Diagnostic des maladies

180 animaux non-humains, 90 cochons et 90 moutons, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des prélèvements sanguins réguliers, des anesthésies générales et des interventions chirurgicales pouvant durer plusieurs heures pour l'implantation de dispositifs médicaux, avant une autopsie et une analyse des tissus. Le projet évalue des dispositifs et techniques chirurgicales pour la santé gynécologique et obstétricale des femmes. Le porteur qualifie le recours à l'animal vivant d'"indispensable" et d'"incontournable", en le présentant comme une obligation réglementaire pour valider les dispositifs implantables.

Objectifs

La santé de la Femme regroupe l’ensemble des spécialités et domaines de la médecine s’intéressant à diagnostiquer, soigner et guérir les troubles, désordres, pathologies ainsi que leurs suites, comme les affections gynécologiques et de la sphère génitale (organes génitaux internes et externes et appareil suspenseur), les troubles obstétricaux, les dysendocrinies, l’infertilité, les pathologies de la glande mammaire comme le cancer du sein et ses conséquences, ou à assurer le suivi des cycles hormonaux ou de certains états physiologiques comme la grossesse par exemple. Le développement des techniques et méthodes d’imagerie et de chirurgie interventionnelles, l’essor de la thérapie génique et cellulaire ou la découverte et l’amélioration des connaissances vis-à-vis de nouvelles entités pathologiques comme par exemple l’endométriose dont la lutte est une stratégie nationale depuis 2021, permettent d’envisager le développement de nouvelles techniques chirurgicales et dispositifs médicaux implantables pour améliorer la santé des patientes, et parfois aussi celle du fœtus ou du nourrisson. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs, méthodes et techniques chirugicales en faveur de la santé de la Femme, pour le diagnostic et le traitement des pathologies gynécologiques et obstétricales par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase pré-clinique de recherche et de développement. La réponse tissulaire et les modifications anatomophysiologiques au cours des cycles ne peuvent être simulés à l’heure actuelle par des méthodes de remplacement. Durant ce projet le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patientes est indispensable. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans sa phase initiale, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).

Bénéfices attendus

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patientes, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patientes, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patientes, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections par le recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.

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 mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - les suites post-opératoires (inflammation, douleur : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique), pour cela des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple la protection des plaies, l'usage de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur).

Devenir

Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. La réponse tissulaire, les cycles hormonaux et les modifications anatomo-physiologiques correspondantes en particulier durant la grossesse ne peuvent être simulés à l’heure actuelle par des méthodes de remplacement. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patientes est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patientes représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s'assurer de la pertinence de cette estimation.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (Anti-Inflammatoires Non Stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques détaillés dans la procédure ANIM-WI-015 sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de la femme avec les mêmes dimensions, ce qui impose l’expérimentation sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles. L'atteinte de l’objectif scientifique passe par l'utilisation d'animaux ayant une anatomie et/ou un contexte clinique (création de défect, modèle lésionnel) comparables à ceux observés chez la Femme.

150 cochons et moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des prélèvements sanguins, des anesthésies générales et des chirurgies thoraciques avec pose d'implants et examens d'imagerie, avant leur mise à mort pour une nécropsie et un examen des tissus, afin d'évaluer des dispositifs pour les affections pulmonaires et thoraciques. Le porteur présente le recours à l'animal comme une obligation réglementaire et "incontournable". Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou numérique n'est adapté et que l'expérimentation sur "organisme entier" est indispensable.

Objectifs

La chirurgie des structures thoraciques (cage thoracique, plèvre, médiastin et organes du thorax) et le traitement des affections pulmonaires et bronchiques (comme les tumeurs et les suites de cancers, les greffes, les sténoses,) se sont considérablement développés au XXe siècle avec le développement de technologies comme la vidéo endoscopie/thoracoscopie thérapeutique, de techniques chirurgicales peu invasives assistées ou non par la robotique, ou le développement de dispositifs médicaux implantables comme les stents. Il est dorénavant possible d’opérer avec une réduction importante du traumatisme tissulaire. Le développement et l’évaluation de nouveaux dispositifs, molécules, techniques pour le diagnostic et le traitement des affections du thorax, des organes thoraciques et des poumons par des méthodes/dispositifs/tissus et molécules, par des techniques de chirurgie mini-invasives, demandent une phase de recherche/développement préalable. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées au modèle animal en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).

Bénéfices attendus

Les avantages escomptés du projet sont : - Une amélioration de la sécurité et/ou de l'efficacité des implants, dispositifs et techniques évalués. - Une amélioration de la durabilité des implants (permettant par exemple d’éviter le rejet de ceux-ci et les réopérations parfois multiples des patients), la réduction de l'invasivité du geste chirurgical et des temps opératoires (permettant par exemple la réduction du traumatisme tissulaire et du risque infectieux secondaires, corollaires de ces interventions) sont d'autres bénéfices attendus du projet. - Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients, une amélioration des capacités diagnostiques de la pathologie visée peut également être obtenue.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.

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 mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - les suites postopératoires (inflammation, douleur : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique), pour cela des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple la protection des plaies, l'usage de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur).

Devenir

Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients represente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et leur durabilité. Il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro ou numérique adapté pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (Anti-Inflammatoires Non Stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques détaillés dans la procédure ANIM-WI-015 sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions, ce qui impose l’expérimentation sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les animaux utilisés pourront être de tous les stades de développement : juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme. Les animaux utilisés pourront être des : juvéniles ou des adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme, de l'enfant à l'adulte de grande taille.

128 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent l'implantation intratissulaire d'un dispositif de mesure sous anesthésie puis deux heures d'acquisitions IRM, et 76 d'entre eux subissent en plus l'induction d'un gliome, pour développer des micro-antennes d'imagerie. Le porteur reconnaît des risques de saignement, d'hémorragie et de troubles neurologiques liés à la tumeur intracérébrale. Il indique valider en amont in vitro et in silico, et présente le rat comme le modèle courant des plateformes d'imagerie précliniques.

Objectifs

Les objectifs du projet de recherche portent sur le développement et la validation de nouveaux dispositifs pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et à la spectroscopie par résonance magnétique (SRM). Ces dispositifs permettront de détecter et d’analyser de façon plus précoce, plus précise et plus sensible l’apparition et le développement de tumeurs. Ils permettront également de mieux évaluer la réponse des tumeurs aux traitements anti-tumoraux appliqués.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de la réalisation de ce projet sont la validation de nouveaux dispositifs d’analyse IRM et SRM utilisables pour améliorer la compréhension in vivo de processus physiologiques et pathologiques (dans le cas présent, un modèle de gliome) mais également pour évaluer plus finement et précocement l’effet de thérapies ciblants ces pathologies.

Procédures

Les animaux (128), seront soumis à l’implantation intratissulaire d’un dispositif de mesures pour l’IRM. La procédure d’implantation, d’une durée d’environ 30 minutes, sera réalisée sous anesthésie générale. A la suite de de cette implantation, des acquisitions IRM seront réalisées sur les animaux sous anesthésie générale pendant deux heures. Une partie de ces animaux (76) sera soumise également à l’induction de tumeurs (modèle de gliome) réalisée sous anesthésie générale pour une durée d’environ 30 minutes. Le développement de la tumeur se fera sur une période d’environ 10 jours avant l’implantation intratissulaire d’un dispositif de mesures IRM et l’acquisition IRM comme décrit plus haut.

Impact sur les animaux

Pour les animaux utilisés pour la procédure 1, les effets indésirables et nuisances attendus et possibles sont les suivants. La pose de la canule présente un risque de saignement avec des effets indésirables de douleur post-opératoire et de stress lié à la présence de la canule sur le crâne de l’animal. L’introduction de la micro-antenne présente un risque d’hémorragie. Pour les animaux de la procédure 2, sur lesquels l’induction de la tumeur est réalisée, les nuisances et effets indésirables attendus et possibles sont les suivants. L’implantation des cellules tumorales présente un risque d’effet indésirable liés à la douleur post-opératoire. La croissance tumorale intracérébrale peut être cause de troubles neurologiques pour l’animal. La pose de la canule présente un risque de saignement avec des effets indésirables de douleur post-opératoire et de stress lié à la présence de la canule sur le crâne de l’animal. L’introduction de la micro-antenne présente un risque d’hémorragie. Durant la réalisation des gestes, pour l’ensemble des animaux, existent également des risques de déshydratation et de sécheresse oculaire.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure. La procédure subie par les animaux ne permettant pas de les maintenir en vie.

Remplacement

En ce qui concerne l’exigence de remplacement, la validation amont des protocoles de recherche sera réalisée dans la mesure du possible in vitro sur des solutions contenant des métabolites à des concentrations similaires à celles rencontrées in vivo ainsi que dans des fruits (raisins, kiwi, ...) et des gels d’agarose. Les antennes miniaturisées RF ont également été caractérisées in silico à l’aide de logiciel de simulation RF. L’ensemble de ces validations en amont permet de réduire le nombre d’animaux qui seront utilisés dans le projet et de s’assurer autant que possible de la pertinence de l’approche avant sa validation in vivo.

Réduction

En ce qui concerne l’exigence de réduction, la spectroscopie et l’imagerie par résonance magnétique (SRM et IRM) sont des techniques qui permettent de suivre longitudinalement l’évolution d’une pathologie ou les bénéfices d’une thérapie. De plus chaque animal peut être son propre témoin. Ceci permet de réduire fortement le nombre d’animaux nécessaire pour distinguer de façon statistiquement significative deux populations.

Raffinement

Le raffinement des conditions d’hébergement comprend l’installation dans les cages de cachettes, coton, frisures pour nidification en lanières de peuplier ou papier craft afin d’introduire de la nouveauté et briquette à ronger. L’hébergement se fait en groupe (3 rats par cage) durant la période d’acclimatation. Procédure 1 : L’état des animaux et leur niveau de souffrance seront évalués au niveau comportemental (posture anormale, isolement, réduction ou augmentation d’activité). L’administration d’analgésique (injection sous-cutanée Buprédine à 0,05 mg/kg) sera répétée dans le cas où l’animal montrerait des signes de souffrance (prostration, comportement, poils hérissés) aboutissant à un score inférieur à la moyenne calculée dans la fiche de suivi de l’animal. Les points limites pouvant entrainer l’arrêt de la procédure et la mise à mort de l’animal sont l’apparition de saignements trop importants au cours de la pose de la canule ou de l’introduction de l’antenne implantable, la perte de la résine et de la canule après le réveil de l’animal.Procédure 2 L’état des animaux et leur niveau de souffrance seront évalués quotidiennement au niveau comportemental (posture anormale, isolement, réduction ou augmentation d’activité). L’administration d’analgésique (injection sous-cutanée Buprédine à 0,05 mg/kg) sera répétée dans le cas où l’animal montrerait des signes de souffrance (prostration, comportement, poils hérissés) aboutissant à un score inférieur à la moyenne obtenue dans la fiche de suivi de l’animal. Les animaux seront pesés 2 ou 3 fois/ semaine jusqu’à la fin de l’étude. L’euthanasie de l’animal sera réalisée en cas de dépassement des points contrôles limites (perte de poids supérieur à 15 % et score obtenu dans la fiche de suivi de l’animal se maintenant à zéro). La taille des tumeurs sera mesurée à intervalle régulier (quelques jours) de façon non invasive par IRM. Une taille de tumeur supérieure à 5 mm sera considérée comme un point limite entrainant l’euthanasie de l’animal. Les autres points limites pouvant entrainer l’arrêt de la procédure et la mise à mort de l’animal sont l’apparition de saignements trop importants au cours de la pose de la canule ou de l’introduction de l’antenne implantable, la perte de la résine et de la canule après le réveil de l’animal.

Choix des espèces

Les rats sont les modèles animaux largement utilisés sur les plateformes d’imagerie IRM dites pré-cliniques. L’instrumentation et les protocoles sont spécifiques à cette espèce animale. Le rat type Wistar sera utilisé dans ce projet. Les animaux sont utilisés à l’âge adulte (entre 3 et 6 mois) afin de faciliter les procédures de chirurgie (pose de canule, implantation des antennes RF et croissance des tumeurs).

160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par la bactérie Borrelia, subissent des prélèvements de sang hebdomadaires puis un prélèvement de liquide céphalorachidien avant leur mise à mort, jusqu'à 45 jours après l'infection, pour développer des tests diagnostiques de la maladie de Lyme. Le porteur indique que l'infection peut provoquer une arthrite avec gonflement, douleur et perte de poids. Il affirme que le recours aux animaux est "nécessaire" faute d'échantillons humains suffisants et renvoie les bénéfices pour les patients au long terme.

Objectifs

La Borréliose de Lyme, aussi appelée maladie de Lyme, est due à la transmission d’une bactérie, la Borrelia, lors d’une morsure de tique infectée. Les signes cliniques sont variés et évoluent. En phase précoce, nous observons des lésions cutanées associées à des symptômes non spécifiques. En cas d’absence de diagnostic et de traitement antibiotique, la bactérie peut se disséminer dans le corps entrainant une évolution de la maladie. On parle de phase de dissémination puis de la phase chronique ou persistante, avec l’apparition plusieurs mois voire années après le début de l’infection d’arthrites, de troubles neurologiques, cardiaques ou de manifestations cutanées. Le diagnostic repose majoritairement sur l’observation d’un signe clinique typique, l’érythème migrant (70 à 80% des cas). En son absence le diagnostic est complexe, les signes cliniques sont non spécifiques et les performances des tests biologiques sont insuffisantes. Ces tests sont indirects et souffrent d’un manque de sensibilité, de spécificité et d’une absence de standardisation. Ils reposent exclusivement sur la recherche d’anticorps dirigés contre la bactérie. De plus, au stade précoce de la maladie, les anticorps sont peu ou pas présents et chez certaines personnes infectées on ne retrouve pas d’anticorps dirigés contre Borrelia même à un stade avancé de la maladie. Le diagnostic direct par détection de la bactérie est possible mais difficile car le nombre de bactéries dans le sang ou au lieu de l’infection est très faible et/ou difficilement accessible. Comme souvent en bactériologie, la culture est la technique de référence, mais dans le cas de Borrelia cette approche est longue (2 à 8 semaines) et peu sensible. Il est primordial de diagnostiquer rapidement et avec certitude la maladie pour limiter le risque de développement des symptômes plus invalidants mais également pour éviter l’errance médicale des patients. Il y a une véritable demande pour ces tests comme en témoigne le plan national de lutte contre la maladie de Lyme, lancé en septembre 2016 par la ministre de la santé. Notre objectif est de développer différents tests de diagnostics directs basés sur la détection de protéines de la bactérie. Nous souhaitons récolter des échantillons de fluides biologiques provenant de souris infectées par Borrelia aux différents stades de la maladie afin d’évaluer la capacité des anticorps développés au laboratoire à détecter les antigènes de Borrelia.

Bénéfices attendus

Le développement de nouvelles méthodes de diagnostic directes, plus sensibles, plus rapides et plus fiables de la maladie de Lyme est nécessaire afin de limiter le risque de développer une forme dite chronique ou persistante de la maladie mais également pour éviter les errances médicales de ces patients. A long terme, le développement de ce type de test permettrait une meilleure qualité de vie aux patients et une réduction des coûts de diagnostic, de soins et de prise en charge psychologique.

Procédures

Une injection sous cutanée de bactérie sera réalisée sous anesthésie gazeuse. En tenant compte du délais d’anesthésie, cette intervention dure entre 3 et 5 minutes et aura lieu qu’une seule fois. Une fois par semaine, elles seront soumises à une technique de contention sous anesthésie afin de réaliser des prélèvements de sang (durée d’une minute maximum) à 4 temps différents maximum après infection. Après anesthésie profonde, un prélèvement de LCR (durée de trois minutes environ) sera réalisé une seule fois puis les animaux seront euthanasiés afin de récupérer plusieurs tissus.

Impact sur les animaux

- Stress lors des manipulations diminué grâce à une semaine d’habituation. - 7 jours après l’infection, une arthrite avec gonflement et rougeur des membres peut apparaitre et entrainer une douleur et une diminution de la mobilité. Une perte de poids et déshydratation légères peuvent également être observé. La repousse des poils est plus lente au point d’injection. Durée totale des symptômes entre 5 et 10 jours correspondant à la phase de dissémination de la maladie. Selon la littérature, après un rétablissement, des épisodes d’arthrites peuvent apparaitre au-delà de 28 jours après infection. Les souris seront euthanasiées au maximum 45 jours après infection.

Devenir

Lors des phases tardive et chronique, la peau, le système nerveux central et les articulations sont les tissus préférentiellement ciblés par la bactérie. Tous les animaux utilisés seront euthanasiés afin de prélever et analyser ces différents tissus.

Remplacement

Il existe peu de cohortes d’échantillons humains ou vétérinaires bien caractérisés. Les performances des outils de diagnostic sont très variables entre les laboratoires et la souche infectante et la phase de la maladie ne sont pas toujours identifiés. Lorsqu’ils existent, ces échantillons sont peu nombreux et très précieux, leur accès est difficile. La production des protéines bactériennes n’est pas toujours effective in-vitro et ne reflète pas celle induites lors d’une infection chez un hôte. C’est pourquoi l’utilisation d’animaux de laboratoire est nécessaire. Une étude pilote a déjà été réalisée et a permis de valider le modèle animal et la capacité des 3 souches de Borrelia utilisées dans ce projet à induire une infection persistante.

Réduction

Le but de cette expérimentation est de concevoir une cohorte d’échantillons biologiques pour rechercher la présence des protéines bactériennes et de tester l’efficacité de détection de nos outils immunologiques. Nous avons déterminé que le nombre minimum d’animaux par temps et par souches de Borrelia était de 10 afin d’obtenir un volume suffisant de fluides corporels pour détecter les protéines bactériennes, développer et évaluer les tests diagnostiques. Les performances de ces tests seront évaluées en utilisant un test statistique adéquat pour un faible nombre d’animaux.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe dans un milieu enrichi. Une période d’adaptation à leur environnement et d’habituation à la manipulation d’une semaine est respectée. Une surveillance quotidienne des animaux par des personnes habilitées et formées est effectuée. Afin de diminuer le stress et la douleur dus aux expérimentations et prélèvements, les animaux sont anesthésiés et les expérimentations réalisées dans une pièce au calme sans passage. Une grille d’évaluation de la douleur et de l’état de santé de la souris est mise en place et décrit clairement les signes qui, s’ils apparaissaient, conduiraient à une euthanasie de l’animal (points limites). Lors des pics de symptômes, un complément alimentaire (mélange d’aliments et d’eau gélifiés) est disposé dans la cage et un antidouleur peut être administré en accord avec le vétérinaire.

Choix des espèces

Nous utiliserons des jeunes souris adultes de 4 à 8 semaines, lesquelles sont plus sensibles que les adultes à l’infection par les Borrelia. De nombreuses études dans la littérature sur ce sujet ont déjà utilisé ce modèle murin pour étudier la maladie de Lyme. Les souris infectées avec Borrelia présentent certaines caractéristiques similaires à la maladie de Lyme chez l’homme tout en étant capable de développer une réponse immunitaire complète.

64 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit sous anesthésie générale l'implantation intracérébrale d'une sonde de microdialyse pendant environ une heure, suivie d'une acquisition IRM d'une heure. Le porteur indique que la pose de la canule et de la sonde présente un risque de saignement et d'hémorragie, avec douleur post-opératoire et stress liés à la présence de la canule sur le crâne, et précise que la procédure ne permet pas de garder les animaux en vie. Il présente cette approche de chélation des métaux comme une piste thérapeutique contre des maladies neurodégénératives, les bénéfices annoncés restant à valider.

Objectifs

Les objectifs du projet de recherche portent sur le développement, la validation et l’application de nouvelles méthodes pour limiter la présence de métaux indésirables dans le cerveau. Le projet repose sur l’utilisation de molécules capables de capturer (chélater) puis d’extraire un certain nombre de métaux (Al, Fe, Cu, Zn, Mn, Pb,…). L’objectif thérapeutique de cette nouvelle approche de chélation des métaux est d’aider à rétablir l’équilibre en métaux qui se trouve perturbé dans des pathologies neurodénégératives (maladie de Parkinson ou d’Alzeihmer) ou dans des maladies génétiques (accumulation de cuivre dans le cas de la maladie de Wilson). L’efficacité des métodes de chélation sera évaluée par l’analyse de la concentration des métaux à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM).

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de la réalisation de ce projet sont la validation de nouvelles stratégies thérapeutiques pour lutter contre les déséquilibres (excès de métaux) présents dans des maladies neurodégénératives (Parkinson, Alzeihmer, huntington), génétique (maladie de Wilson) et lors d’intoxications aiguës ou chroniques liées à des expositions accidentelles à des métaux.

Procédures

Les animaux (64), seront soumis à l’implantation intracérébrale d’une sonde de microdialyse utilisée pour la chélation de cations métalliques durant 1 heure environ. La procédure d’implantation et de dialyse sera réalisée, une seule fois, sous anesthésie générale et sera suivie d’une acquisition IRM sous anesthésie générale également durant 1 heure environ.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables et nuisances attendus et possibles pour les animaux sont les suivants. La pose de la canule présente un risque de saignement avec des effets indésirables de douleur post-opératoire et de stress lié à la présence de la canule sur le crâne de l’animal. L’introduction de la sonde de micro-dialyse présente un risque d’hémorragie. Durant la réalisation des gestes, existent également des risques de déshydratation et de sécheresse oculaire.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure. La procédure subie par les animaux ne permettant pas de les maintenir en vie.

Remplacement

En ce qui concerne l’exigence de remplacement, la validation amont des protocoles de recherche sera réalisée dans la mesure du possible in vitro sur des solutions contenant des métaux à des concentrations similaires à celles rencontrées in vivo. L’ensemble de ces validations en amont permet de réduire le nombre d’animaux qui seront utilisés dans le projet et de s’assurer autant que possible de la pertinence de l’approche avant sa validation in vivo.

Réduction

En ce qui concerne l’exigence de réduction, la spectroscopie et l’imagerie par résonance magnétique (SRM et IRM) sont des techniques qui permettent de suivre longitudinalement l’évolution d’une pathologie ou les bénéfices d’une thérapie. L’imagerie in vivo est clairement reconnue comme une approche permettant de reduire le nombre d’animaux. De plus chaque animal peut être son propre témoin. Ceci permet de réduire fortement le nombre d’animaux nécessaire pour distinguer de façon statistiquement significative deux populations.

Raffinement

Le raffinement des conditions d’hébergement comprend l’installation dans les cages de cachettes, coton, frisures pour nidification en lanières de peuplier ou papier craft afin d’introduire de la nouveauté et briquette à ronger. L’hébergement se fait en groupe (3 rats par cage) durant la période d’acclimatation. L’ensemble des gestes est réalisé sous anesthésie générale par isoflurane avec administration d’antalgique (analgésie multimodale) pré et post-chirurgie pendant 48h. Ceci permet de réduire la douleur ou l’angoisse des animaux et de répondre à l’exigence de raffinement requise pour les protocoles expérimentaux sur animaux. Un tapis chauffant, permettant de maintenir la température des animaux pendant les opérations de chirurgie et les sessions d’imagerie, est utilisé ainsi que l’administration de gel ophtalmique Ocrygel afin de compenser la sécheresse occulaire. Le suivi de la fréquence respiratoire est réalisé lors des sessions d’imagerie ainsi qu’une rehydratation des animaux pendant les gestes chirurgicaux. De la nourriture sous forme de gel (geldiet energy) sera déposée dans la cage après le réveil des animaux. Une fiche de suivi post-opératoire sera utilisée. Les animaux seront suivis quotidiennement. Les gestes sont évalués de classe modérée ou légère. Les expérimentateurs et les soigneurs disposent des formations nécessaires pour répondre à la mise en place des conditions de raffinement.

Choix des espèces

Les rats sont les modèles animaux largement utilisés sur les plateformes d’imagerie IRM dites pré-cliniques. L’instrumentation (microdialyse, antenne RF) et les protocoles IRM pré-cliniques sont bien adaptés à cette espèce animale. Le rat type Wistar sera utilisé dans ce projet. Les animaux sont utilisés à l’âge adulte (entre 3 et 6 mois) afin de faciliter le geste de chirurgie (pose de canule, implantation de la sonde microdialyse).

20 primates non-humains, dix macaques à longue queue et dix macaques rhésus, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans mise à mort à l'issue. Chaque animal subit neuf examens d'imagerie sous anesthésie générale pouvant durer jusqu'à cinq heures, avec pose d'une voie artérielle et prélèvements sanguins, pour suivre la distribution de radiotraceurs et de candidats médicaments. Le porteur reconnaît que ces anesthésies répétées et longues peuvent être fatigantes et prévoit la réutilisation des animaux sur décision du vétérinaire. Il retient le primate non-humain pour la proximité de sa physiologie avec celle de l'humain, afin d'extrapoler les résultats.

Objectifs

L’objectif de cette étude est l’évaluation préclinique de la distribution tissulaire de candidats médicaments pour traiter des maladies telles que le diabète, certains cancers et des pathologies neuropsychiatriques comme l’addiction. Pour y parvenir, nous synthétiserons des composés radiomarqués que nous injecterons à des primates non humains. La distribution tissulaire sera suivie grâce à une technique d’imagerie non invasive. Cette technique d’imagerie non invasive (tomographie par émission de positons ou monophotonique) consiste à injecter un analogue de composé radiomarqué par différents isotopes à demi-vie courte utilisés en médecine humaine. La distribution tissulaire des composés radiomarqués peut ainsi être mesurée par des approches d’imagerie non-invasive correspondant à chacun des isotopes utilisés. Cette étude permettrait d’évaluer l’exposition tissulaire par le composé radiomarqué, en présence d’un candidat médicament. Les candidats médicaments étudiés ciblent le diabète, le cancer, les pathologies neuropsychiatriques comme l’addiction. Il peut s’agir également de candidats médicaments neuroprotecteurs. Trois séances d’imagerie seront nécessaires. La première imagerie permet d’établir les paramètres pharmacocinétiques initiaux des composés radiomarqués. La seconde imagerie permet d’étudier la spécificité de la fixation tissulaire des composés radiomarqués dans des modèles d’une pathologie. La troisième imagerie permet d’étudier la spécificité de la fixation tissulaire des composés radiomarqué en présence d’un candidat médicament. Les doses de médicament seront choisies en fonction de la littérature et du recul de l’utilisation de cette molécule chez l’homme ou chez le primate non-humain.

Bénéfices attendus

Les retombées de ce projet sont majeures puisqu’elles permettront d’apporter des informations indispensables sur l’exposition tissulaire aux doses de radiotraceurs et sur les spécificités de la distribution tissulaire et de l’élimination des candidats médicaments étudiés. Ces résultats peuvent être extrapolés chez l’Homme.

Procédures

Les animaux auront une séance d’imagerie anatomique (IRM) puis trois séances d’imagerie dynamique (TEP) par radiotraceur. Toutes les imageries (IRM et TEP) se dérouleront sous anesthésie générale (durée 300 minutes maximum) pour une acquisition d’une durée de 240 minutes maximum. Il n’y aura pas de prélèvements sanguins pendant l’imagerie IRM, par contre il y aura des prélèvements sanguins à chaque imagerie TEP qui seront séparés de 15 jours au minimum. Une voie artérielle sera positionnée en début d’anesthésie (durée de la pose inférieure à 5 minutes) afin de faire les prélèvements sanguins (durée inférieure à 5 secondes) durant l’examen. Cette voie artérielle sera retirée à la fin de l’examen. Pour 1 des 3 imageries TEP, les animaux recevront une dose pharmacologique du candidat médicament par injection intraveineuse sur 1 minute.

Impact sur les animaux

L’effet indésirable prévu est un stress associé à la contention physique (durée inférieure à 2 minutes) qui précède l’injection de l’anesthésique par voie intra-musculaire ainsi qu’un stress pendant la phase de réveil (durée inférieure à 1 heure). La réalisation d’anesthésies répétées et relativement longues avec injections des médicaments et prélèvements sanguins, peut être fatigante pour l’animal. La mise à jeun la veille au soir pour le lendemain matin et le contrôle hydrique 2 heures avant l’induction de l’anesthésie, peuvent constituer des stress modérés.

Devenir

Le protocole expérimental ne nécessite pas d’euthanasier les animaux. Les animaux pourront être réutilisés sur décision du vétérinaire à la fin de l’étude.

Remplacement

Compte-tenu de la complexité des phénomènes étudiés, il n’existe aucune méthode alternative permettant d’étudier les effets d’un candidat médicament sur un organisme entier et permettre ainsi d’extrapoler les résultats à l’Homme. Afin d’obtenir des données convaincantes d’un point de vue clinique, il est nécessaire de travailler sur un organisme entier dont l’anatomie et la physiologie se rapprochent au maximum de celles de l’Homme. Cette étude ne peut être envisagée qu’in-vivo chez des primates non-humains dont les déterminants pharmacocinétiques et la physiologie sont plus proches de ceux de l’Homme que ceux des rongeurs.

Réduction

L’approche statistique envisagée permet la comparaison des trois conditions expérimentales entre elles avec suffisamment de puissance pour mettre en évidence un phénomène pharmacocinétique notable, global ou régional. Cette estimation prend en compte la variabilité des mesures observées lors d’études précédentes réalisées chez les primates non-humains. Dans une perspective de réduction du nombre d’animaux nécessaires à l’étude, seulement 20 primates non-humain seront inclus. Chaque animal participera à 9 examens afin d’obtenir des données répétables et représentatives des phénomènes étudiés.

Raffinement

Pendant toute la durée de cette étude, il y aura la mise en place d’un renforcement positif avec un remplacement hebdomadaire (physique) et journalier (alimentaire, sensoriel) des enrichissements de l’environnement. Les primates non-humains seront surveillés quotidiennement par les zootechniciens et les expérimentateurs. Toutes les procédures expérimentales se réalisent sous anesthésie générale. Juste avant le début de la procédure, un examen clinique de l’animal sera systématiquement réalisé. Durant les examens d’imagerie, la température corporelle est monitorée et maintenue à l'aide d'une couverture chauffante à air, suppléée par une perfusion de liquide à 37°C. Les paramètres physiologiques et de ventilation sont suivis et sont utilisés comme indicateurs pour adapter la profondeur d’anesthésie et comme témoins de la gestion de l’analgésie. Durant ces examens la surveillance des animaux est renforcée jusqu’au réveil complet de l’animal (animal debout). Certains animaux possèdent une sensibilité accrue aux agents anesthésiants. Des protocoles ont été mis en place afin d’identifier et de prévenir cette susceptibilité.

Choix des espèces

La physiologie des barrières biologiques des primates non-humains est plus proche de celle des primates humains que de celle des rongeurs. Les niveaux d’expression de nombreux transporteurs de radiotraceurs sont très différents entre les Hommes et les rongeurs. Il a été montré que les primates non-humains constituent un modèle plus prédictif de l’activité de ces transporteurs lors des études de pharmacocinétique. Aussi, afin d’étudier les effets de ces transporteurs sur la pharmacocinétique des médicaments et extrapoler les résultats chez l’Homme, l’utilisation de primates non-humains est particulièrement pertinente. Le projet sera conduit sur des individus adultes, car nous avons besoin que l’ensemble des tissus d’intérêts soit pleinement développés (mature).

48 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont hébergés seuls pendant huit à dix-sept jours, reçoivent des repas enrichis en tannins pour simuler une mauvaise assimilation des protéines, passent sept heures en cage métabolique, puis sont tués par ponction cardiaque sous anesthésie pour prélever le contenu de leur tube digestif. L'objectif est de mettre au point un test peu invasif qui pourrait ensuite être adapté à l'être humain, notamment aux enfants souffrant de malabsorption, le porteur renvoyant cette application au conditionnel. Sur le remplacement, il affirme qu'il n'existe aucun modèle in vitro capable de reproduire une malabsorption protéique.

Objectifs

La capacité d’assimilation des protéines alimentaires par l’organisme est un des déterminants de la satisfaction du besoin protéique de l’être humain, notamment pour les populations vulnérables. Dans les pays en voie de développement, un apport protéique satisfaisant en quantité et en qualité n’est souvent pas assuré, ce qui entraîne des retards de croissance chez l’enfant. Les affections intestinales liées à l’environnement, dont les affections parasitaires, peuvent détériorer l’assimilation des protéines et donc aggraver l’insuffisance d’apports en protéines. L’objectif global du projet est d’évaluer l’efficacité de suppléments protéiques chez les enfants atteints de ces affections, et pour cela, il faut développer des tests peu ou pas invasifs pour rendre compte d’une amélioration de l’absorption intestinale. Pour cela, nous mettons en œuvre une étude sur rongeurs. Nous faisons varier la digestion des protéines grâce à l’ajout de tannins dans l’aliment. En effet, les tannins, présents dans des produits végétaux, perturbent la digestion des protéines, ce qui permet de mimer une malabsorption protéique. Par ailleurs, nous incorporons des traceurs de la protéine dans le repas, suivis dans l’air expiré et dans les urines. Grâce à ces données ainsi que les analyses effectuées sur les organes et le sang, nous testerons l’hypothèse qu’une baisse de la digestibilité des protéines induite par les tannins va se traduire par une baisse de l’apparition des traceurs dans le sang et l’urine. Si le test s’avère concluant, il pourra être développé chez l’humain, en comparant des individus sains ou atteints de pathologies qui détériorent l’assimilation des protéines.

Bénéfices attendus

Les données obtenues permettront d’évaluer si ce test est sensible à une perte de digestibilité des protéines. Si c’est le cas, il pourrait être adapté chez l’être humain pour révéler des situations de malabsorption protéique liée à des dysfonctions du tube gastrointestinal, dont la dysfonction entérique environnementale qui est susceptible d’altérer l’assimilation protéique.

Procédures

→ Les animaux seront hébergés en cage individuelle en permanence (pendant une durée de 8 à 17 jours selon le jour du test métabolique) . Ils auront un régime alimentaire standard et des petits repas test le matin, dans lequel des tannins sont incorporés (afin de diminuer la digestion des protéines de ce repas). Lors de l’exploration métabolique , ils seront placés dans une cage individuelle cylindrique pour mesurer les échanges respiratoires pendant 7 heures . Le jour de la mise à mort, les rats reçoivent 10 minutes avant le prélèvement sanguin, une injection intra péritonéale de xylazine (10mg/kg), puis ils sont anesthésiés par l’isoflurane (masque) et analgésiés localement par administration sous-cutanée au point d’incision (lidocaïne). Nous réalisons une ponction cardiaque pour prélever du sang. Les rats sont euthanasiés par injection intrapéritonéale d’Exagon (180mg/kg).

Impact sur les animaux

Il sera nécessaire d’héberger les animaux en cages individuelles car nous devons contrôler leur prise alimentaire et les habituer à l’ingestion d’un repas-test. Le jour du test, le rat sera placé dans une cage métabolique individuelle (une cage spécifique pour mesurer les échanges gazeux) différente de sa cage habituelle, ce qui peut générer un stress modéré. L’introduction des repas tests contenant des tannins peut perturber la motivation des rats à consommer leur repas. Bien que peu probable au regard de la dose administrée, les tannins pourraient provoquer des perturbations intestinales, type diarrhée.

Devenir

Les 48 rats seront euthanasiés afin de collecter les contenus des différents segments du tube digestif et mesurer la digestibilité des protéines.

Remplacement

A l’heure actuelle il n’existe pas de modèle in vitro permettant de mimer une malabsorption protéique qui pourrait être détectée dans les produits de dégradation finaux

Réduction

Les résultats pour chaque groupe d’animaux seront comparés entre eux en utilisant une analyse de la variance. A partir des données déjà publiées sur le sujet et dans des conditions expérimentales comparables, le nombre minimum d’animaux requis pour atteindre une puissance statistique suffisante est de 8 par groupe.

Raffinement

Afin de limiter l'impact de l'hébergement individuel, les cages sont en plexiglas transparent permettant le plus d’interactions visuelles entre les animaux et elles seront enrichies avec des tunnels en plexiglas opaque ainsi que des billes. La manipulation régulière des animaux par les mêmes expérimentateurs pour les mesures du poids et de la prise alimentaire permettra de suivre de manière rapprochée l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement. Les animaux seront regroupés lors des pesées et des prises alimentaires pour faciliter leur interaction, dans des cages avec des tunnels suspendus. Si une perte de poids de plus de 20% par rapport au poids de la dernière pesée, sans cause apparente et sans récupération, des diarrhées sans cause apparente ou des difficultés à uriner ou une modification de l’aspect des urines sont détectées grâce au suivi rapproché de chaque animal, il sera sorti du protocole expérimental et euthanasié si son état de santé ne s’améliore pas rapidement. A certaines étapes de la procédure, un traitement peut être envisagé (anti-inflammatoires gastro-intestinaux, etc., en conformité avec la posologie et voie d’administration indiquée par le référent vétérinaire). L e jour de la mise à mort, les rats reçoivent une injection intra péritonéale 10 minutes avant le prélèvement sanguin, puis une analgésie est pratiquée sous la peau au point d’incision. Nous réalisons une ponction cardiaque pour prélever du sang. Les rats sont euthanasiés par injection intrapéritonéale d’un produit léthal.

Choix des espèces

Le régime alimentaire et le système digestif du rat présentent des similarités suffisamment importantes avec ceux de l’humain pour qu’une extrapolation des résultats obtenus soit envisagée. De plus, le rat est une espèce de référence pour les études nutritionnelles quel que soit le stade de développement, ici le jeune rat post-pubère.

300 rongeurs, 200 souris et 100 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ce sont des animaux sains, soumis à des examens d'IRM sous anesthésie pouvant durer jusqu'à trois heures avec injection d'un agent de contraste, uniquement pour mettre au point des séquences d'imagerie. Le porteur indique que l'anesthésie provoque hypothermie, dépression respiratoire et cardiovasculaire, et présente pourtant l'IRM comme "en parfaite adéquation avec les 3R". Ces animaux sains sont tués à l'issue, jugés non réutilisables du fait de leur âge et des anesthésies répétées.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de mettre au point, optimiser et développer de nouvelles méthodes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) afin d'offrir le plus grand panel d'outil pour la caractérisation, la recherche de biomarqueurs de pathologies. L’IRM, technique d’imagerie biomédicale en perpétuelle évolution, est extrêmement attractive pour les études précliniques et cliniques. Elle est non invasive et non irradiante en parfaite adéquation avec les 3Rs. Elle permet : 1) de remplacer l’utilisation de techniques plus invasives pour l’obtention d’information similaire ; 2) d’avoir des informations anatomo-fonctionnelles complémentaires et/ou inaccessibles par d’autres techniques dans des conditions de bien-être animal sans comparaison. Ces nouvelles informations peuvent être intégrées dans une étude pour la raffiner comme nouveau critère d’inclusion ou d’exclusion. Cela permet d’obtenir une meilleure qualité des résultats qui n’auront pas besoins d’être répétés, réduisant ainsi le nombre d’animaux; 3) un suivi longitudinal individuel des modifications anatomo-fonctionnelles permettant ainsi de réduire très significativement le nombre d’animaux nécessaires ; 4) d’avoir accès à des informations déjà utilisées chez l’homme quotidiennement dans les services hospitaliers, permettant de développer des projets de recherche translationnelle.

Bénéfices attendus

L’IRM est une technique d’imagerie biomédicale non-invasive et non irradiante largement utilisée chez l’Homme. Son utilisation dans les projets précliniques permet de remplacer des techniques plus invasives, de réduire le nombre d’animaux avec des suivis longitudinaux, de raffiner en donnant accès à de nouveaux points limites précoces.

Procédures

Examen IRM sous anesthésie d'une durée maximum de 3h. Injection d'agent de contraste sous anesthésie (durée du geste 1 min max.).

Impact sur les animaux

L’anesthésie entraîne une hypothermie, une dépression respiratoire et cardiovasculaire.

Devenir

Dans la mesure du possible, afin de respecter la règle des 3Rs, les animaux de ce projet seront des animaux sains de réforme non au-préalable utilisés dans un autre projet. Ne pouvant pas être réutilisés au-delà de ce projet du fait souvent de leur âge (animaux de réforme), la répétition de l'anesthésie et surtout la présence d'agent de contraste, ils seront mis à mort à l'issue des procédures.

Remplacement

Des objets tests seront utilisés autant que possible pour limiter l’utilisation des animaux vivants. Malheureusement, à l’heure actuelle, aucun ne reproduit le tissu vivant et les contraintes pour l’IRM de ce dernier (mouvement respiratoire, cardiovasculaire, flux sanguin, hétérogénéité des tissus…). De ce fait, nous sommes contraints de valider nos paramètres sur des animaux vivants.

Réduction

Plusieurs stratégies vont être utilisées pour limiter au maximum le nombre d’animaux dans ce projet consistant à la mise au point de protocole : l’utilisation d’objet test, le passage à l’IRM à plusieurs reprises du même animal et, dans la mesure du possible, nous utiliserons des animaux de réformes.

Raffinement

Les animaux seront anesthésiés et monitorés durant les examens IRM et pour les injections limitant ainsi la douleur. Ils seront hébergés en groupe dans un milieu enrichi (tunnel, élément pour nidification, baton à ronger). A noter que le tunnel permettra la manipulation des animaux éveillés limitant ainsi le stress de la manipulation. Des points limites ont été définis et adaptés par procédure.

Choix des espèces

L’IRM préclinique est un appareil dédié aux études sur les rongeurs. Le rongeur (souris, rat) est depuis toujours le modèle de prédilection pour la recherche biomédicale, par sa taille, son coût, sa manipulation aisée et son taux élevé de reproduction. Il est utilisé comme modèle standard pour l’étude de la plupart des pathologies. Les organes ayant des tailles et des caractéristiques à l’IRM différentes au cours du développement, les animaux sains utilisés seront à différents stade de développement allant de quelques jours après la naissance à l’état adulte.