des espèces
L’utilisation d’un modèle mammifère est, selon nous, essentielle à cause des différences structurales existantes entre les organes des espèces mammifères et non-mammifères. Les rats sont des modèles animaux classiquement utilisés en expérimentation animale pour des protocoles de chirurgie. De plus, la taille des rats permet d’utiliser de faibles quantités de polymères en comparaison avec d’autres espèces mammifères telles que porc ou brebis. De plus, leur taille, comparée à celle de la souris, permet plus aisément de pratiquer un acte chirurgical fin, d’autant plus que nous travaillerons sur des nerfs. Enfin, la composition de la matrice extracellulaire des humains et des rongeurs est très similaire. Le modèle singe a été automatiquement exclu pour des raisons éthiques, les études présentées dans ce projet étant des études précoces du développement. Les animaux qui seront utilisés auront entre 6 et 12 semaines au début de l’étude (une période d’acclimatation minimale de 7 jours sera respectée avant le début des expérimentations). Ils seront donc adultes et arrivés à maturité sexuelle. De plus, les animaux seront jeunes et auront donc une plus forte chance de ne pas développer des maladies liées au vieillissement ce qui est très important pour les temps de suivi tardifs de notre étude.
Traitements des lésions coliques radio-induites par médecine régénérative combinée à la thérapie cellulaire chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
1 036 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent trois irradiations de l'abdomen sous anesthésie, des coloscopies pour l'administration d'un patch ou d'un gel, puis un prélèvement sanguin terminal, l'irradiation pouvant toucher l'intestin grêle et provoquer un amaigrissement et un gonflement abdominal irréversibles. L'objectif déclaré est de tester des traitements régénératifs contre les lésions du côlon provoquées par la radiothérapie chez des patients atteints de cancer pelvien. Le porteur affirme qu'évaluer un tel traitement exige un modèle animal intégré et que les organoïdes ne sont pas techniquement possibles ici.
Objectifs
L'objectif de ce projet de recherche est d'évaluer les bénéfices thérapeutiques des cellules stromales mésenchymateuses (CSM) ainsi que des molécules anti-inflammatoires et antifibrotiques lorsqu'elles sont intégrées dans un dispositif médical innovant auto-enroulé ou dans une solution liquide gélifiante à 37°C. L'objectif principal est de traiter de manière ciblée et locale les lésions colorectales radio-induites, en favorisant la régénération tissulaire et en réduisant l'inflammation et la fibrose associées à ces lésions. Par conséquent, ce projet vise à améliorer la qualité de vie des hommes et des femmes atteints de radioproctopathie.
Bénéfices attendus
Le projet de recherche scientifique vise à apporter plusieurs bénéfices dans le domaine de la prévention et du traitement des lésions radio-induites dans le côlon, notamment : - Meilleure compréhension de la dynamique précoce des lésions radio-induites : Le projet permettra d'approfondir notre compréhension des mécanismes sous-jacents aux lésions radio-induites dans le côlon. Cela inclut l'identification des processus cellulaires et moléculaires impliqués dans le développement initial des lésions, ainsi que l'évolution de ces lésions au fil du temps. Cela permettra une détection précoce plus précise et une intervention thérapeutique plus efficace. - Développement d'un traitement préventif : Le projet vise à développer des approches thérapeutiques préventives pour réduire le risque de lésions radio-induites dans le côlon. Cela pourrait inclure l'utilisation de molécules spécifiques, de dispositifs de libération locale ou d'autres stratégies novatrices visant à protéger les tissus normaux contre les effets néfastes de la radiothérapie. Un tel traitement préventif pourrait contribuer à améliorer la qualité de vie des patients en limitant les lésions radio-induites. - Développement d'un traitement curatif de la radioproctopathie : la radioproctopathie désigne les lésions radio-induites spécifiquement localisées dans le colon descendant-rectum. Le projet vise à développer des traitements curatifs ciblant cette condition. Cela pourrait impliquer l'utilisation de molécules thérapeutiques spécifiques, de dispositifs de libération locale ou d'autres approches novatrices pour promouvoir la guérison des lésions, réduire l'inflammation, restaurer la fonction normale du colon et éviter la fibrose. Cette approche curative pourrait améliorer la qualité de vie des patients et réduire les complications à long terme. En somme, les bénéfices attendus de ce projet sont multiples. Il comprend une meilleure compréhension de la dynamique précoce des lésions radio-induites dans le colon, ainsi que le développement de traitements préventifs et curatifs pour la radioproctopathie. Ces avancées contribueront à améliorer les résultats cliniques, à réduire les effets indésirables de la radiothérapie et à améliorer la qualité de vie des hommes et femmes atteints de cancer pelvien.
Procédures
- Irradiations locales au niveau de l'abdomen sous anesthésie gazeuse (maximum 6 minutes), 3 fois avec un intervalle de 48 heures entre chaque séance. - Coloscopie sous anesthésie gazeuse, d'environ 10 minutes, une ou deux fois selon le groupe pour l’administration du traitement (patch ou gel). - Prélèvement de 10 ml de sang à partir de l'artère mésentérique avant l'euthanasie, d'environ 2 minutes, sous analgésique et anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Les deux modèles d’irradiation localisée du colon, chez le rat, utilisés dans ce projet sont déjà utilisés dans le laboratoire. Ce modèle d’irradiation du côlon peut toucher une petite zone de l’intestin grêle, qui est mobile, entraînant des signes cliniques spécifiques irréversibles : amaigrissement de l’animal accompagné d’un gonflement au niveau de l’abdomen. La mise en place du système enroulé se fait sous coloscopie avec anesthésie, de même pour le liquide gélifiant qui sera administré par voie rectale sous anesthésie.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés afin de prélever des tissus pour des analyses histologiques, cellulaires ou moléculaires.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de valider in vivo sur un modèle de pathologie radio-induite cliniquement relevant l’efficacité de traitements locaux combinés. Pour évaluer l’efficacité thérapeutique d’un traitement, il est nécessaire d’utiliser un modèle intégré in vivo. De plus l’effet de ces traitements, pour qu’ils soient pertinents, nécessitent leur interaction avec les différents compartiments du côlon, condition retrouvée chez le modèle animal intégré. D'autre part, l'utilisation des organoïdes pour la réalisation de ce projet n'est actuellement pas techniquement possible, car il est nécessaire d'obtenir une monocouche orientée de cellules.
Réduction
Pour atteindre la pertinence statistique, les groupes sont classiquement constitués de 10 à 20 individus selon le paramètre utilisé. Une analyse sera réalisée afin de comparer tous les groupes entre eux.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement pendant toute la durée des expérimentations. Le bien-être de l’animal sera évalué quotidiennement par le suivi de son comportement et de son aspect physique (aspect du poil, prise alimentaire, présence de fèces dans la cage, perte de mobilité…). De plus, des dispositifs d'enrichissement seront mis en place dans les cages pour créer un environnement stimulant pour les animaux. Si au cours de l’expérience un animal montre des signes caractéristiques de souffrance, il sera retiré de l’expérimentation et euthanasié si son état est jugé irréversible.
Choix des espèces
Le rat est un modèle clé en recherche préclinique, en particulier dans la recherche pharmacologique et toxicologique, en raison de sa similitude avec l'être humain dans l'élimination des toxicités. Le protocole d’irradiation proposé a été mis au point au laboratoire chez le rat. La taille du rat permet aisément la réalisation d’irradiations fractionnées. En outre, nous utiliserons des animaux de 275 g à 300 g pour les différentes études citées ci-dessus (rats à l’âge adulte). Pour la mise en culture des CSM (hors du champ d’application), nous utiliserons des rats GFP mâles ou femelles d6 semaines provenant de notre élevage interne. La multi-potentialité des CSM et leur capacité réparatrice est réduite avec l’âge, nous isolerons donc les CSM à partir de rats juvéniles.
Etude des capacités fonctionnelles d’un greffon de cellules souches hématopoïétique humain issus issu de cellules reprogrammées à la pluripotence à générer une hématopoïèse humaine chez la souris immunotolérante NSG après irradiation corporelle totale
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
1020 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une irradiation corporelle totale sur animal vigile puis reçoit une injection de cellules souches humaines, avec une aplasie de la moelle de deux semaines exposant à des saignements et des infections. L'objectif est de contrôler l'efficacité de lots de cellules reprogrammées destinés à traiter des personnes irradiées. Le porteur annonce des retombées "civiles et militaires" "immenses" et affirme qu'aucune alternative in vitro n'existe, tout en indiquant qu'une approche alternative "pourra être envisagée dans le futur".
Objectifs
Ce travail s’inscrit dans les programmes de recherche pour développer des approches expérimentales, cliniques et épidémiologiques sur des maladies provoquées par l’irradiation. Il vise à développer nouvelles thérapeutiques la thérapie cellulaire et notamment les cellules adultes différenciées reprogrammées à la pluripotence associées à des radiothérapies ou des accidents d’irradiations. Chaque lot de cellules produit sera contrôlé au niveau de son efficacité biologique par greffe sur des souris immunotolérantes.
Bénéfices attendus
Ce projet propose une approche de thérapie cellulaire innovante (via l’utilisation de cellules souches) pour la prise en charge des victimes atteintes de syndrome hématologique après une irradiation accidentelle. Ce projet s’applique également au domaine de la santé publique dans le cas d’accident nucléaire, d’attentat terroriste ou de lésions accidentelles d’irradiation thérapeutique. Le développement de la technologie des hIPS (cellules souches pluripotentes induites humaines) a apporté de grands espoirs en médecine régénérative. Le projet IPS-Clinique est la première étape vers la mise en place des systèmes industriels de culture et de production de masse afin de produire de façon reproductible et sécurisée des cellules souches spécialisées pour une utilisation clinique. Ce qui augmentera radicalement les capacités de prise en charge et de traitement des irradiés à forte dose. Les retombées civiles et militaires sont immenses. La pénurie d’organes et le développement rapide de la bioingénierie tissulaire implique que la médecine régénérative aura recours à ces techniques, notamment pour le traitement des séquelles des irradiations.
Procédures
A leur réception, les animaux seront hébergés en cage stérile par groupe de 5. Après 14 jours d’acclimatation, les animaux seront irradiés (durée de quelques minutes). Cette irradiation se fera en vigile, les animaux étant placés dans une boite d’irradiation avec des logettes individuelles (durée maximale dans la boite = 1 heure). Un test a déjà été effectué et ne montre pas de stress supplémentaire lors de la mise en cage d’irradiation. 24h plus tard, les animaux recevront une injection intraveineuse de cellules. Quinze jours plus tard du sang sera prélevé sur 1 ou 2 souris contrôles afin de réaliser une numération formule sanguine. Un mois après irradiation, un prélèvement de sang sera réalisé sur l’ensemble des souris par prélèvement en sinus rétro-orbital.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont une aplasie médullaire transitoire (durée 15 jours) à partir de 10 jours après irradiation induisant une chute du nombre de plaquettes et de globules blancs. La conséquence peut être des saignements ou des infections cependant les animaux sont dans un environnement contrôlé permettant d’éviter tout infection.
Devenir
Afin d’étudier la reconstitution hématopoïétique humaine, il est nécessaire de rechercher les cellules humaines dans les organes de la souris. Après euthanasie, le sang, la moelle, la rate, le foie et le thymus seront prélevés pour étudier l’hématopoïèse. Les autres tissus pourront être prélevés pour évaluer s’il existe des effets secondaires.
Remplacement
Actuellement, il n’existe pas d’alternative in vitro pour étudier la reconstitution d’une hématopoïèse humaine fonctionnelle. L’objectif de ce projet est de contrôler in vivo à chaque étape du procédé réalisé in vitro que les cellules produites conservent leurs propriétés fonctionnelles. Pour évaluer la capacité à reconstituer une hématopoïèse complète et fonctionnelle, il est nécessaire d’utiliser un modèle intégré in vivo. De plus l’effet de ces traitements pour qu’ils soient pertinents nécessitent leur interaction avec les différents compartiments de l’hématopoïèse, condition retrouvée chez le modèle animal intégré. Cependant, dans le cadre de l’industrialisation et compte tenu du développement des méthodes alternatives, il pourra être envisagé de rechercher une approche alternative dans le futur.
Réduction
Pour atteindre la pertinence statistique, les groupes sont classiquement constitués de 10 individus. Une analyse statistique sera réalisée afin de comparer tous les groupes entre eux. Cette approche a été préconisée par notre biostatisticien.
Raffinement
Les animaux seront manipulés en condition stérile (cages IVC, autoclavées) et hébergés au nombre de 5 maximum par cage. L’aliment irradié et l’eau autoclavée seront disponibles ad libitum pendant toute la durée de l’expérience. Des dômes seront placés dans chaque cage. Des aliments mous ou sous forme de gel (vitaminé ou non) pourront être donnés si cela est jugé nécessaire. Pour les irradiations, les conditions de stérilité sont aussi maintenues. Les animaux vigiles sont placés en boites d'irradiation dans des logettes individuelles, les boites sont autoclavées avec des filtres. Des pesées hebdomadaires sont réalisées jusqu’à un mois après l’irradiation, ce qui correspond à la période avec les signes cliniques les plus importants, puis elles seront réalisées une fois par mois.
Choix des espèces
Le modèle de souris recevant une greffe xénogénique (NSG) de cellules souches humaines a l’avantage de permettre le suivi des cellules humaines chez l’animal au moyen de leur génotype et de leur phénotype. Ces études sont développées sur les souris NSG pour l’étude de la régénération de l’hématopoïèse. Les données de la littérature ne nous permettent pas de connaître actuellement les mécanismes d’action in situ des IPS in vivo. Nous utiliserons des animaux de 6 semaines, en accord avec les protocoles décrit dans la littérature pour pouvoir suivre une reconstitution hématopoïétique. Les 6 semaines correspondent au début du traitement. Les animaux arrivent à l’âge de 4 semaines. Ils sont irradiés et reçoivent le traitement à 6 semaines. Puis sont suivis sur 24 semaines. Soit au total 28 semaines, soit 7 mois.