Diagnostic des maladies

Douze semaines de cage sans aucun enrichissement physique, privation destinée à installer un état anxio-dépressif : 1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyse histologique des organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une injection intrapéritonéale quotidienne pendant vingt-huit jours, subit quatre séances d'imagerie sous anesthésie gazeuse pouvant durer deux heures, et jeûne douze heures avant chacune. Le porteur qualifie l'induction du phénotype dépressif de nuisance légère. Cinq tests comportementaux par animal sont annoncés, censés mesurer l'activité motrice, la dépression et l'anxiété, sans qu'aucun soit nommé ni décrit.

Objectifs

Même si les antidépresseurs actuels sont des traitements efficaces, ces thérapies peuvent encore être améliorées pour réduire en particulier le risque de rechute ou encore la fraction de patients qui demeurent non répondeurs et pour qui le risque de suicide est très important. La compréhension des mécanismes exacts par lequel les antidépresseurs agissent ainsi que le test de nouvelles molécules sont donc d'une importance majeure. L’objectif de ce projet préclinique est de mesurer les effets de différents antidépresseurs (candidat médicaments) par une approche d’imagerie non-invasive, la tomographie par émission de positons (TEP), chez un modèle murin de dépression. En effet, l’imagerie TEP offre la possibilité d’explorer in vivo les mécanismes moléculaires impliqués dans le fonctionnement cérébral qui, associés à des tests comportementaux, permettront de mieux caractériser ces mécanismes, impliqués chez des animaux modèles d'anxiété-dépression.

Bénéfices attendus

Cette étude examinera les mécanismes moléculaires associés à des mesures comportementales impliqués dans le fonctionnement cérébral de type anxiolytic-antidépressif de différents candidats médicaments chez des souris rendues anxio-dépressives. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles informations sur l’intérêt potentiel de l'utilisation de certains candidats médicaments pour le traitement de pathologies de type anxiété et dépression.

Procédures

Les interventions prévues sur les animaux sont listées ci-dessous : • Réalisation de sessions d’imagerie (4 par animaux) sous anesthésie gazeuse (durée 120 minutes au maximum) • Les rongeurs seront soumis à des tests comportementaux (5 par animaux) afin de mesurer l'activité motrice qui dure 30 minutes, la dépression qui dure 5 minutes et l’anxiété qui dure 5 minutes. • Mise à jeun 12h avant l’imagerie/test comportemental • Administration quotidienne d’un candidat médicament par injection intrapéritonéale (réalisée en 10 secondes) pendant 28 jours.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sur les animaux : • Induction d’un phénotype dépressif (considéré comme une nuisance légère) • Administration de médicaments par injection, ce qui induit une douleur suite à la piqure inférieure à 3 secondes. • Absence d’enrichissement physique dans les cages afin de favoriser le modèle d'anxiété-dépression (12 semaines), les enrichissements environnementaux de type sensoriel et social sont maintenus. • Possible stress et désorientation au réveil de l’anesthésie relativement longue lors de l’examen d’imagerie. Afin de minimiser ce stress, la phase de réveil sera réalisée dans leur cage. Si un changement de cage est prévu, le transfert d’un peu de litière (généralement un papier absorbant) sera prévu dans la cage propre. • Stress possiblement induit par les tests de comportement mais tests réalisés sous étroite surveillance et interrompus en cas de stress trop important.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin d’extraire les organes et réaliser des études histologiques permettant de corréler les mécanismes biologiques, la distribution des biomarqueurs d’intérêt avec les données en imagerie.

Remplacement

Dans l’état actuel des connaissances modéliser in vitro ou in silico des pathologies de type anxiété et dépression n’est pas possible. Le recours à l’expérimentation animale est donc indispensable pour étudier ces pathologies et les altérations au niveau cérébral.

Réduction

L'élément le plus important pour la réduction est l'utilisation des mêmes animaux tout au long de l'expérience. Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé comme minimal grâce à une approche statistique.

Raffinement

Les rongeurs seront hébergés par groupe. Les animaux seront observés quotidiennement par les zootechniciens en charge de leurs soins et par les expérimentateurs. Un suivi régulier permettra d’éviter toute souffrance animale. Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie générale par voie gazeuse, complétées par une anesthésie locale. Des points limites sont définis pour éviter toute souffrance animale.

Choix des espèces

L’utilisation de souris est nécessaire pour ce projet. En effet, cette espèce a été choisie puisqu'elle permet de modéliser la pathologie dépressive ainsi que d'évaluer les différents effets des médicaments testés. Les animaux seront des adultes âgés de 6-8 semaines au moment de la réception, comme nous sommes intéressés aux effets comportementaux à l'âge adulte.

Jusqu'à seize anesthésies générales d'une heure trente par animal sur six mois, et jusqu'à huit injections d'agent de contraste : 576 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever des tissus. Le syndrome de Takotsubo leur est provoqué par une injection d'hormone de stress dans le péritoine, qui déclenche selon le porteur un stress important pendant environ une heure et peut évoluer vers une insuffisance cardiaque, une perte de poids et un affaiblissement. L'imagerie doit servir à évaluer un médicament candidat contre cette atteinte cardiaque, faute de traitement validé chez les patients. Le rat Wistar a été retenu parce que les appareils d'imagerie sont adaptés à sa taille et pour comparer les résultats aux études de scintigraphie déjà publiées.

Objectifs

Le syndrome de Takotsubo est une pathologie cardiaque causée par un stress physique ou émotionnel, qui déforme temporairement le ventricule gauche. Bien que les symptômes ressemblent à ceux des infarctus du myocarde, il n'y a pas d'obstruction des artères du coeur, et les signes cliniques sont réversibles. À long terme, cependant, ce syndrome évolue vers de l'insuffisance cardiaque et présente un taux de mortalité comparable à celui d'un infarctus. Les mécanismes et traitements de cette pathologie sont encore mal connus, et il n'existe pas de consensus sur le traitement thérapeutique. Cette étude vise à évaluer à l'aide de techniques d'imagerie médicale non invasives les effets d'un nouveau médicament pour traiter le Takotsubo dans un modèle de rat.

Bénéfices attendus

À l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement spécifique validé pour le syndrome de Takotsubo, mis à part les soins de support, malgré une mortalité non négligeable. La recherche de nouvelles options thérapeutiques pourrait combler cette lacune, offrir des solutions plus ciblées, et améliorer la qualité de vie des patients souffrant des suites de ce syndrome.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection intrapéritonéale sous anesthésie (

Impact sur les animaux

Tous les rats de cette étude seront soumis à une injection intrapéritonéale d'hormone de stress pour induire le modèle ce qui provoque une douleur faible de courte durée au point d'injection. L'hormone de stress provoque un stress important durant environ une heure. Par la suite, à plus long terme, une insuffisance cardiaque peut être induite et entrainer des effets indésirables comme par exemple une perte de poids et un affaiblissement de l’animal. Au cours des injections intraveineuses et intrapéritonéales, les animaux peuvent ressentir du stress et de l’inconfort lors de la manipulation (nuisance courte et de faible intensité) et une douleur faible et de courte durée lors de l’injection. Un stress léger et de courte durée peut également être généré lors des examens d'imagerie, qui nécessitent manipulation et anesthésie.

Devenir

A l'issue de ce projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses ex vivo nécessaires au projet.

Remplacement

Il n’existe pas aujourd’hui de modèle alternatif pour évaluer des thérapies pour le syndrome de Takotsubo. Cette pathologie cardiaque liée au stress est un processus physiologique global faisant interagir différents organes et différents types cellulaires au sein des organes. De plus, les méthodes de diagnostique et suivi thérapeutique testées dans ce projet sont des méthodes d'imagerie médicale qui ont vocation à être appliquées ensuite chez l'homme. Ce projet ne peut donc pas être réalisé in vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire a été évalué à l'aide d'un logiciel d'aide à l'expérimentation animale, proposant un outil de calcul statistique. Les groupes ont été établis de façon à ce que les résultats obtenus soient suffisants pour aboutir à des conclusions statistiquement significatives. Le nombre d'animaux obtenu est cohérent avec nos expériences précédentes de protocoles d'imagerie lors desquels nous avons pu obtenir des résultats cohérents et reproductibles. Les données générées seront ensuite analysées à l'aide de tests statistiques appropriés.

Raffinement

Le suivi quotidien des animaux par un personnel qualifié (zootechniciens et expérimentateurs) avec une surveillance accrue post induction du Takotsubo. La mise en place de points limites adaptés permettra d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par l’injection d’antalgiques dans la mesure du possible pour ne pas interférer avec l’expérience en cours et par une mise à mort anticipée selon les méthodes réglementaires, dans le cas d’atteinte de plusieurs points limites. Les méthodes d'imagerie que nous utiliserons dans ce projet sont non invasives et non douloureuses. Elles nécessitent l'anesthésie des animaux afin qu'ils restent immobiles pendant l'examen. Le bien-être animal passera également par de bonnes conditions d'hébergement selon la réglementation en vigueur (animaux hébergés à deux par cage, dans la limite réglementaire) avec un enrichissement du milieu.

Choix des espèces

Le modèle animal choisi est le rat qui est le modèle le plus utilisé pour les études de cardiomyopathies. Les intruments d’imagerie sont adaptées pour la taille des rats. De plus le modèle rat est le modèle le plus répandu pour étudier ce syndrome d’après la littérature. Le rat Wistar a été choisi pour la comparaison avec les études en scintigraphie de la littérature. Adultes de 12 semaines car c’est l’âge adulte auquel les animaux auront atteint la maturité, nous permettant ainsi de s’affranchir des problèmes liés à l’âge. De plus, cet âge est retrouvé dans la littérature, ce qui nous permettra de confronter nos résultats.

Injectées dans le cervelet au cours d'une procédure de 45 minutes à une heure sous anesthésie générale, 178 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et toutes tuées à la fin pour prélever leurs tissus. Elles sont d'abord génotypées par biopsie de queue à sept jours, puis passent jusqu'à deux tests comportementaux par jour, entre un et quatorze mois d'âge selon les groupes. L'objectif est de tester une thérapie génique contre l'ataxie récessive liée au gène COQ8A, une maladie rare sans traitement efficace. Le porteur affirme que le déficit de coordination motrice n'a "pas d'impact sur la vie normale des animaux" et qu'aucun signal de douleur n'a été détecté, tout en indiquant que ce phénotype apparaît à dix semaines et s'aggrave tout au long de la vie.

Objectifs

La CoQ10, également appelée ubiquinone, ubiquinol ou coenzyme Q10, est une molécule très connue. Vous avez probablement déjà vu ce nom sur l'emballage de crèmes pour la peau ou d'aliments de remise en forme. La CoQ10 a une fonction plus spécialisée, agissant à l'intérieur de nos cellules et contribuant à de nombreuses fonctions, comme un ouvrier qui aide d'autres molécules à faire leur travail. Même si nous pouvons consommer de la CoQ10 dans certains aliments tels que la viande, le poisson ou les noix, la quantité n'est pas suffisante. Nos cellules ont donc un moyen de fabriquer la CoQ10 pour nous. Lorsqu'il y a un défaut et que nos cellules ne sont pas en mesure d'effectuer cette construction correctement, les niveaux de CoQ10 diminuent à l'intérieur de notre corps. De faibles niveaux de CoQ10 conduisent à des maladies que nous appelons : déficiences primaires en CoQ10. L'une des déficiences en CoQ10 les plus connues est l'ataxie autosomique récessive de type 2 ou ARCA2, qui se caractérise chez les patients par une intolérance à l'exercice, une cardiomyopathie, une épilepsie, une déficience intellectuelle, une néphropathie et un déséquilibre. L'ARCA2 est considérée comme une maladie rare et il n'existe pas encore de traitement efficace. C'est pourquoi ce projet de recherche tente de trouver de nouveaux traitements qui, à l'avenir, pourront aider les patients atteints d'ARCA2 à avoir une vie meilleure.

Bénéfices attendus

Nous espérons que les résultats de ce projet apporteront à la communauté scientifique de nouvelles thérapies possibles et contribue également à clarifier de nouveaux mécanismes moléculaires concernant l'ataxie autosomique récessive. L'ataxie COQ8A est une maladie rare sans traitement efficace. La supplémentation en CoQ10 est utilisée par les patients pour atténuer les symptômes, cependant tous les patients ne répondent pas de la même manière à ce traitement, donc notre projet de recherche peut apporter une nouvelle perspective thérapeutique et accélérer le processus de traitement, ce qui pourrait à l'avenir donner aux patients une meilleure qualité de vie grâce à de nouvelle approches thérapeutiques.

Procédures

Ce projet comprend : • Un protocole de génotypage par biopsie de la queue sera effectué à 7 jours de vie, ce protocole provoquera une légère douleur de courte durée. La durée du protocole sera d'environ 2 minutes par animal • Une étape incluant des tests comportementaux sera réalisée sur les animaux vigiles. La durée de ces tests est comprise entre 30 secondes et 5 minutes par souris, un maximum de deux tests comportementaux différents sera effectué par jour. • Un protocole d'injection intracérébral se fera sous anesthésie générale pour la délivrance du vecteur exprimant la protéine d’intérêt dans le cervelet. La durée totale de la procédure est de 45 minutes à 1 heure par souris.

Impact sur les animaux

Les nuisances et les effets indésirables pour les animaux seront décrits en termes de 5 libertés et de la manière dont le phénotype et les procédures affectent chacun de ces paramètres : (1) Liberté de faim et de soif : selon nos résultats précédents concernant la caractérisation des animaux, ceux-ci n'ont pas présenté de problèmes pour manger et boire de l'eau tout au long de leur vie. Les protocoles utilisés pour le comportement et l'injection ne modifient pas non plus ces paramètres. (2)Liberté d'inconfort : un certain niveau d'inconfort peut être causé par les tests de comportement. Nous prévoyons de l'atténuer grâce à des séances d'entraînement et à l'adaptation préalable des animaux à tout test. L'inconfort éventuel causé par l'injection intracrânienne sera contrôlé par l'application d'analgésiques. (3)Liberté en cas de douleur, de blessure ou de maladie : Le processus de génotypage peut provoquer des douleurs légères et de courte durée. Le protocole d'injection intracérébral peut provoquer des douleurs chez les animaux. Pour atténuer cet effet, nous prévoyons d'administrer des analgésiques au moins 4 jours après les injections afin d'éviter l'inflammation et la douleur. En ce qui concerne le phénotype de la maladie, aucun signal de douleur ou de lésion n'a été détecté conformément aux caractérisations précédentes. Les tests comportementaux ne provoquent pas de douleur. (4)Liberté d'exprimer un comportement normal : Comme nous mentionné précédemment, le phénotype de la maladie (déficience de la coordination motrice) n'a pas d'impact sur la vie normale des animaux, puisqu'ils peuvent se déplacer, manger et boire normalement tout au long de leur vie, en présentant un comportement normal par rapport aux animaux de contrôle. Le phénotype est simplement constaté à l'aide de tests comportementaux spécifiques. Les tests comportementaux ne modifient pas ces paramètres et la douleur ou l'inconfort éventuels causés par l'injection intracrânienne seront contrôlés par l'application d'analgésiques. (5)Liberté face à la peur et à la détresse : Pour réduire le stress, nous prévoyons d'enrichir l'environnement de chaque cage et de réduire autant que possible le bruit. Les animaux seront surveillés tous les jours et tout signal de stress ou de peur sera signalé. Pour soulager les stress éventuels des tests comportementaux et de la douleur de l'injection intracranienne, une séance d'adaptation sera organisée avant chaque test et des analgésiques seront utilisés.

Devenir

Dans ce projet, les animaux seront étudiés à différents âges afin d’assurer l’étude longitudinale sur un même lot d’animaux. A la toute fin des études, les animaux seront mis à mort pour le prélèvement de tissus.

Remplacement

Comme la maladie présente comme phénotype une perte générale de coordination motrice dans des tests comportementaux spécifiques, il est difficile d'étudier la maladie en utilisant d'autres modèles que ceux de la souris. La reproduction des symptômes ainsi que l'efficacité du traitement peuvent être mieux visualisées sur ce modèle. Toutefois, parallèlement aux tests in vivo, nous allons travailler sur des stratégies in vitro pour contribuer à la découverte de nouveaux mécanismes concernant la maladie, ce qui nous aidera à clarifier et à mieux cibler notre analyse in vivo et peut également nous aider à réduire le nombre d'animaux par rapport à l'étude générale.

Réduction

Toutes les procédures sont conçues pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, tout en tenant compte du nombre minimum nécessaire pour appliquer les tests statistiques adaptés. Les travaux de notre équipe et les données préliminaires nous permettent d’estimer le nombre de souris pour avoir une valeur statistique suffisante (10 souris de même sexe et génotype par condition). Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, autant que possible, nous effectuerons une étude sur un même lot d’animaux à différents âges et les mêmes animaux seront utilisés pour réaliser les différents tests de comportement, les analyses fonctionnelles, histologiques, moléculaires et biochimiques. Pour l'optimisation du promoteur, nous avons choisi de travailler uniquement avec des mâles, sinon, comme nous avons trois vecteurs différents et deux concentrations différentes, l'optimisation utilisant les deux sexes devrait utiliser le double du nombre d'animaux.

Raffinement

Les animaux seront maintenus dans les conditions standard d’hébergement et l’environnement sera enrichi (igloo polycarbonate, rouleau de cellulose,...). Les animaux controles seront hébergés dans les mêmes cages que les animaux atteints. Un accès facilité à l’alimentation et à la boisson sera mis en place en fond de cage. Mesures pour soulager la douleur : Les animaux seront observés quotidiennement et les signaux de douleur seront signalés. Les signaux peuvent inclure : posture voûtée, toilettage réduit et fourrure ébouriffée, niveau réduit d’activité spontanée, consommation réduite de nourriture et d’eau, séparation des compagnons de cage, yeux louches agressivité accrue lors de la manipulation. En présence de ces signaux, la buprénorphine sera administrée et le vétérinaire sera informé pour décider des meilleures solutions. Mesures pour soulager l'anxiété et l'inconfort : En cas d'inconfort ou de signaux d'anxiété tels que : vigilance accrue, freezing et/ou hypoactivité, fréquence cardiaque élevée et consommation alimentaire supprimée, Les animaux présentant ces signaux ne vont pas effectuer les tâches comportementales. Pour les tests comportementaux, nous disposons d'un programme d'adaptation et d'apprentissage préalable. Pour chaque comportement, les animaux seront préalablement adaptés pendant au moins une semaine, à la salle de comportement et aussi à chaque équipement utilisé. Tout au long des procédures, un suivi régulier des animaux sera réalisé. Il nous permettra de s’assurer du bon vieillissement des animaux au fil des mois. Ce suivi est basé sur la mise en place de points limites et méthodes de prise en charge d’éventuel stress et douleur spécifiques à notre projet.

Choix des espèces

AAvec 98% d’identité protéique avec l’Homme, la souris est l'espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et la génétique sont bien connues. Les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont les plus développées. La nécessité d'utiliser des souris génétiquement modifiée est liée à l'absence de modèle mammifère naturel correspondant à la maladie humaine. Par ailleurs, nos données de l’étude du modèle murin KO montrent que ce modèle reproduit les caractéristiques pathologiques nécessaires pour tester des solutions thérapeutiques. Les souris étudiées dans le cadre de l’injection du vecteur seront étudiées de l’âge de 1 mois à l’âge de 11 mois (tests comportementaux) dans la condition pré-symptomatique. Les souris étudiées dans le cadre d’une administration post-symtomatique de l’injection du vecteur seront étudiées de l’âge de 4 mois à l’âge de 14 mois (tests comportementaux). La fenêtre temporelle pour les tests comportementaux est choisie en tenant compte du fait que le phénotype chez les animaux commence à apparaître à 10 semaines et s'aggrave tout au long de la vie. A un mois (dans la condition pré-symptomatique), nous effectuons une séance comportementale pré-symptomatique comme preuve de concept que les animaux sont réellement pré-symptomatiques à ce stade.

1 080 souris vont être utilisées dans le premier volet du projet, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Anesthésiées pour la greffe d'un fragment tumoral pancréatique, elles reçoivent une chimiothérapie deux fois par semaine pendant quatre semaines, une radiothérapie quotidienne pendant cinq jours, et cinq séances d'IRM d'une heure trente. Le bénéfice avancé tient à des marqueurs d'imagerie que le porteur juge "facilement transposables" en clinique, quand la perte de poids et la croissance tumorale sont, elles, décrites comme attendues. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité du milieu tumoral, et compte l'IRM comme une réduction puisqu'elle évite de tuer des souris à chaque temps d'imagerie.

Objectifs

Le cancer du pancréas est un cancer digestif diagnostiqué à un stade avancé avec un des plus mauvais pronostics, moins de 8% des patients survivent au-delà de 5 ans. Au moment du diagnostic, 80% des patients ont déjà des métastases, rendant la chirurgie impossible. Actuellement, très peu de thérapies sont proposées. La réponse tumorale aux traitements existants reste très difficile à évaluer en clinique par manque de biomarqueurs. De plus, ce cancer résiste à la chimiothérapie et à la radiothérapie. Ces échecs peuvent être expliqués par les caractéristiques de la maladie ainsi que par le manque de biomarqueur permettant la sélection des patients traités. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est un outil permettant l’acquisition d’images anatomiques in vivo de haute résolution, mais également d’images fonctionnelles. La combinaison de nouvelles modalités IRM a permis l’élaboration de nouveaux biomarqueurs en imagerie pour la caractérisation tumorale. Ce projet vise à étudier l’efficacité de l’association de chimiothérapies suivie par de la radiothérapie externe in vivo grâce à l’utilisation de ces nouveaux biomarqueurs en imagerie. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs: EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Il s’agit d’étudier in vivo les modifications biophysiques des tumeurs mesurées par IRM dues aux différents traitements étudiés dans ce projet. Il s’agira, in fine, de pouvoir évaluer quel traitement sera le plus efficace selon les paramètres biophysiques initiaux de la tumeur, ainsi que d’évaluer rapidement l’efficacité du traitement. Dans les études cliniques, ces techniques IRM seront facilement transposables,

Procédures

Les animaux seront anesthésiés en vue d'une greffe tumorale puis traités par chimiothérapie et radiothérapie (EU1). Durée de la greffe : 2 minutes Durée de la chimiothérapie : injection IP d'environ 1 min, 2 fois par semaine pendant 4 semaines. Durée de la radiothérapie : 5 minutes/jour pendant 5 jours. Durée des injections d'anesthésiant et d'agent de contraste : inférieure à 1 min. Les souris seront suivies 5 fois par IRM sous anesthésie d'1h30 (avant, pendant et après le traitement) (EU2).

Impact sur les animaux

Effets indésirables direct: - douleur associée à une injection ou implantation d'un fragment tumoral - douleur associée à une injection intraveineuse et Intra péritonéale. - stress occasionné par le transport des souris entre les 2 sites. Effets indésirables indirects conséquence des produits injectés: - croissance tumorale - perte de poids. Les nuisances qui pourront être engendrées par la croissance tumorale chez ces animaux seront parfaitement surveillées et maîtrisées afin de limiter toute souffrance animale.

Devenir

A l'issue des procédures expérimentales les animaux seront euthanasiés et les tumeurs seront analysées

Remplacement

Il n’existe pas de modèles in vitro reproduisant la complexité du milieu tumoral et permettant de déterminer l'efficacité thérapeutique par imagerie IRM.

Réduction

Le nombre d’animaux sera réduit au maximum tout en conservant une puissance statistique suffisante pour le traitement du résultat. L’utilisation de l’IRM pour le suivi de la réponse au traitement de manière non invasive, nous permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans les protocoles expérimentaux puisqu’il n’y a pas d'euthanasie à chaque temps d’imagerie.

Raffinement

La première mesure prise afin de limiter le stress chez nos animaux est une semaine de stabulation à leur arrivée sur les sites. Ceci afin de les habituer à leurs nouvelles conditions d'hébergement. Les conditions d'entretien de manipulation des animaux permettent de les protéger via les équipements et procédures de travail d'une contamination par des pathogènes ou opportunistes. Ensuite les procédures expérimentales seront uniquement réalisées par des ingénieurs expérimentés. De plus, celui-ci avec l'aide de l'équipe gérant la zone surveilleront quotidiennement les animaux. De nombreux critères ont été mis en place afin d'évaluer toute forme de détresse chez les animaux qui entraineront l'arrêt de la procédure si nécéssaire.

Choix des espèces

Pour l’évaluation de cancers d’origine humaine, il est indispensable d’utiliser des animaux immunodéprimés, et la souris présente de nombreux modèles adaptés, notamment les souris athymiques nudes. L’étude de l’effet des thérapies des modèles possédant un système immunitaire demande l’utilisation de souris immunocompétentes greffées avec une tumeur murine. Age 6 semaines, âge ou l’on observe une forte incidence de prise de greffe.

Anesthésiées pour recevoir une greffe de tumeur pancréatique, les souris reçoivent ensuite une chimiothérapie deux fois par semaine pendant quatre semaines, puis une radiothérapie de cinq minutes par jour pendant cinq jours, avant cinq passages en IRM d'une heure trente sous anesthésie. 1 080 souris vont être utilisées dans ce volet du projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont transportées entre deux établissements, ce que le porteur compte parmi les sources de stress, et développent des tumeurs entraînant une perte de poids. Toutes sont tuées à l'issue pour que les tumeurs soient analysées.

Objectifs

Le cancer du pancréas est un cancer digestif diagnostiqué à un stade avancé avec un des plus mauvais pronostics, moins de 8% des patients survivent au-delà de 5 ans. Au moment du diagnostic, 80% des patients ont déjà des métastases, rendant la chirurgie impossible. Actuellement, très peu de thérapies sont proposées. La réponse tumorale aux traitements existants reste très difficile à évaluer en clinique par manque de biomarqueurs. De plus, ce cancer résiste à la chimiothérapie et à la radiothérapie. Ces échecs peuvent être expliqués par les caractéristiques de la maladie ainsi que par le manque de biomarqueur permettant la sélection des patients traités. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est un outil permettant l’acquisition d’images anatomiques in vivo de haute résolution, mais également d’images fonctionnelles. La combinaison de nouvelles modalités IRM a permis l’élaboration de nouveaux biomarqueurs en imagerie pour la caractérisation tumorale. Ce projet vise à étudier l’efficacité de l’association de chimiothérapies suivie par de la radiothérapie externe in vivo grâce à l’utilisation de ces nouveaux biomarqueurs en imagerie. Ce projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs: EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Il s’agit d’étudier in vivo les modifications biophysiques des tumeurs mesurées par IRM dues aux différents traitements étudiés dans ce projet. Il s’agira, in fine, de pouvoir évaluer quel traitement sera le plus efficace selon les paramètres biophysiques initiaux de la tumeur, ainsi que d’évaluer rapidement l’efficacité du traitement. Dans les études cliniques, ces techniques IRM seront facilement transposables,

Procédures

Les animaux seront anesthésiés en vue d'une greffe tumorale puis traités par chimiothérapie et radiothérapie (EU1). Durée de la greffe : 2 minutes Durée de la chimiothérapie : injection IP d'environ 1 min, 2 fois par semaine pendant 4 semaines. Durée de la radiothérapie : 5 minutes/jour pendant 5 jours. Durée des injections d'anesthésiant et d'agent de contraste : inférieure à 1 min. Les souris seront suivies 5 fois par IRM sous anesthésie d'1h30 (avant, pendant et après le traitement) (EU2).

Impact sur les animaux

Effets indésirables direct: - douleur associée à une injection ou implantation d'un fragment tumoral - douleur associée à une injection intraveineuse et Intra péritonéale. - stress occasionné par le transport des souris entre les 2 sites. Effets indésirables indirects conséquence des produits injectés: - croissance tumorale - perte de poids. Les nuisances qui pourront être engendrées par la croissance tumorale chez ces animaux seront parfaitement surveillées et maîtrisées afin de limiter toute souffrance animale.

Devenir

A l'issue des procédures expérimentales les animaux seront euthanasiés et les tumeurs seront analysées

Remplacement

Il n’existe pas de modèles in vitro reproduisant la complexité du milieu tumoral et permettant de déterminer l'efficacité thérapeutique par imagerie IRM.

Réduction

Le nombre d’animaux sera réduit au maximum tout en conservant une puissance statistique suffisante pour le traitement du résultat. L’utilisation de l’IRM pour le suivi de la réponse au traitement de manière non invasive, nous permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans les protocoles expérimentaux puisqu’il n’y a pas d'euthanasie à chaque temps d’imagerie.

Raffinement

La première mesure prise afin de limiter le stress chez nos animaux est une semaine de stabulation à leur arrivée sur les sites. Ceci afin de les habituer à leurs nouvelles conditions d'hébergement. Les conditions d'entretien de manipulation des animaux permettent de les protéger via les équipements et procédures de travail d'une contamination par des pathogènes ou opportunistes. Ensuite les procédures expérimentales seront uniquement réalisées par des ingénieurs expérimentés. De plus, celui-ci avec l'aide de l'équipe gérant la zone surveilleront quotidiennement les animaux. De nombreux critères ont été mis en place afin d'évaluer toute forme de détresse chez les animaux qui entraineront l'arrêt de la procédure si nécéssaire.

Choix des espèces

Pour l’évaluation de cancers d’origine humaine, il est indispensable d’utiliser des animaux immunodéprimés, et la souris présente de nombreux modèles adaptés, notamment les souris athymiques nudes. L’étude de l’effet des thérapies des modèles possédant un système immunitaire demande l’utilisation de souris immunocompétentes greffées avec une tumeur murine. Age 6 semaines, âge ou l’on observe une forte incidence de prise de greffe.

Saignés sous anesthésie générale toutes les huit semaines au minimum, jusqu'à dix-huit fois chacun sur la durée du projet, 25 moutons et 15 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est tué au terme de ce projet, tous étant destinés à être réutilisés dans d'autres procédures, ceux jugés inaptes devant être replacés. Le sang prélevé alimente une banque servant à transfuser d'autres animaux non-humains pendant les chirurgies de validation de dispositifs médicaux implantables menées au laboratoire. Le porteur présente cette banque comme une mesure de réduction et de raffinement, alors qu'elle repose sur des saignées répétées infligées à quarante individus dont le nombre a été fixé sur les besoins en poches de sang du bloc opératoire, sans calcul statistique.

Objectifs

Le risque hémorragique est lié à la réalisation d'interventions chirurgicales complexes menées dans le cadre de l'évaluation et de la validation des dispositifs médicaux implantables et de leur techniques chirurgicales d'implantation. Ce risque est important lors de chirurgies invasives du compartiment cardio-vasculaire mais persiste néanmoins lors de toute intervention chirurgicale et ce malgré le respect des bonnes pratiques chirurgicales et d'hémostase. C'est un risque potentiellement létal inhérent à la pratique chirurgicale. Lors d'hémorragie importante per-opératoire, la transfusion sanguine permet de corriger le volume sanguin et l'hypoxémie du choc hémorragique par la perfusion des organes vitaux pour améliorer la survie du patient. L'objectif de ce projet est de décrire et d'encadrer l'utilisation d'animaux dans le cadre de la constitution et du maintien d'une banque de sang pour pouvoir répondre aux besoins immédiats en transfusion sanguine lors des procédures chirurgicales réalisées au laboratoire.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu du projet est d'améliorer la survie et la récupération des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins sous anesthésie générale. Les prélèvements pourront se faire au minimum toutes les 8 semaines, soit 18 pélèvements maximum par animal sur la durée du projet. La procédure est classée moderée.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie.

Devenir

Chaque animal utilisé dans ce projet pourra être réutilisé pour répondre à une nouvelle question scientifique dans une nouvelle procédure expérimentale de classe " légère", " modérée" ou " sans réveil", à condition que la gravité réelle des procédures expérimentales précédentes établie lors de l’appréciation rétrospective qui sera menée à l’issue de ce projet soit compatible avec une réutilisation (classes " légère" ou " modérée" uniquement). Après examen par un vétérinaire, l'animal devra avoir également pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général et l’avis favorable du vétérinaire prendra en considération le sort de l'animal concerné sur toute sa durée de vie. Les animaux qui ne pourraient être réutilisés seront replacés.

Remplacement

Il n'existe pas de sang artificiel et le recours à des méthodes alternatives à l'expérimentation animale pour la constitution d'une banque de sang n'est à ce jour pas possible.

Réduction

Le recours à la transfusion sanguine constitue le seul traitement contre les conséquences potentiellement létales d'une hémorragie aigüe et qui impliqueraient l'utilisation d'un nouvel animal pour répondre à la question scientifique et aux besoins de l'éxpérimentation. La transfusion améliore la survie des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire. La constitution d'une banque de sang au laboratoire permet de réduire le nombre total d'animaux utilisés. Le nombre d’animaux pour ce projet a été déterminé en fonction des besoins en poches de sang au bloc opératoire ainsi que de la durée maximale de stockage d’une poche de sang lorsqu’elle collectée, soit 35 jours à 4 degrés celsius. Une approche statistique n’est pas nécessaire pour déterminer le nombre d’animaux inclus dans le projet. Tout au long des projets chirurgicaux autorisés au laboratoire, pour lesquels un besoin potentiel en transfusion sanguine est identifié, les meilleures techniques et pratiques chirurgicales en termes d’hémostase seront appliquées pour réduire au maximum le recours à la transfusion sanguine et donc au nombre d’animaux utilisés dans le cadre de ce projet. Les animaux déjà prélevés au minimum 8 semaines au préalable et jugés aptes à être reprélevés après examen vétérinaire favorable seront utilisés pour minimiser le nombre total d’animaux dans le projet (utilisation continue).

Raffinement

Pour les animaux donneurs, l'utilisation d'animaux robustes et de grands gabarits sera privilégiée. La procédure de prélèvement est réalisée sous anesthésie générale la plupart du temps ou éventuellement sur animal sédaté. Le suivi renforcé des animaux donneurs pendant 48 heures permettra la mise en place d'un traitement adapté si nécessaire. Pour les animaux receveurs, le recours à la transfusion sanguine constitue le seul traitement contre les conséquences potentiellement létales d'une hémorragie aigüe et qui impliqueraient l'utilisation d'un nouvel animal pour répondre à la question scientifique et aux besoins de l'éxpérimentation. La transfusion sanguine améliore la récupération des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire. La constitution d'une banque de sang au laboratoire permet de raffiner ces procédures expérimentales.

Choix des espèces

Le recours aux espèces ovine et porcine est justifié par l'utilisation de ces espèces dans les projets autorisés au laboratoire pour l'évalution et la validation de dispositifs médicaux implantables ainsi que leur technique d'implantation. Le principe de compatibilité entre donneur et receveur implique que ces mêmes espèces soient utilisées dans ce projet. Ovins N=25 L'espèce ovine est en volume l'espèce la plus utilisée au laboratoire dans les procédures chirurgicales. Porcins N=15