Servizio di Allevamento e Sperimentazione Animale (SASA)

Il Servizio di Allevamento e Sperimentazione Animale (SASA) si compone di una unità di riproduzione e stabulazione (stabilimento allevatore) e di una unità dedicata alla sperimentazione (stabilimento utilizzatore)
Esso rappresenta un unicum, non solo perché è tra le pochissime animal breeding facility che a livello nazionale ed internazionale stabula piccoli roditori (ratti e topi) fino all’invecchiamento in ambiente SPF (Specific Pathogen Free), garantendo così una continua disponibilità di animali geriatrici per l’attività di ricerca, ma anche perché l’alta specializzazione del personale in animali anziani garantisce il loro allevamento ed utilizzo in condizioni di massimo benessere. L’intero sistema, infatti, è stato concepito – dal monitoraggio all’arricchimento, dagli interventi medici alla definizione degli endpoint umanitari – per far fronte alle esigenze specifiche di un essere vivente che invecchia
È in possesso fin dal 2009 della certificazione di qualità ISO 9001 e adotta le raccomandazioni FELASA nell’ambito delle buone pratiche zootecniche e dell’assistenza veterinaria permettendo il mantenimento nel lungo periodo della qualità microbiologica degli animali e del loro benessere
 

Stanze di stabulazione con sistema autonomo di filtrazione e immissione di aria (biocontenimento primario)

Stanza di lavaggio e sterilizzazione: autoclave, cappa di classe II,  sistema di lavaggio automatico di gabbie e bottiglie

Arricchimento ambientale

Il SASA è dotato di una sala chirurgica con microscopi operatori, software di gestione dati dei parametri vitali dell’animale, sistema di anestesia gassosa a circuito aperto o chiuso, dispositivi medico chirurgici per la pratica di microchirurgia sperimentale. Esso, inoltre, offre consulenza e assistenza veterinaria (ad esempio, ideazione e realizzazione di modelli chirurgici e patologici nell’ambito di protocolli sperimentali; esecuzione di procedure microchirurgiche di neurochirurgia, chirurgia addominale e chirurgia vascolare; assistenza anestesiologica e monitoraggio dei parametri vitali in corso di interventi; gavage e somministrazioni intraperitoneali ed endovenose; prelievi d’organo ed ematici).
Nello specifico l’unità per la sperimentazione animale è rappresentata da:

1. una sala attrezzata per la fenotipizzazione del declino sia fisico che cognitivo dell’animale in età avanzata, di cui è parte integrante la Geriatric Mouse Clinic (GMC), e per interventi di microchirurgia
2. un laboratorio attrezzato per un iniziale processamento di materiale biologico e per lo screening delle colonie transgeniche in eterozigosi che prevede anche l’identificazione dell’animale attraverso pratiche zootecniche a basso impatto sul benessere dell’animale (identificazione permanente degli animali attraverso marcatura auricolare, colorazione con acido picrico diluito, chip o tatuaggio permanente^∗)
3. una stanza di crioconservazione di organi e tessuti in linea con la normativa di riferimento sulla condivisione del materiale biologico espiantato al fine di ottimizzarne l’utilizzo su tutto il territorio nazionale, riducendo così il numero di animali utilizzati

* metodo non invasivo per identificare in modo permanente gli animali sviluppato in collaborazione con Tom Tattoo Ancona

Tecniche di identificazione dei roditori

Carrello anestesiologico: anestesia gassosa per roditori a circuito aperto e chiuso, monitor per il controllo dei parametri vitali, pompa ad infusione, ventilatore meccanico per piccoli animali

Microscopi operatori

Nello stabulario SPF a ciclo chiuso si allevano sia ceppi standard che geneticamente modificati, la gran parte dei quali rappresenta modelli specifici per lo studio di malattie che colpiscono prevalentemente l’età geriatrica

Balb/cByJIco	Albino, bassa prolificità, peso adulto 30 gr, sistema immunitario Th2-biased
C57BL/6J	Mantello nero intenso, bassa prolificità, peso adulto 30 gr, genotipo ad alta incidenza di mutazioni
FVB/N	Albino, alta prolificità, peso adulto 30-35 gr, alta incidenza di tumori spontanei
Samp8	Poliibrido, albino, ad invecchiamento precoce; a 51 settimane presenta difetti cognitivi e un declino linfoproliferativo sovrapponibili a quelli dei topi anziani
SAMR1-Ta	Mutante, albino, convenzionalmente usato come controllo del Samp8
Delta16/Her2	Transgenico eterozigote per l’oncogene Delta16/Herb-2 umano; le femmine sviluppano tumori mammari precoci tra la 12° e la 19° settimana di vita con alto indice di mortalità, mentre i maschi sviluppano occasionalmente tumore singolo attorno agli 8 mesi di vita
FVB/neu-NT	Transgenic omozigote per l’oncogene Her-2/neu di ratto; le femmine sviluppano tumori tra la 25° e la 42° settimana di vita
C57BL6 Twf1-/-:	Background C57BL/6, knockout per il gene codificante la proteina Twf1, utilizzato come modello per le colangiti/colangioepatiti croniche
C57BL6 Twf1+/+:	Controllo per il ceppo C57BL6 Twf1-/-
C57BL6/PDGFR001B6xCre+/-	Eterozigote per il gene umano codificante la proteina Platelet Derived Growth Factor Receptor (PDGFR), utilizzato come modello per la sclerosi sistemica o sclerodermia
C57BL6/PDGFR001B6xCre-/-	Controllo per il ceppo C57BL6 / PDGFR001B6xCre+/-
C57BL6/P16-3MR	Background C57BL/6J, è dotato di una proteina di fusione trimodale sotto il controllo del promotore p16Ink4a; contiene i) frammenti funzionali di Renilla luciferasi, che permette di rilevare cellule senescenti negli animali vivi; ii) una proteina monomerica fluorescente rossa, che consente di separare le cellule senescenti dai tessuti tramite FACS; e iii) la timidina chinasi del virus Herpes simplex, che permette di eliminare selettivamente le cellule senescenti p16-positive somministrando il profarmaco ganciclovir
Rattus norvegicus
Wistar	Albino, alta prolificità, peso adulto 600-750 gr (maschi) e 500-650 gr (femmine), alta incidenza di tumori spontanei
Sprague Dawley	Albino, alta prolificità, rapido accrescimento, peso adulto 750-800 gr (maschi) e 600-750 gr (femmine)

Nel rispetto dei vincoli legislativi (Decreto Legislativo n 26 del 4 marzo 2014), i Progetti di Ricerca (applicazione di procedure sugli animali) e i Progetti Scientifici (espianto d’organi e tessuti) devono seguire lo specifico iter autorizzativo che prevede come primo step la valutazione da parte dell’Organismo Preposto al Benessere Animale (OPBA).

Responsbile dello Staff Tecnico Veterinario per il Benessere degli Animali Tecnico		Mauro Provinciali Fiorenza Orlando Giovanni Bernardini		m.provinciali@inrca.it f.orlando@inrca.it g.bernardini@inrca.it		+39 071 8004210 +39 071 914319 +39 071 914319

Clinica del Topo Geriatrico (CTG)

Obiettivo L'obiettivo principale della Geriatric Mouse Clinic (GMC) è quello di promuovere ed accelerare lo sviluppo di terapie ed interventi per le malattie dell'uomo legate all'età attraverso studi preclinici che pongano al centro, come aspetto imprescindibile, il benessere degli animali anziani. In questo modo è possibile bilanciare perfettamente gli aspetti etici e le esigenze scientifiche
Il Razionale Scientifico La Geroscienza costituisce le fondamenta del nostro approccio, che potremmo definire olistico. Essa, infatti, investiga i meccanismi dell'invecchiamento biologico cercando di i) capire perché è il principale fattore di rischio nonché il motore delle più comuni malattie e condizioni croniche e ii) utilizzare queste conoscenze per sviluppare protocolli preventivi/terapeutici utili in ambito clinico. Viene riconosciuto da sempre più ricercatori che l’approccio suggerito dalla Geroscienza può avere un impatto maggiore sulla salute dell’anziano rispetto alle tradizionali strategie volte a trattare le malattie legate all'età come fenomeni singoli e non correlati
L’Unicità del Nostro Approccio Etico L'approccio etico innovativo e probabilmente unico che sosteniamo si basa sulla premessa di non indurre ma, al contrario, di prevenire o curare le sindromi e le patologie comparabili a quelle della popolazione anziana che insorgono naturalmente durante l’invecchiamento negli animali. I nostri animali sono continuamente assistiti e curati, allevati in un ambiente altamente arricchito (es. rifugi, bastoncini di legno da rosicchiare, giocattoli, materiale per la costruzione del nido), godono della giusta interazione sociale dettata dalla loro etologia, e sono monitorati tramite l’utilizzo di parametri e score definiti ad hoc per i topi anziani. Inoltre, forniamo interventi veterinari con una altissima percentuale di successo per il trattamento di problemi spontanei che si sviluppano durante l'invecchiamento (es. dermatiti, malocclusione dentale, congiuntiviti)
La Strategia Grazie alla Geriatric Animal Breeding Facility dell’INRCA che fornisce animali in età avanzata e geriatrica, la GMC sviluppa, ottimizza e standardizza continuamente procedure non invasive da applicare per la valutazione clinica, fisica e cognitiva/comportamentale di topi anziani e geriatrici. Gli screening disponibili sono ottimizzati per tempo e non invasività (Tabella) ed includono report sullo stato clinico dell’animale (indice di fragilità clinico – cause di morte), dati antropometrici, misure di forza fisica (debolezza), resistenza (fatica), velocità, attività (scarsa mobilità), fragilità cognitiva (difficoltà di apprendimento, problemi di memoria spaziale a lungo termine e procedurale, alterazioni della memoria di riconoscimento e di avversione), livello di ansia, monitoraggio dello stato di salute cardiaco (ECG non-invasivo) e studi di sopravvivenza (longevità)

Panoramica delle procedure fenotipiche e degli strumenti disponibili presso la Geriatric Mouse Clinic
	Report Clinico   Parametri   Indice di fragilità (minimo 31 item)
	Esame Necroscopico   Parametri   Cause di morte
	Dati Antropometrici e di Mobilità   Parametri   Lunghezza dell’animale durante la locomozione (videotracking) e lunghezza del passo (videotracking e analisi delle impronte)
	Forza di Presa   Parametri   Score di forza e picco di forza
	Treadmill test per la misurazione della resistenza fisica   Parametri   Distanza percorsa
	Rotarod Test per misure di resistenza, coordinazione, bilanciamento e velocità   Parametri   Latenza e velocità massima raggiunta
	Test di Attività Locomotoria con Biobserve III Viewer per il monitoraggio dell’attività (scarsa mobilità) e velocità    Parametri   Lunghezza del tracciato, velocità massima mantenuta per 3s, percentuale di area esplorata e molti altri parametri castomizzabili
	Barnes test per l’apprendimento e la memoria spaziale (fragilità cognitiva)   Parametri   Tempo di latenza nel raggiungimento del target, tempi di apprendimento del task e tempo di permanenza nel quadrante target
	Novel object recognition test per l’analisi della memoria di riconoscimento, parte della memoria episodica   Parametri   Tempo speso ad esplorare l’oggetto nuovo e discrimination index
	Open Field test per la valutazione dell’abitudine    Parametri   Distanza percorsa per ogni minuto di registrazione
	Elevated Plus Maze test per il livello di ansia   Parametri   Tempo di permanenza nei bracci aperti dell’arena, numero di entrate nei bracci aperti e numero di head dripping
	Morris Water Maze test per la valutazione della memoria spaziale a lungo termine   Parametri   Tempo percentuale speso nel quadrante target e distanza media dalla precedente posizione della piattaforma
	Radial Arm Water Maze test per la valutazione della memoria spaziale procedurale   Parametri   Numero di errori nell’ultimo blocco di rilasci
	Step-Through Passive Avoidance test per la valutazione della memoria di avversione a lungo termine   Parametri   Latenza, ovvero tempo impiegato ad entrare nel compartimento buio dell’apparato dopo il condizionamento
	ECGenie Heart Monitoring   Parametri   Frequenza cardiaca, variabilità nella frequenza cardiaca e analisi degli intervalli PSQT
	Sopravvivenza (longevità)   Parametri   Sopravvivenza media, mediana e massima (Kaplan Meier e regressione di Cox con covariate)

 

	Direttore dell'Allevamento e Clinica del Topo Geriatrico Responsabile per gli studi di fragilità e longevità Responsabile per gli studi cognitivo-comportamentali Medico Veterinario		Mauro Provinciali Marco Malavolta Marta Balietti Fiorenza Orlando		m.provinciali@inrca.it m.malavolta@inrca.it m.balietti@inrca.it f.orlando@inrca.it