Procédures légères
Effets de la température sur les défenses antioxydantes du médaka et de la gambusie.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées en nature pour les gambusies, issues d'une lignée élevée à 30 °C pour les médakas, 96 poissons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La moitié d'entre eux subit une montée rapide de température jusqu'à la perte d'équilibre, une fois, pendant quatre-vingts minutes, isolés par paires dans un aquarium nu. L'objet déclaré est de mettre au point un dosage d'enzymes qui permettrait ensuite d'estimer la limite thermique d'un poisson à partir d'un prélèvement de tissu. Le texte annonce 80 poissons tués pour les analyses et 16 replacés dans une bassine extérieure jusqu'à la fin de leur vie, alors que la fiche structurée du même projet n'en déclare que 8 gardés vivants.
Objectifs
Les effets du changement climatique sur les écosystèmes sont déjà bien visibles. Un des grands défis en écologie est d’identifier ses impacts sur la survie des espèces et la biodiversité. Pour cela, il est important de développer des indicateurs de vulnérabilité de la faune et la flore face au changement climatique. L'objectif de ce projet est d’examiner comment la température influence les réponses physiologiques du poisson médaka Oryzias latipes et de la gambusie Gambusia holbrooki et de développer un outil opérationnel pour l’évaluation des tolérances thermiques des poissons. Pour ce projet nous voulons utiliser les médakas issus d'une lignée élevée à 30°C ainsi que des gambusies que nous allons collecter en nature et que nous élèverons au laboratoire à 20°C. Il s'agira de réaliser des mesures de tolérance thermique et des dosages d'enzymes (qui régulent les dégats dans les cellules) sur les tissus de ces poissons pour déterminer si ces dernières peuvent servir de bioindicateur de la tolérance thermique des poissons. Si c’est le cas, cela permettrait de développer une nouvelle méthode qui permettrait d’estimer la limite thermique des poissons à partir d’un prélèvement de tissu et donc de limiter le recours à l’expérimentation animale. Nous testons deux espèces afin d’évaluer la généralité de l’approche.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances essentielles sur les limites thermiques des poissons afin d'apporter des réponses à la question de l’adaptation au changement climatique. Ainsi, pour chaque espèce nous définissons des gammes de températures tolérées et une valeur de température critique à partir de laquelle l'individu présente des performances fortement réduites. Dans un contexte de changement climatique, la valeur de tolérance thermique est cruciale puisqu’elle donne des informations concernant les températures maximales que peuvent tolérer un organisme. Néanmoins, on ne dispose pas encore de méthodes pour l'établir sans faire subir des chocs thermiques aux animaux. L’objectif de ce projet est donc de développer un outil de mesure logistiquement et éthiquement pertinent des tolérances thermiques individuelles en se basant sur l’analyse des concentrations des enzymes responsables de la régulation des dégats dans les cellules. Ce projet est novateur puisque la plupart des études de tolérance thermique utilisent des organismes élevés en laboratoire et ne considèrent pas les mécanismes moléculaires sous-jacents.
Procédures
Pendant l’expérience de tolérance thermique, les poissons subiront une augmentation rapide de la température jusqu’à perte d’équilibre : 1 seule fois pendant 80 minutes.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables potentiels pour les animaux incluent le stress lié à la capture, au transport et à la manipulation, ainsi que l’angoisse et la douleur pouvant survenir lors des tests de tolérance thermique. Ces dernières sont associées à la fois à l’élévation rapide de la température et à l’isolement temporaire des individus, placés par deux dans des aquariums expérimentaux, séparément de leur groupe. Les poissons seront exposés à une montée de température jusqu’à la perte d’équilibre. Toutefois, seuls 50 % d’entre eux seront soumis à cette procédure, et ce, une seule fois.
Devenir
A l'issu de cette procédure tous les poissons seront stabulés pendant 2 semaines. Ensuite 80 poissons seront euthanasiés pour les analyses à posteriori et les 16 poissons restants seront replacés dans une bassine de 1000L en extérieur, enrichie avec un écosystème complet (comme un mini-lac) jusqu'à la fin de leur vie.
Remplacement
L'écologie a pour objet l'étude de la dynamique des peuplements et des écosystèmes. Les recherches en écologie nécessitent donc d'intégrer des niveaux d'organisation du vivant allant jusqu'à l'écosystème, et il n'est donc pas possible de substituer des cellules ou des tissus à des individus pour de telles recherches. Le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à la problématique posée (règle des 3 R : Remplacement) étant donné qu’il s’agit d’étudier les réponses physiologiques des poissons. Nous utilisons les poissons car ils sont souvent les « top » prédateurs dans les écosystèmes aquatiques et jouent un rôle fonctionnel unique. De plus il y a très peu d’étude chez les vertébrés à "sang froid" concernant l’adaptation au changement climatique. Utiliser un modèle vertébré (le poisson) est donc très intéressant dans ce contexte et ce modèle ne peut pas être remplacé par un modèle invertébré car la physiologie et donc probablement l’adaptation physiologique thermique diffère entre ces deux groupes.
Réduction
Nous avons besoin au minimum de 40 poissons par espèce pour pouvoir statistiquement détecter une différence dans l'activité des enzymes entre températures. Nous prendrons 48 poissons par groupe, soit 8 poissons supplémentaires pour assurer une bonne puissance statistique et avoir une marge en cas de perte de marquage de plusieurs individus.
Raffinement
Les aquariums de stabulation seront enrichis avec des rochers, des plantes en aquaponie et des refuges fabriqués avec des briques. Ils seront très grands afin de favoriser des zones de repli et réduire le stress. Les aquariums expérimentaux (non enrichis, pour observer le "retournement" du poisson lors de la procédure) seront munis d’un fond opaque sur 3 côtés afin de limiter les stimuli visuels liés à la présence humaine. La présence des manipulateurs au-dessus des aquariums sera restreinte grâce à un système de surveillance vidéo à distance. Tous les aquariums seront équipés d’un bulleur pour assurer une concentration en oxygène dissous proche de 100 %. L’eau, issue de la rivière locale, est potabilisée (filtres mécaniques et UV). La température, le pH et l’oxygène dissous seront mesurés deux fois par semaine dans les aquariums de stabulation et au début/fin d’expérimentation. Les deux espèces, grégaires, seront maintenues en groupe (sans mâles pour éviter les gestations). Dans les aquariums expérimentaux, les poissons seront placés par deux pour limiter l’isolement. Les transferts se feront dans un bac de 2 L à fond noir pour limiter le stress. Les poissons seront capturés un par un avec une épuisette transparente, de couleur proche de l’environnement. L’éclairage des pièces sera tamisé pour protéger les poissons de la lumière directe. Des points limites prédéfinis sont pris en compte pour surveiller le bien-être animal et garantir l'intervention rapide en cas de souffrance. Un arbre décisionnel est appliqué afin de guider les actions à prendre selon l’état clinique observé. En cas de détérioration de l’état des poissons, des critères d’arrêt permettront la fin anticipée de l’expérimentation, dans le respect de la réglementation en vigueur. La retraite au sein de l’établissement est prévue pour les poissons surnuméraires.
Choix des espèces
Le médaka, par sa tolérance à une large gamme de température (0-40°C) nous permet d’étudier les mécanismes écologiques de réponse à la température depuis le gène (évolution rapide au laboratoire où les conditions optimales de croissances réduisent le temps de génération) jusqu'à l’écosystème entier (par exemple : mésocosmes aquatiques extérieurs). De plus son génome est connu (séquencé et assemblé) et il se reproduit en continu avec des temps de générations courts. Finalement il a une petite taille et il est tolérant à la manipulation. La gambusie et une espèce exotique envahissante que l'on retrouve sur le territoire français. Malgré une ecologie proche du médaka, son mode de reproduction est différent et donc a potentiellement un fonctionnement hormonal et enzymatique différent. La gambusie est une espèce récemment introduite sur le territoire, envahissante (favorisé par le réchauffement climatique) et avec un fort impat ecologique. Nous n'utiliserons que des adultes car nous avons besoin d'une quantité de tissu minimum
Etude des neuropathies auditives
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Une anesthésie générale d'une heure quarante, répétée une à deux fois, est imposée à des souriceaux de trois semaines à un mois pour mesurer leurs seuils auditifs. 288 souris vont être utilisées, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance légère, le porteur écrivant qu'"en principe aucun animal ne devrait souffrir". L'étude porte sur le rôle du fer dans l'audition, une carence entraînant des pertes auditives chez l'humain sans que les mécanismes en soient connus. Toutes les souris sont tuées à la fin de l'étude pour que soit prélevé leur organe de l'audition.
Objectifs
Chez l’homme, une modification du taux de fer dans le sang entraine des pertes auditives. Cependant les mécanismes responsables de ce type de surdité sont inconnus. Il est donc nécessaire de déterminer le rôle du fer dans le système auditif pour envisager des stratégies de prévention et de thérapie chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les surdités sont un problème majeur de santé publique. L’organisation Mondiale de la Santé estime que 1,5 milliard de personnes dans le monde présentent des déficits auditifs et que ce chiffre devrait atteindre 2,5 milliards d'ici 2050. Il est reconnu que le traumatisme sonore est l'une des causes les plus fréquentes de surdité et un problème coûteux au sein du monde du travail. Outre la surdité, les traumatismes sonores sont responsables de la survenue d’acouphènes (sifflements, bourdonnements d’oreille), voire d’hyperacousie douloureuse (intolérance au bruit). L’identification de facteurs de prédisposition à des surdités est donc essentielle pour envisager des stratégies thérapeutiques. Chez l’homme, une modification du taux de fer dans le sang entraîne des pertes auditives. Cependant les mécanismes responsables de ce type de surdité sont inconnus. Ici, nous déterminerons si une atteinte auditive est liée à un déficit en fer. Ce projet a pour finalité d’améliorer la santé auditive chez l’homme, à savoir de développer des stratégies de prévention et de thérapie et notamment chez des patients ayant une carence en fer.
Procédures
LLes seuils auditifs des animaux seront mesurés en réponse à des sons. En principe aucun animal ne devrait souffrir au cours de la mise en œuvre de ce projet car les tests auditifs sont tous réalisés sous anesthésie générale. Cette procédure dure 1h40 et sera réalisée une à deux seule fois maximum chez les animaux âgés de 3 semaines à 1 mois. Tout au long de l'anesthésie, l’expérimentateur surveille attentivement la profondeur de l'anesthésie et le bien-être de l'animal. Le pouls et la température corporelle sont monitorées durant toute l'anesthésie. A l’issue des tests, les animaux sont placés en zone de réveil. Après leur réveil, ils sont réintroduits dans leur cage habituelle et le suivi consiste en une visite quotidienne.
Impact sur les animaux
L’exposition sonore utilisé dans ce projet a déjà été utilisé dans un autre laboratoire et est connu pour ne pas entraîner de surdité chez l’animal ni d’effets indésirables post-exposition. Les niveaux sonores utilisés dans ce projet sont bien inférieurs au seuil de la douleur de l’animal.
Devenir
A la fin de l’étude, toutes les souris seront euthanasiées. Cela est nécessaire pour permettre de prélever l’organe périphérique de l’audition et de réaliser des observations morphologiques et biochimiques.
Remplacement
Comprendre l’origine des surdités chez l’homme pour développer des thérapies nécessite de reproduire le plus fidèlement possible ces déficits sensoriels. Cependant, il n’existe pas de modèles issus de culture cellulaire qui miment tous les compartiments de l’oreille humaine. Cette dernière est composée d’un pavillon externe, d’une oreille moyenne, avec les osselets et le tympan, et d’une oreille interne, qui contient des fluides et des cellules spécialisées. Ces trois compartiments permettent de détecter les ondes sonores et les transforment en message compréhensible par le cerveau. Une approche alternative est la modélisation mathématique de l’audition humaine. Si cette approche nous permet de mimer le fonctionnement de l’oreille, cette technique repose sur des données préalablement acquises et doit être validée expérimentalement.
Réduction
Nous avons utilisé un logiciel de statistique pour calculer que l'inclusion de 12 souris par groupe expérimental est suffisante pour obtenir des résultats fiables et significatifs tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les souris sont examinées quotidiennement pour détecter d’éventuelles lésions cutanées et s’assurer qu’il n’y a pas d’infections. On cherche aussi des signes de douleur ou de souffrance, en utilisant des méthodes validées d’évaluation de la douleur. Par exemple en surveillant la perte de poids ou les changements dans leur comportement.
Choix des espèces
Le système auditif périphérique de la souris a une organisation similaire à celui de l’homme, à savoir des cellules sensorielles dont la fonction et l’anatomie sont identiques entre les deux espèces. Chez la souris, l’audition commence 10 à 12 jours après la naissance et se termine à 3 semaines post-natales. En raison de la maturation du système auditif périphérique, l'exploration fonctionnelle aura donc lieu entre 3 semaines à 1 mois après la naissance.
Caractérisation d’une nanoplateforme inorganique radiomarquée pour le ciblage de tumeurs. (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour savoir si des nanoparticules radiomarquées échappent assez longtemps au foie et aux défenses immunitaires pour atteindre une tumeur, 106 souris vont être utilisées, toutes tuées puis disséquées. Trente-six d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance légère et soixante-dix d'un niveau modéré, ces dernières recevant une greffe de cellules cancéreuses sous la peau. Chaque animal passe cinq séances d'imagerie nucléaire de dix minutes sous anesthésie, après injection d'un produit radioactif dans la veine de la queue, et un transport de deux heures trente à trois heures entre deux établissements. Les souris qui perdent trop de poids, deviennent léthargiques ou développent une tumeur jugée trop grosse sont retirées de l'étude et tuées.
Objectifs
L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une technique d'imagerie médicale qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions de l'intérieur du corps avec une très grande précision anatomique. Elle n'utilise pas de rayons X, mais un champ magnétique puissant et des ondes radio pour créer des images détaillées des organes et des tissus mous. Ce projet se déroule entre deux EU différentes. Après avoir mené une première étude en laboratoire sur des cellules, ce projet a pour but de tester, sur des animaux vivants, de nouvelles substances issues des nanotechnologies. Ces substances pourraient améliorer les images médicales utilisées pour détecter et suivre l’efficacité du traitment du cancer. Elles combinent les avantages de deux techniques d'imagerie : la précision de l’IRM et la sensibilité de l’imagerie nucléaire. Cependant, un gros obstacle est que notre corps élimine ces substances très rapidement, en quelques minutes seulement. Le foie et le système immunitaire les repèrent et les capturent avant qu’elles n’aient le temps d’atteindre la tumeur. Pour éviter cela, on modifie leur surface avec des polymères (une sorte de revêtement spécial) pour qu’elles deviennent invisibles aux défenses du corps. Cela leur permet de rester plus longtemps dans le sang et d’avoir plus de chances d’atteindre la tumeur. Dans ce projet, nous allons d'abord tester trois types de ces revêtements et choisir ceux qui rendent les substances les plus « invisibles » pour le corps. Le but est qu’elles restent plusieurs heures dans le sang. Ensuite, sur des souris porteuses de tumeurs, nous testerons les deux meilleures versions. L’imagerie se fera avec un appareil spécialement conçu pour les petits animaux, sous anesthésie, afin d’éviter qu’ils ne bougent pendant la prise des images.
Bénéfices attendus
Ces nouvelles substances sont conçues pour que l’on puisse injecter des doses plus faibles et obtenir de meilleures images médicales. En effet, une seule méthode d’imagerie ne suffit pas toujours pour poser un diagnostic précis. C’est pourquoi il devient important de créer des produits capables de combiner deux techniques d’imagerie différentes et de viser précisément la zone malade. Ces produits "bimodaux" permettraient d’obtenir plus rapidement un diagnostic fiable et de choisir un traitement mieux adapté. Cela réduirait les effets secondaires, améliorerait la qualité des soins pour les patients et ferait aussi baisser les coûts pour le système de santé. Des études montrent que les professionnels de santé sont particulièrement intéressés par des substances qui combinent la précision des images IRM avec la sensibilité de l’imagerie nucléaire, car ces deux méthodes se complètent bien. Il existe d’ailleurs déjà des machines capables de faire ces deux types d’images en même temps. Pourtant, même si plusieurs études ont proposé des solutions, aucun produit de ce type n’est encore disponible pour un usage médical. Les nanomatériaux représentent de bons candidats pour développer ces outils, car ils peuvent être facilement modifiés pour mieux cibler les zones malades et combiner plusieurs fonctions.
Procédures
Suivant les procédures les animaux serons soumis : dans l'UE1 à une Injection de cellules cancéreuses sous la peau, cette étape dure environ 20 secondes. Elle est réalisée pendant que l’animal est endormi (sous anesthésie) afin de garantir un geste précis et sans douleur; et dans l'EU2 à cinq séances d’imagerie nucléaire, ces examens permettent d’observer ce qui se passe à l’intérieur du corps sans chirurgie. Ils sont réalisés sur des animaux anesthésiés pour qu’ils restent immobiles. Chaque séance dure environ 10 minutes et ne cause ni douleur ni traumatisme. Il y aura une injection intraveineuse sous anesthésie dans la veine de la queue de l’animal, sous anesthésie (procédure complète, incluant la préparation nécessite 10 minutes) qui permet d’administrer le produit radioactif nécessaire à l’imagerie.
Impact sur les animaux
L’imagerie nucléaire utilisée est non invasive et ne provoque que très peu de gêne pour les animaux. Le modèle de cancer, de sévérité modérée, ne sera utilisé qu’après une première phase de sélection des nanoparticules les plus prometteuses, afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Des antidouleurs seront administrés après la chirurgie si besoin.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédures expérimentales. Les animaux ayant reçu injection des nanoparticules seront disséqués post-mortem pour analyse de leurs organes.
Remplacement
Certaines étapes, comme la vérification de la stabilité et de la toxicité des nanoparticules, seront réalisées entièrement en laboratoire, sans animaux. En revanche, pour comprendre comment ces nanoparticules se répartissent dans le corps, sont éliminées (par les urines ou le foie) et ciblent les tumeurs, des tests sur de petits animaux sont indispensables. Ces études commenceront chez l’animal sain, pour évaluer leur comportement, avant de les tester sur un modèle tumoral afin de mesurer leur capacité à atteindre la tumeur.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, une méthode d’imagerie sera utilisée pour suivre les mêmes souris à différents moments (4h et 24h après l’injection). Cela réduit la variabilité entre les animaux et permet d’en limiter le nombre pour des temps différents. L’imagerie permettra de mesurer la répartition de nos nanoparticules dans les organes. Les analyses sur organes après mise à mort ne seront réalisées que pour les deux nanoparticules les plus prometteuses et aux moments les plus pertinents, identifiés grâce aux images, ce qui permet de réduire significativement le nombre total d’animaux.
Raffinement
La première phase de tests sera réalisée sur des souris saines afin de limiter l’utilisation d’animaux porteurs de tumeurs. Tous les animaux seront hébergés selon la réglementation en vigueur. Ceux montrant des signes de souffrance (perte de poids importante, léthargie, tumeur trop grosse) seront retirés de l’étude et mis à mort. Un enrichissement adapté sera prévu dans chaque cage (igloo, tunnel, etc.). Pour les souris recevant une greffe de cellules tumorales, un antidouleur sera injecté avant l’intervention. Les animaux seront gardés au chaud et surveillés jusqu’à leur réveil. Si des signes de douleur apparaissent une nouvelle dose d’antidouleur sera administrée chaque jour jusqu’à amélioration. Un transport des animaux entre 2 EU sera fait par un transporteur agréé avec enrichissement dans les cages pour une durée de 2h30-3h.
Choix des espèces
Le modèle de souris est bien adapté pour évaluer les agents de contraste en imagerie. Comme chez l’humain, la souris possède une vésicule biliaire, ce qui permet d’observer une possible élimination par le foie. Le modèle de tumeur sous la peau est bien maîtrisé. Les souris utilisées seront jeunes adultes (entre 7 et 16 semaines), ayant atteint leur maturité. Pour étudier un effet spécifique tumoral des souris plus jeunes (6 semaines) recevront une greffe de cellules cancéreuses, et seront ensuite examinées par imagerie entre 7 et 10 semaines.
Physiopathologie du nœud sino-atrial cardiaque : implication de la protéine kinase AMPc-dépendante
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Toutes tuées pour que leur cœur soit prélevé et étudié hors du corps, 652 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance légère pour 604 d'entre elles et modéré pour 48. Ces 48 souris reçoivent un capteur télémétrique implanté sous la peau au cours d'une chirurgie de dix minutes, quatre-vingts autres passent un électrocardiogramme mensuel sous anesthésie d'une heure, et aucune procédure n'est décrite pour les plus de cinq cents restantes. Trois gavages et une injection d'agents pharmacologiques complètent le protocole, destiné à comprendre comment l'adrénaline accélère le cœur et pourquoi le nœud sinusal se dérègle avec l'âge. Le porteur écrit vouloir des conditions telles que les souris "ne subissent aucun stress", et présente la mise à mort comme un moyen d'éviter "toute souffrance inutile à l'animal".
Objectifs
Au cours d'une vie humaine, le cœur bat en moyenne plus de 2,5 milliards de fois. L’origine du battement cardiaque est un évènement électrique, provenant d’une petite région du cœur aux propriétés particulières, appelée le nœud sinusal. Chez les personnes âgées, ou dans le contexte d’une maladie cardiaque, il est fréquent que le cœur batte trop lentement et de façon irrégulière : c’est la dysfonction sinusale. Cette maladie entraîne de la fatigue, des essoufflements et des syncopes et dans les cas les plus graves, elle peut conduire à une mort subite. Les mécanismes qui mènent à ces dysfonctions ne sont pas bien compris et les patients qui en souffrent nécessitent le plus souvent l’implantation d’un stimulateur cardiaque, impliquant des contraintes et limitations (durée de vie limitée de l’appareil, coût financier important et complications suite à l’implantation). La dysfonction sinusale représente donc un enjeu de santé publique et le projet présenté se propose de mieux comprendre les mécanismes de cette maladie. Pour cela, nous auront recours à des modèles de souris génétiquement modifiées qui permettront de comprendre pour la première fois la fonction d’un gène présumé important dans l’activité électrique du nœud sinusal et dans le développement de la dysfonction sinusale. Une meilleure compréhension de ces mécanismes est importante afin d’être en mesure d’offrir de nouvelles perspectives thérapeutiques alternatives au stimulateur cardiaque.
Bénéfices attendus
L’ensemble de cette étude permettra de clarifier un mécanisme important par lequel l’adrénaline accélère le cœur, et les conséquences physiopathologiques de leur dérégulation sur la fonction du nœud sino-atrial cardiaque. Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait être particulièrement bénéfique pour l’homme car la dysfonction sinusale représente un des principaux troubles du rythme cardiaque chez le sujet âgé mais elle est aussi fréquente dans plusieurs pathologies communes comme le diabète de type II et l’insuffisance cardiaque. La dysfonction sinusale entraîne de la fatigue, des palpitations mais également des vertiges, voire des syncopes et dans les cas les plus graves, des morts subites. A ce jour, la seule thérapie disponible est l’implantation d’un pacemaker cardiaque artificiel. Environ 60% des implantations de pacemakers (plus d’1 million par an dans le monde) sont liées à la dysfonction sinusale. Ainsi, ce projet présente des bénéfices à court terme pour la recherche fondamentale pour améliorer notre compréhension des mécanismes physiopathologiques de l’automatisme cardiaque. A plus long terme, il revêt un intérêt majeur pour la santé humaine car il pourrait en effet permettre de développer de nouvelles pistes thérapeutiques pour le contrôle de la fréquence cardiaque dans les maladies cardiovasculaires et le vieillissement.
Procédures
3 gavages d’une durée de 1 min par gavage sur animaux conscients et 1 injection sous anesthésie générale d’une durée de 3 secondes par injection. 48 animaux : Une chirurgie sous anesthésie générale et d’une durée de 10 minute pour une implantation d’un capteur télémétrique en sous cutanée. On évaluera le rythme cardiaque sur animaux vigiles sur la période jour/nuit puis en réponse à l’administration d’agents pharmacologiques par injection. 80 animaux : Pour un suivi du rythme cardiaque, chaque souris aura un électrocardiogramme de surface tous les mois. Cette intervention dure une heure maximum et les souris sont anesthésiées sur cette période
Impact sur les animaux
Dans le cadre de cette étude, certaines manipulations seront réalisées sur des souris. Par exemple, on leur administrera des substances par voie orale ou par injection dans l’abdomen. Ces gestes peuvent provoquer une légère douleur, gêne et un stress ponctuel chez l’animal lié à sa manipulation. Aucun produit n’est administré à des doses entraînant des effets délétères pour l’animal. Des capteurs seront implantés sous la peau pour enregistrer l’activité cardiaque. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie. Une douleur légère peut apparaître lors du réveil et la gêne liée à cette opération est estimée à deux semaines, incluant une phase de récupération et une phase expérimentale. Les animaux seront surveillés quotidiennement et durant les 72h post-opération ils seront sous antidouleur. L’enregistrement du rythme cardiaque pourra entraîner un stress lié à une injection unique et à un bruit de courte durée. L’examen en lui-même est réalisé sous anesthésie et ne cause pas de douleur. Au cours de l’anesthésie l’animal sera placé sur un tapis chauffant et de la crème oculaire sera appliquée afin d’éviter l’assèchement des yeux. Les aiguilles des capteurs seront insérées en sous la peau au niveau des pattes. Cela peut occasionner une douleur légère après le réveil. La durée de cette nuisance est d’une heure. Les animaux seront surveillés quotidiennement. Pour l’ensemble des animaux, des critères précis d'observation sont définis. Si un animal présente des signes critiques, il sera euthanasié sans douleur selon les procédures en vigueur.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés afin de permettre le prélèvement du cœur, qui est ensuite étudié en dehors du corps. Cette approche est essentielle car certaines analyses précises du fonctionnement cardiaque, notamment sur le rythme spontané et les mécanismes régulant l’activité du cœur, ne peuvent être réalisées que sur un organe isolé, dans des conditions contrôlées impossibles à obtenir chez un animal vivant. Travailler sur le cœur après la mise à mort permet donc d’approfondir la compréhension des mécanismes physiologiques et pathologiques du rythme cardiaque, tout en évitant toute souffrance inutile à l’animal.
Remplacement
Le recours à des animaux se justifie par la nécessité d’étudier l’implication d’un acteur majeur dans l’automatisme cardiaque dans un contexte physiologique et physiopathologique. De plus, il se justifie par l’impossibilité d’obtenir des lignées de cellules cardiaques automatiques du cœur adultes fonctionnelles. Des résultats préliminaires obtenus ex vivo dans le cadre du projet montrent l’implication de cet acteur dans la régulation de la fréquence cardiaque.
Réduction
Des souris des deux sexes seront utilisées dans ce projet et ceci permettra de réduire le nombre d'animaux produits. Une planification minutieuse a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et en conservant une puissance statistique suffisante pour observer un effet. Afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés, notre étude réalise un suivie de la fréquence cardiaque sur animaux anesthésié. Dans la mesure du possible, les cellules et les tissus sont partagés afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s’assurer qu’ils ne subissent aucun stress. En cas de douleur, même potentielle post-opératoire, les animaux seront sous antidouleur. Les procédures pouvant générer de la douleur ou un stress seront réalisées sous anésthésie. Au quotidien, l’aspect des souris sera examiné (poids, comportement, état du pelage, prostration éventuelle) et selon le problème l’animal sera pris en charge de façon adaptée (nourriture supplémentaire, changement de groupe social, ajout d’enrichissement). Si un animal souffre trop, il sera euthanasié par une technique qui ne procure aucune douleur. Afin d’améliorer leurs conditions d’hébergement de l’enrichissement sera ajouté dans leurs cages et des groupes compatibles seront formés.
Choix des espèces
La souris est largement utilisée dans la recherche car le développement de la génétique de la souris en fait un modèle unique pour déterminer l’implication d’un gène d’intérêt dans un processus physiologique ou pathologique. Notre modèle d’invalidité étant inductible et tissu spécifique nous pouvons travailler sur un gène normalement létal à l'état embryonnaire. Cela permet à la souris de se développer dans les mêmes conditions qu’une souris sauvage. Des souris adultes âgées de 8 semaines à 24 mois seront utilisées lors de ce projet. Cela se justifie car la dysfonction sinusale est une pathologie qui se déclenche essentiellement à l’âge adulte mais peut être asymptomatique jusqu’à l’âge senior de 65 ans chez l’Homme.
Demostration de l’effet anti-tumoral sans dommages aux tissus sains grâce à un dispositif d’irradiation utilisant des rayons-X à ultra-haut débit de dose
- Recherche appliquée
- Cancers
Porteuses d'un glioblastome pour une partie d'entre elles, des souris sont transportées vers un site industriel, anesthésiées au gaz et irradiées en une fraction de seconde par un accélérateur Rhodotron. 120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 68 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 32 un niveau modéré et 20 un niveau léger. Il s'agit de vérifier qu'une machine industrielle reproduit l'effet FLASH obtenu jusqu'ici avec des protons, et d'ouvrir la voie à une version clinique moins coûteuse. Le porteur écrit que l'irradiation par rayons X est "indolore pour tous les animaux, tout comme une radiographie", puis annonce une perte de poids, des troubles de la locomotion et des lésions cutanées aux zones irradiées, ainsi que des tests comportementaux dont il ne précise pas la nature.
Objectifs
Notre projet repose sur une technique innovante appelée radiothérapie FLASH. Contrairement à la radiothérapie classique, qui administre des rayons en plusieurs minutes, la radiothérapie FLASH délivre la dose en une fraction de seconde. Pourquoi est-ce une avancée majeure ? Nos recherches ont montré que cette méthode protège mieux les tissus sains tout en restant efficace contre les tumeurs, notamment les cancers du cerveau. Actuellement, la technique la plus prometteuse utilise des protons, mais ces équipements coûtent chers et ne sont pas accessibles à tous les patients. Nous travaillons donc à adapter cette technologie pour un usage clinique plus large. Pour cela, nous allons tester un appareil industriel appelé Rhodotron, capable de délivrer des doses très rapides utilisant des rayons X. Notre objectif est de vérifier qu’il peut reproduire l’effet FLASH et ainsi permettre d’adapter le Rhodotron en appareil clinique pour ouvrir la voie à des essais sur des patients à l’avenir. Ce projet pourrait transformer la radiothérapie et améliorer les traitements contre le cancer tout en réduisant les effets secondaires de ce traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans un projet visant à transférer la radiothérapie FLASH en clinique humaine. La technique FLASH a été découverte il y a 15 ans et a récemment été reconnue comme l'une des avancées majeures pour l'avenir de l'oncologie par radiothérapie. Ce projet pré-clinique permettra le transfert clinique de la radiothérapie FLASH à rayon X avec le Rhodotron qui est une machine industrielle pouvant facilement être transformé en machine clinique. Cette avancée représente un espoir significatif pour les patients atteints de cancer à leur famille.
Procédures
Toutes ces expériences réalisées à Strasbourg se font sur une journée. Tous les animaux sont d’abord transportés vers le site d'irradiation dans leurs cages d’hébergement avec enrichissement, du gel hydrique et du complément alimentaire sous forme de gel. Tous les animaux seront irradiés sous anesthésies gazeuse. L’anesthésie et l’irradiation durera au maximum 10 minutes par souris. Les animaux contrôles qui ne sont pas irradiés seront anesthésiés pendant 10min. A la fin des irradiations et après avoir vérifié le réveil des animaux et leur état général, les animaux sont replacés dans leur cage d’hébergement et immédiatement retransportés vers leur animalerie pour minimiser l’impact du transport sur l’état général des animaux.
Impact sur les animaux
L'irradiation par rayons X est indolore pour tous les animaux, tout comme une radiographie. Effets indésirables de l’irradiation attendus à moyen/long-terme sur tous les animaux sont une perte de poids, un problème de locomotion, l'apparition de lésions de la peau au niveau des zones irradiées Nous ne pouvons exclure que la tumeur cérébrale pourrait modifier le comportement des souris et parfois induire des crises d’épilepsie même si cette nuisance n'a jamais été observée dans des expériences antérieures.
Devenir
A l'issue de la procédure d'irradation les animaux seront maintenus en vie et retourneront dans leur animalerie d'origine où ils seront mis à mort à l'issue de chaque étude pour réaliser des prélèvements post mortem pour analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
L’étude des effets protecteurs de la radiothérapie FLASH sur le tissu sain nécessite l’utilisation d’un organisme complexe dans lesquels on peut étudier les altérations de la fonction de l’organe irradié. Aujourd’hui, on ne peut pas évaluer la fonction d’un organe in vitro car l’organe est composé de cellules multiples qui interagissent entre elles. L’expression des dommages induit par le radiothérapie sur ces différentes cellules est différent : certaines meurent, d’autres entrent en sénéscence, d’autres ce différencient. C’est la conjonction de ces différents dysfonctionnements complexes qui induit la perte de fonction de l’organe. De la même manière, l’effet anti-tumoral des radiothérapies conventionnelle et FLASH in vitro ne reflètent pas la réponse d’une tumeur in vivo. Par exemple une dose de 10 Gy est suffisante pour tuer la majorité des lignées de cellules tumorales in vitro alors que des doses plus élevées sont nécessaires in vivo. Aujourd’hui, des recherches sont en cours avec des mini-organes cultivés en laboratoire (organoïdes) et des morceaux de tissus, mais ces méthodes n’ont pas encore montré les effets bénéfiques de la radiothérapie FLASH. Une autre approche prometteuse consiste à utiliser des embryons de poisson zèbre. Des expériences ont montré que la radiothérapie FLASH protège bien ces embryons lorsqu’on utilise un faisceau d’électrons. En revanche, nous ne disposons de modèle tumoral chez le ZFE, nous soomes entrain de le développer. En revanche, la souris permet l’étude de ces effets dans un système intégré. L’effet protecteur et anti-tumoral de la radiothérapie FLASH a été montré à plusieurs reprises avec des faisceaux d’électrons et de protons mais pas avec des rayons X et c’est ce que nous voulons faire ici. De plus, les études menées ces dernières années montrent que la réponse des souris à la radiothéarpie est similaire à celle de l’homme. C’est pourquoi nous concentrons nos efforts sur la souris pour valider un nouveau faisceau de radiothérapie FLASH utilisant des rayons X. La souris est le modèle animal le plus pertinent pour montrer l’effet de la radiothérapie FLASH. Ici l’objectif est de s’assurer que cette technologie fonctionne bien avant de l’adapter aux traitements pour les patients. ’L'utilisation d’un autre modèle expérimental nécessiterait des mises au point longue et de nombreux animaux contraire à notre objectif de réduction.
Réduction
Pour s’assurer que nos résultats sont fiables, nous utilisons des méthodes mathématiques rigoureuses pour déterminer combien d’animaux sont nécessaires dans chaque expérience. Le nombre d’animaux nécessaires au projet est calculé en prenant en compte la taille de l’effet attendu. Ces calculs nous permettent de tirer des conclusions solides tout en réduisant le nombre de souris utilisées. De plus, pour les tests comportementaux les résultats obtenus sur groupe contrôle d’animaux sans tumeur (cohorte 1) sont utilisés pour les analyses des animaux porteurs de Glioblastome et en rémission après les traitement de radiothérapie, ceci permet de résuire le nombre d’animaux au total.
Raffinement
Nous mettons en place plusieurs mesures pour assurer le bien-être des animaux tout au long des expériences. 1. Transport sécurisé: Les souris sont transportées dans leur cage d’hébergement avec enrichissement pour éviter le stress et préserver leurs liens sociaux. Elles ont accès à de l’eau en gel et à de la nourriture enrichie pour leur confort. L’irradiation et le transport sont faits le même jour pour limiter leur temps hors de l’animalerie. Les animaux porteurs de tumeur ont une période de récupération de 10j avant le transport. 2. Irradiation sous surveillance: Les souris sont anesthésiées et placées sur un tapis chauffant pendant la radiothérapie, qui dure moins de 10 minutes. Une caméra permet de les surveiller en temps réel. Pour protéger leurs yeux, un gel ophtalmique est appliqué. 3. Prévention des infections et de la douleur: Comme la radiothérapie corps entier peut affaiblir le système immunitaire, un traitement antibiotique préventif est donné dans l’eau de boisson, un traitement antalgique préventif est aussi administré pour contrôler la poussée fébrile.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris dans cette étude car la souris est le modèle animal le plus pertinent pour répondre à nos questions qui concerne la radiothérapie: C’est l’animal de référence en radio-oncologie car sa réponse à la radiothérapie est semblable à celle de l’homme au niveau de la tumeur et du tissu sain. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes âgés de 8 semaines car le glioblastome est un type de tumeur que l’on retrouve chez des patients adultes et la radiothérapie conventionnelle est efficace mais induit des déficiences cognitives sévères.
Suivis télémétriques et prélèvements biologiques sur des phoques dans leur milieu naturel
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés au filet dans leur milieu, maintenus contraints jusqu'à trente minutes, pesés puis anesthésiés, des phoques gris et veaux-marins subissent une biopsie de lard, un prélèvement de sang, le prélèvement d'une ou deux vibrisses et le collage d'une balise sur le poil. 480 individus vont être utilisés de cette façon, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance légère, chaque capture durant une à deux heures. Le porteur décrit pourtant la biopsie de lard comme une source de "douleur modérée", ce qui entre en tension avec la gravité légère annoncée pour l'ensemble. Les phoques sont relâchés en mer aussitôt réveillés, un même individu pouvant être recapturé et échantillonné plusieurs fois au cours d'un projet mené au nom de la conservation de ces espèces protégées.
Objectifs
Le projet consiste en le suivi par télémétrie (balises émettrices) de phoques sauvages dans leur milieu naturel, et de prélèvement de quelques échantillons biologiques réalisés lors de la capture, afin de mieux comprendre leurs stratégies d’utilisation de l’espace et des ressources marines et de répondre aux attentes des gestionnaires en charge de la gestion et la conservation de ces mammifères marins protégés et/ou de leur habitat naturel. Afin de réaliser les suivis individuels, les phoques sont capturés dans leur milieu à l’aide de filets, transportés dans ces filets (pendant quelques minutes à environ 30 minutes maximum), pesés (toujours contraints dans les filets), anesthésiés, puis libérés de leur filet une fois endormis ; leur poil est séché et dégraissé de façon à coller les balises sur le poil. Quelques prélèvements biologiques sont effectués afin de compléter les informations obtenues par les balises grâce à des marqueurs génétiques et écologiques, puis les animaux sont immédiatement relâchés en mer. Ces opérations, durant environ 1 à 2 heure(s) entre la capture et le relâcher, sont intégralement réalisées sur le terrain (sur le littoral) et les animaux ne sont pas transportés en captivité. Les balises utilisées permettent de suivre leurs déplacements et activités en mer comme à terre pendant plusieurs mois (localisations, détails des plongées, périodes de repos à terre, etc.). Les balises tombent au plus tard 9 ou 10 mois après la pose, pendant la mue annuelle des phoques (lorsque le nouveau poil remplace l’ancien, la balise tombe avec l’ancien poil).
Bénéfices attendus
Les suivis télémétriques réalisés permettent de décrire les déplacements des phoques, leur comportement à terre comme en mer et leurs rythmes d'activités. Les prélèvements biologiques associés permettent de décrire leur écologie trophique (à l’aide de marqueurs issus de leurs proies et de leur habitats), leur niveau de contamination (à partir de polluants métalliques ou organiques), et de décrire la structure génétique des populations auxquels ils appartiennent (degré d’isolement ou de proximité avec les autres colonies). Ils permettent de mieux comprendre les stratégies individuelles de ces prédateurs supérieurs aux variations de leur environnement (impact du changement climatique sur la disponibilité en proies, ou sur les conditions de mer par exemple) et leurs réponses aux pressions anthropiques (telles que les activités humaines en mer et les changements globaux). Ces informations sont également primordiales pour les gestionnaires (locaux et nationaux) qui ont en charge la gestion et la protection de ces espèces protégées ou de leur habitat préférentiel.
Procédures
Les animaux sont capturés dans leur milieu naturel, contraints physiquement dans des filets pendant leur transport (quelques minutes à 30 minutes environ) puis pendant la pesée (quelques minutes). Un prélèvement de sang sur les phoques anesthésiés est réalisé et ne dure que 10 secondes environ. Une biopsie de lard, sous anesthésie, est réalisée en quelques secondes. Un ou deux prélèvement(s) de vibrisse est/sont réalisé(s) (il ne prend qu’une seconde). Du poil est prélevé sur environ 3 cm² et une balise est collée sur leur poil à l'arrière de la tête, en quelques minutes. Les phoques muant chaque année, la balise se détache au plus tard l’année suivante en tombant avec le vieux poil. Exceptionnellement, un individu peut être recapturé et échantillonné plusieurs fois sur la durée du projet, toujours à plusieurs mois voire années d’intervalle.
Impact sur les animaux
La biopsie de lard est source de douleur modérée pour les phoques, d'une durée de quelques dizaines de secondes. Le prélèvement d'une vibrisse génère une douleur légère très brève (une à quelques secondes).
Devenir
Tous les animaux sont immédiatement relâchés dans leur milieu naturel à l'issue de la procédure.
Remplacement
Le Remplacement des animaux n'est pas possible puisque l'objectif même du projet est de mieux connaitre et décrire le comportement d'espèces sauvages à préserver, il est donc indispensable de suivre des animaux de ces espèces dans leur milieu naturel.
Réduction
La Réduction est réalisée par le choix de capture d'un maximum de 30 phoques par espèce, par colonie et par période de 5 ans : ces effectifs permettent de décrire la variabilité inter-individuelle, très forte chez ces prédateurs supérieurs. Ils sont estimés à partir des travaux préliminaires (non publiés) sur les résultats acquis ces dernières années, analysés à l'aide d'outils statistiques appropriés et soulignent la forte variabilité interindividuelle des comportements étudiés. Il s'agit néanmoins d'un chiffre idéal mais pas toujours atteint car les budgets alloués à ces opérations ne le permettent pas toujours (balises télémétriques très chères). Dans ce cas, ces effectifs sont atteints après plusieurs opérations, sur quelques années. Idéalement, le sexe-ratio des captures représente aussi fidèlement que possible celui de la colonie.
Raffinement
Cette demande comporte des points limites stricts et spécifiques du projet. Le Raffinement des procédures est réalisé par une diminution des sources de stress chez l'animal lors de la capture (utilisation de filets spécifiquement construits pour ces espèces, ne les blessant pas ; absence de gestes brusques et de bruit excessif autour des animaux pendant toute la procédure ; linge sur les yeux pendant la manipulation, etc.), par la prise en compte des sources possibles de douleur (utilisation d'analgésiques), par la limitation des prélèvements (sanguins, biopsie de lard, phanères) au strict minimum pour effectuer les analyses biologiques pertinentes, et par le suivi de l'animal pendant l'intégralité de la procédure, jusqu'à son réveil et son retour spontané dans le milieu naturel (rythme respiratoire, rythme cardiaque le cas échéant, voire taux de saturation en oxygène le cas échéant). Les procédures mises en place réduisent par ailleurs les risques de blessure de l'animal comme des manipulateurs, de la capture jusqu'au relâcher. En amont des procédures ont été déterminés 1) des paramètres à prendre en compte pour exclure de la procédure des animaux affaiblis et 2) des paramètres à suivre lors de la procédure et des actions à faire immédiatement en cas d'anomalies mises en évidence.
Choix des espèces
Les animaux concernés par ces études, les phoques gris et les phoques veaux-marins, sont l’objet même du projet, puisqu’il s’agit de mieux comprendre le comportement naturel de ces mammifères marins dans leur milieu, notamment pour mieux définir les mesures de gestion et de conservation à mettre en place au niveau local et national voire international. Ces espèces sont protégées en France et font l'objet d'un programme de suivi dans le cadre de la Directive-cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Les phoques capturés, prélevés et équipés de balises sont majoritairement des sub-adultes ou adultes. Le poids minimum choisi est de 40 kg, en l’état actuel des balises utilisées (balises GPS/GSM et balises Argos), de façon à ce que le poids et surtout la surface des balises sur le corps des phoques n’entraine qu’une force négligeable de frottement lors de la nage.
Prélèvement de tissus pour génotypage de souris génétiquement modifiées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un morceau d'oreille de 2 mm est découpé sur des souriceaux de 21 à 28 jours, sous anesthésie, au moment du sevrage. 2 500 souris génétiquement modifiées vont être utilisées de cette façon, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance légère, et aucune n'est tuée dans le cadre de ce projet. L'établissement décrit le prélèvement de poils, non invasif, comme sa méthode courante et la biopsie d'oreille comme un recours quand le résultat n'est pas concluant, tout en en programmant 2 500. Les souris porteuses du génotype recherché partent vers les projets de recherche du laboratoire ou vers des prélèvements post-mortem, les autres pouvant être réutilisées pour "la formation du personnel".
Objectifs
Les souris génétiquement modifiées génotypées lors de ce projet seront utilisées dans les différents projets autorisés de notre établissement portant principalement sur la production de plaquettes et les fonctions plaquettaires. Les souris génétiquement modifiées doivent être identifiées individuellement pour faire correspondre chaque animal à un génotype spécifique. L’identification est réalisée par tatouage à l’encre aux doigts des souris. Le génotypage se fait de manière générale par prélèvement de poils (non invasif), cependant pour certaines lignées, il peut arriver que le génotypage poils donne des résultats non concluant. Il est alors nécessaire de réaliser une biopsie à l’oreille pour obtenir un génotypage fiable. L’objectif de ce projet est de prélever un bout d’oreille nécessaire à la bonne caractérisation génétique des animaux.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont de pouvoir fournir des animaux du génotype souhaité pour les projets autorisés et les prélèvements post-mortem. De plus, ce projet permet de caractériser génétiquement les animaux servant au maintien et à l’optimisation de la gestion d’élevage.
Procédures
Les souris anesthésiées sont soumises à un prélèvement de tissus à l’oreille (2 mm) qui dure 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont un stress pour les animaux. Une douleur légère et de courte durée peut être ressentie après le prélèvement prélèvement.
Devenir
Les animaux génotypés présentant le génotype souhaité iront en utilisation continue dans les projets de recherche autorisés dans notre laboratoire, pour des prélèvements de tissus post-mortem et pour le maintien de l’élevage. Les animaux ne présentant pas le génotype souhaité pourront être réutilisés pour le formation du personnel.
Remplacement
Les souris de ce projet seront utilisées dans des projets autorisés de notre laboratoire lorsqu’elles ont le génotype attendu. Les alternatives non animales et l’impossibilité de les utiliser sont détaillées dans les projets concernés. Il est indispensable de connaitre le génotype des animaux afin de les utiliser dans les projets autorisés. Il n’est donc pas possible de remplacer les animaux ici.
Réduction
Le nombre d’animaux génétiquement modifiés pour lesquels un prélèvement à l’oreille pour le génotypage sera fait est calculé en fonction des besoins expérimentaux. Les élevages sont optimisés pour produire un maximum d’animaux ayant le génotype d’intérêt pour les projets autorisés. Les animaux surnuméraires ou ne possédant pas le génotype d’intérêt peuvent être utilisés pour la formation du personnel. Le nombre d’animaux concernés par ce prélèvement de tissu invasif est réduit au maximum par la mise en place dans notre établissement de prélèvement de poils (méthode non invasive) pour la réalisation des génotypages. Cependant, cette méthode peut parfois conduire à un génotype non concluant et nécessiter un génotypage invasif par prélèvement à l’oreille.
Raffinement
Pour réduire le nombre de manipulations, la biopsie à l’oreille est réalisé au même moment que le sevrage des souriceaux. La biopsie est réalisée sous anesthésie par un personnel expérimenté et n’excède pas 5 minutes par animal. Les animaux sont surveillés sur 3 jours après le prélèvement.
Choix des espèces
Les modifications génétiques des souris produites et élevées dans notre établissement permettent de réaliser des projets de recherche autorisés et de répondre à des questions scientifiques concernant la production de plaquettes et les fonctions plaquettaires. La souris est un modèle largement connu d’un point de vu génétique, permettant de générer différentes modifications génétiques. Ses mécanismes physiologiques proches de ceux de l’Homme en font un très bon modèle d’étude pour les différents projets de notre laboratoire. Les souris seront prélevées à l’oreille entre 21 et 28 jours. La procédure de génotypage est réalisée à ce stade car elles doivent être utilisées dès l’âge adulte dans les projets autorisés ou pour des prélèvements de tissus post-mortem. Cela permet également de connaitre le génotype des animaux suffisamment tôt pour effectuer le maintien de l’élevage.
Génotypage pour maintien de lignée et inclusion en protocole
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
Biopsie de l'extrémité de la queue, moins de deux millimètres, pratiquée de préférence dans la première semaine de vie, sur animal vigile ou sous anesthésie gazeuse selon l'âge : 1 250 souris subissent ce geste pour que leur génotype soit identifié, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur écrit préférer l'intervention à une semaine parce que "les circuits de perception de la douleur ne sont pas encore matures à cette âge là", et n'attend qu'une douleur passagère. Les souris porteuses du génotype recherché rejoignent d'autres protocoles de recherche, une partie du reste est gardée pour le renouvellement de l'élevage. Celles qui n'ont pas le bon génotype, ne peuvent être utilisées en nécropsie ou ont dépassé l'âge de la reproduction sont mises à mort.
Objectifs
Afin de déterminer les animaux génétiquement altérés d'intérêt dans les cadre d'élevage et de projet APAFiS, il est nécessaire de réaliser un génotypage des souris présentes en élevage à l'animalerie. Pour ce faire, les souris subiront une biopsie de l'extrémité de la queue.
Bénéfices attendus
L'identification génétique nous permet de sélectionner les animaux à inclure dans les procédures expérimentales de recherche.
Procédures
Les souris subiront une biopsie au niveau de l'extrémité de la queue (≤2mm). Ce prélèvement se fera jusqu'à la 3e semaines de vie. L'opérateur effectuera cette biopsie préférentiellement lors de la première semaine de vie. Selon leur âge et leur capacité à répondre à une anesthésie, le geste pourra être réalisé sur animaux vigiles ou anesthésiés (anesthésie gazeuse).
Impact sur les animaux
Une douleur passagère est attendue au moment du prélèvement.
Devenir
Cette procédure vise à définir les animaux d'intérêt pour d'autres protocoles de recherche ou le maintien de la lignée. Outre les animaux d'intérêt, les animaux restants serviront au maintien des lignées et/ou seront proposés en nécropsie. Toutefois, les animaux qui n'auront pas le bon génotype et ne pouvant être utilisés en nécropsie; ou dont l'âge ne permettait plus la reproduction seront mis à mort.
Remplacement
Afin de déterminer les animaux d’intérêt pour des projets scientifiques, il est nécessaire d’effectuer une indentification génétique par un prélèvement au bout de la queue. Ce protocole étant préliminaire à des études autorisées utilisant des animaux transgéniques à des fins scientifiques, il n'est pas possible de remplacer l'utilisation des souris par une méthode alternatives.
Réduction
La procédure ne sera réalisée que sur des animaux dont le croisement d'origine permet d'obtenir le génotype d'intérêt. La vérification du génotype au cours de l'élevage nous permet de limiter les dérives génétiques. La gestion de l'élevage sera raisonnée en fonction des inclusions à différents projets et du maintien de l'lélevage. Le nombre d'animaux est défni en fonction de notre protocole actuel pour le maintien de l'élevage. Ce nombre sera réduit en fonction des portées obtenues.
Raffinement
Après leur naissance, les animaux resteront hébergés en groupe avec leur mère dans une cage bénéficiant d'un milieu enrichi (coton foisonnant, aspen brick, tube carton et dôme) jusqu'à leur sevrage. Le geste sera réalisé au cours des 2 premières semaines de vie des souriceaux pour limiter la douleur associée à ce geste. Après sevrage, les animaux seront hébergés en groupe et avec un milieu enrichi. Les souris seront vérifiées quotidiennement et différentes mesures seront mises en place pour assurer leur bien-être. Dans le cas où un point limite serait atteint, l'animal concerné sera mis à mort.
Choix des espèces
Nos protocoles d'étude impliquent une vérification du génotype concernant les modèles expérimentaux murins transgéniques. Les souris seront préférentiellement génotypées à une semaine de vie car les circuits de perception de la douleur ne sont pas encore matures à cette âge là. Ainsi le geste ne sera pas traumatique et sera conforme aux bonnes pratiques. En cas de nécessié, le prélèvement sera réalisé avant leur sevrage (maximum 3 semaines).
Impact d’une manipulation des contrôles inhibiteurs des neurones dopaminergiques en modèles de maladie de Parkinson EU2/2 (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Transportées d'un établissement à l'autre pour y passer deux examens d'IRM de deux heures sous anesthésie, 996 souris vont être utilisées dans ce projet sur la maladie de Parkinson, dont 320 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 160 opérées sous anesthésie puis tuées avant tout réveil. Elles subissent une biopsie de queue sur animal vigile vers le sixième jour de vie, une chirurgie d'une heure trente à quatre heures, puis jusqu'à trente-six tests comportementaux de dix à quarante-cinq minutes répartis sur vingt semaines, avant d'être toutes mises à mort pour prélèvement de tissus. Le porteur indique que la lésion dopaminergique entraîne une perte de poids et des déficits moteurs, et que les altérations des seuils de douleur "ne peuvent être soulagées car c'est l'objet de l'étude". Sur le remplacement, il affirme que la structure cérébrale visée n'a été localisée que chez les mammifères, ce qui exclut selon lui tout autre modèle.
Objectifs
MODIFICATION: La perte des neurones dopaminergiques dans la maladie de Parkinson s’accompagne d’un dysfonctionnement de certains circuits cérébraux et de symptômes moteurs et non-moteurs qui restent difficiles à prendre en charge. La lésion d’une région cérébrale incluant une structure qui est un contrôle de ces neurones dopaminergiques peut améliorer certains symptômes. L’identification récente d’un marqueur moléculaire sélectif de cette structure permet désormais d’étudier les conséquences d’une modulation de l’activité de cette structure dans un modèle de la maladie de Parkinson. L’objectif du projet est ainsi de tester si l’inhibition sélective de cette structure peut soulager les symptômes nociceptifs, moteurs, cognitifs et anxiodépressifs. Les patients Parkinsoniens présentent par ailleurs des altérations structurelles et fonctionnelles de leur réseaux cérébraux, visibles par imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces altérations de la connectivité cérébrale pourraient être modifiées par l’inactivation de notre structure d’intérêt. L’identification des changements de connectivité cérébrale et la mise en évidence de l’implication de zones spécifiques au niveau du cerveau pourraient aider la recherche préclinique et clinique, et accélérer les stratégies thérapeutiques. Ce projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateur: EU1 et EU2. La nécessité de procéder à des séances d'imagerie par IRM conduit à l'ajout de 40 animaux .
Bénéfices attendus
La structure cérébrale ciblée par ce projet exerce un contrôle inhibiteur sur les systèmes dopaminergiques, qui dégénèrent dans la maladie de Parkinson. Ce projet doit permettre de tester si une inhibition de cette structure peut améliorer les symptômes nociceptifs, moteurs, cognitifs et anxiodépressifs, apportant ainsi une preuve de concept sur le potentiel thérapeutique de cette cible anatomique. La maladie de Parkinson est la seconde maladie neurodégénérative la plus fréquente. Connue pour ses symptômes moteurs, cette maladie a aussi des conséquences délétères non-motrices, incluant douleur, troubles de l’humeur et déficits cognitifs. Les patients présentent en moyenne 14 symptômes dans les phases précoces de la maladie et plus de 20 dans des phases plus tardives, mettant en évidence le besoin de prendre cette complexité en considération dans la recherche préclinique.
Procédures
MODIFICATION Les animaux sont soumis à une biopsie de tissu pour réaliser leur génotypage, cette biopsie est effectuée sur animal vigile autour de 6 jours postnatal, ou à défaut sur animal sous anesthésie à partir de 12 jours postnatal. Les animaux sont soumis à une biopsie de tissu pour réaliser leur génotypage, cette biopsie est effectuée sur animal vigile autour de 6 jours postnatal, ou à défaut sur animal sous anesthésie à partir de 12 jours postnatal. Des animaux sont soumis à 1 chirurgie d’au maximum 1h30 ou 4h, et un maximum de 36 tests comportementaux de 10 à 45 minutes chaque, répartis sur 20 semaines avec au moins un jour de repos entre chaque test. Les animaux sont soumis à deux examens IRM sous anesthésie, incluant chacun au plus une séquence d'IRM fonctionnelle de 16min, une d'IRM anatomique de 10 min et une d'IRM de diffusion de 60 min (TOTAL=2 heures maximum par examen) (EU2).
Impact sur les animaux
MODIFICATION Une douleur légère et de courte durée peut être provoquée par la biopsie de tissus. La chirurgie peut entraîner une perte de poids transitoire, une douleur postopératoire modérée, une inflammation locale transitoire autour du dispositif des points de suture (peau du crâne). Les tests comportementaux peuvent s’accompagner d’un stress léger. Les lésions dopaminergiques modélisant la maladie de Parkinson peuvent entrainer une perte de poids sur les 10 premiers jours après la lésion. Des déficits moteurs liés à la modélisation de la maladie de Parkinson sont également attendus, ainsi que des altérations sensorielles des seuils de douleur qui ne peuvent être soulagées car c’est l’objet de l’étude. Le transport et l’environnement inconnu de la nouvelle animalerie peuvent également entrainer un stress chez les animaux au moment du changement d’EU.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus.
Remplacement
MODIFICATION Compte tenu du sujet du projet, il est impossible de remplacer le modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, les comportements étudiés et la connectivité cérébrale nécessitent un système nerveux complet et un animal entier, vivant et vigile. L’existence et la localisation de la structure cérébrale étudiée n’ont pour l’instant été établies que chez les mammifères, ne permettant donc pas en l’état actuel des connaissances d’utiliser un autre modèle animal.
Réduction
Les expériences sont menées en cherchant à limiter le nombre d'animaux, tout en obtenant l’information scientifique recherchée. Pour les diverses expériences, ce nombre d'animaux nécessaire pour tirer des conclusions scientifiques statistiquement fiables est défini sur la base de notre expertise, de l'analyse de la littérature et de calculs de power analyse.
Raffinement
MODIFICATION Les animaux sont hébergés en groupe sociaux dans des cages enrichies (bâton, tunnel, coton et frisure) favorisant leur comportement naturel (ronger et faire des nids). Ils sont acclimatés aux conditions d’hébergement et habitués aux expérimentateurs. Ils sont habitués à la manipulation avant la chirurgie, ainsi qu’aux environnements des tests comportementaux avant leur réalisation. Les animaux seront suivis pour déceler tout signe de mal-être. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont utilisées, la température maintenue (tapis chauffant) et les yeux protégés par du gel oculaire. Après la chirurgie, une grille d’évaluation est utilisée pour le suivi des animaux. Des soins, une administration d’antalgique ou d’anti-inflammatoire et/ou une séparation des animaux seront réalisés si besoin après concertation avec le vétérinaire ou la cellule chargés du bien-être animal. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures pour limiter ou soustraire l’animal à la souffrance. Le transport entre les 2 EU se fera dans des cages sécurisées avec nourriture et eau gélifiée et une période de 1 semaine sera respectée avant le début des examens IRM. Durant celui-ci, une anesthésie sera utilisée pour réduire au maximum le stress de l'animal. Leurs yeux seront protégés du dessèchement par l’application d’un gel de protection. La température et la respiration des animaux seront en permanence surveillées par un système de monitorage et maintenue par un système de chauffage du berceau de l’IRM et un tapis chauffant. En cas de chute de la température et/ou d’une respiration altérée, l'acquisition en cours sera immédiatement interrompue et l'animal sorti de l'IRM et pris en charge. Il sera placé dans une enceinte chauffante jusqu'à son réveil, sous surveillance. Des points limites ont été établis afin de soustraire les animaux à la douleur.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris modifiées génétiquement pour cibler sélectivement les neurones de la structure cérébrale étudiée. Ceci implique l'utilisation de souris spécifiques et ne permet pas l'utilisation d'autres espèces. Étant donné que les études nécessitent des systèmes neurobiologiques matures, des animaux adultes seront utilisés. Le génotypage est prioritairement effectué entre 6 et 8 jours, et la chirurgie à partir de 8 semaines d’âge.
Conséquences de l’enrichissement du milieu de vie sur le bien-être de chèvres laitières – Tests comportementaux. MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Confrontées à des éléments nouveaux pour mesurer leur peur de la nouveauté, 67 chèvres laitières passent six tests comportementaux d'une dizaine de minutes évaluant réactivité émotionnelle, sociabilité et flexibilité cognitive, dans des procédures relevant d'un niveau de souffrance léger. Le porteur reconnaît que ces tests peuvent provoquer des tentatives de fuite, des comportements de défense répétés ou au contraire une prostration, tout en affirmant qu'ils sont conçus pour n'induire que des réponses légères. L'objet réel est la validation de capteurs et d'algorithmes censés mesurer automatiquement le bien-être des animaux non-humains en élevage, usage pour lequel il juge la chèvre "irremplaçable". Les 67 chèvres retournent à l'élevage à l'issue, aucune n'étant mise à mort dans le cadre du projet.
Objectifs
La transition agroécologique vise à rendre les pratiques agricoles plus durables et respectueuses de l'environnement en intégrant les principes de l'agroécologie: la conservation et l'utilisation de la biodiversité, le recyclage pour une meilleure efficacité, l’adoption de leviers pour atténuer ou s'adapter aux changements climatiques. Dans le cas des systèmes d’élevage, cette transition aura des répercussions sur le bien-être des animaux. Ceux-ci seront, en effet, exposés à des conditions environnementales plus variables et moins contrôlées, ce qui pourrait accroître leur bien-être en leur permettant d’exprimer plus librement leur comportement naturel. Cependant, l’exposition possible aux aléas climatiques ou alimentaires pourrait au contraire dégrader d’autres aspects de leur bien-être. Il est donc important d’identifier les indicateurs de bien-être et d’être capable de les évaluer objectivement. Ce projet propose d’associer les progrès technologiques de l’élevage de précision aux méthodes de l'intelligence artificielle pour relever ce défi. Le comportement est un élément clé pour l’évaluation du bien-être. Notre équipe a déjà développé un modèle qui permet de caractériser automatiquement et de façon dynamique de nombreux comportements en utilisant des capteurs et des outils numériques. Une approche complète intégrant également observations et des tests comportementaux est maintenant nécessaire pour valider l’utilisation de ces outils numériques pour l’évaluation du bien-être, et plus particulièrement son amélioration. Notre objectif est de mettre en place un dispositif expérimental permettant de suivre les comportements de chèvres laitières dans un milieu enrichi, par l’enrichissement physique du milieu de vie (projet initial) ou l’accès libre à une aire extérieure (nécessitant une modification du projet initial avec l’ajout de 28 animaux) et de caractériser ainsi, d’un point de vue numérique, la signature comportementale associée à un meilleur bien-être grâce aux données issues des capteurs et de leur analyse par intelligence artificielle. Des observations et tests comportementaux seront conduits en parallèle afin de valider cette caractérisation numérique. Ainsi, ce projet interdisciplinaire intégrant Ethologie, Modélisation et Intelligence artificielle permettra de faire la preuve de concept de l’existence de profils comportementaux associés à l’amélioration de l’état de bien-être et détectables à l’aide des outils de l’élevage de précision.
Bénéfices attendus
Cette étude est une étape importante de notre projet plus large portant sur l’identification et la détection d’indicateurs de bien-être grâce aux nouveaux outils numériques, dans le but de mieux surveiller et donc d’améliorer in fine le bien-être des animaux d’élevage dans le contexte de la transition agroécologique. En outre, l’intérêt scientifique est important car notre étude permettra d’aborder le bien-être des animaux avec une vision intégrative allant du suivi dynamique du comportement dans le milieu de vie habituel, y compris dans sa dimension sociale, jusqu’à la réponse des animaux lors de défis cognitifs (tests comportementaux). Elle contribue ainsi à la compréhension du bien-être animal jusqu’à la prise en compte des états mentaux des animaux d’élevage, en accord avec les évolutions conceptuelles les plus récentes dans le domaine des sciences du bien-être animal. Enfin, la méthodologie développée ici sera applicable à notre espèce d’intérêt, la chèvre, mais pourra également s’appliquer à d’autres modèles animaux. Elle ouvrira ainsi la voie à de futures études.
Procédures
L’ensemble des animaux de l’étude sera soumis à une série de six tests comportementaux (environ 10 min / test) pour lesquels nous réalisons cette demande. Chaque test sera réalisé une seule fois par animal. Il s’agit de tests permettant l’évaluation de la réactivité émotionnelle, de la sociabilité et de la flexibilité cognitive des animaux (sur la base de récompenses alimentaires appétantes). La "réactivité émotionnelle" fait référence à la manière dont les animaux réagissent à différents stimuli ou situations (par exemple, s’ils expriment de la peur face à une situation nouvelle). La "sociabilité" concerne la capacité des animaux à interagir et à se comporter avec leurs congénères de manière positive et adaptée (par exemple, sans agressivité excessive). Enfin, la "flexibilité cognitive" se refère à la capacité des animaux à s'adapter mentalement à des situations changeantes ou nouvelles. Cela peut inclure leur capacité à apprendre de nouvelles tâches ou à résoudre des problèmes. En cas de bien-être accru, une diminution de la réactivité émotionnelle, ainsi qu’une augmentation de la sociabilité et de la flexibilité cognitive sont attendues.
Impact sur les animaux
Malgré les précautions que nous prenons (ex. utilisation de récompense alimentaire, aire de test proche du lieu de vie), nos tests peuvent constituer une source de stress pour certains animaux. Il est en effet nécessaire de les confronter à des éléments nouveaux pour évaluer leur néophobie. En termes de manifestation comportementale, cela pourrait se traduire par des tentatives de fuite (ex. tenter de sauter par-dessus les barrières), des comportements de défense répétés, une absence d’habituation (i.e. pas de diminution des comportements de stress au fil des expositions) ou au contraire un animal prostré, immobile et en retrait, non réactif à son environnement. Les tests étant ponctuels et de très courte durée (maximum 10 min par test), nous ne nous attendons pas à des effets à long-terme comme un état de stress chronique.
Devenir
Les tests de comportement n’impliquent aucune mesure invasive sur les animaux. Les animaux retournent dans l’élevage à la fin.
Remplacement
Le projet vise à caractériser les profils de comportements des chèvres dans un milieu enrichi et à étudier l’impact de cet enrichissement sur leurs réponses aux différents tests. L’utilisation des chèvres est irremplaçable dans ce contexte.
Réduction
Le choix de nos effectifs (N=2x14 pour chaque situation expérimentale testée) constitue un bon compromis entre la puissance statistique nécessaire à nos futures analyses et la faisabilité expérimentale. Des comparaisons statistiques avec des tests adaptés aux paramètres mesurés seront en effet possibles avec une répartition de 14 animaux par lot expérimental, en tenant compte de la variabilité inter-individuelle attendue et y compris en cas de données manquantes chez quelques animaux. Des groupes sociaux de 14 individus sont, par ailleurs, en adéquation avec la pratique d’élevage habituelle pour les animaux que nous étudions. Enfin, le suivi de 28 animaux simultanément grâce à une approche combinant observations, tests et capteurs constitue un effectif important pour une telle étude. Les quatre animaux supplémentaires permettant les tests préliminaires, ainsi que les sept animaux permettant de réaliser les tests de sociabilité (pour jouer le rôle du « congénère inconnu ») contribueront à l’efficacité et au bon déroulement de nos protocoles.
Raffinement
L’étude porte sur l’amélioration des conditions de vie et de l’état de bien-être des chèvres en condition d’élevage. Le principe expérimental repose donc sur une amélioration du milieu des animaux sans intervenir sur les autres aspects de leur vie habituelle (i.e. conditions standards). Les conditions standards sont cependant déjà favorables puisqu’elles impliquent notamment une vie en groupe social stable, une alimentation équilibrée sans restriction particulière et une litière adaptée et appréciée par les animaux d’après l’état des connaissances actuelles. Seuls nos tests comportementaux pourraient être perçus comme stressants par certains animaux, surtout pour les premiers tests qui visent à évaluer leur niveau de peur de la nouveauté face à différentes catégories d’éléments nouveaux, physiques, sociaux et humains. Cependant, ces tests sont conçus pour ne pas induire des états de stress trop intenses mais uniquement des réponses légères. Nous réduisons ce potentiel stressant à son strict minimum grâce à plusieurs mesures comme le fait de tester les animaux dans une aire de test proche de leur lieu de vie, d’éviter les situations d’isolement social grâce à la présence constante de congénères, d’utiliser des renforcements alimentaires et de porter une attention particulière aux techniques de manipulation des animaux, grâce à la mise en place de couloirs par exemple. Enfin, des points limites ont été mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Ce projet s’intègre dans le programme de recherche de l’unité de recherche qui consiste à associer les progrès technologiques (capteurs, intelligence artificielle, ...) pour identifier et évaluer les indicateurs de bien-être des animaux d’élevage (caprins, porcins, ovins). Nous utiliserons l’animal modèle de l’unité : la chèvre laitière. Dans cette étude nous n’utiliserons que des femelles adultes en lactation. Notre projet possède en effet une forte composante appliquée et cherche à répondre à des enjeux sociétaux majeurs liés aux pratiques d’élevage actuelles et futures. Nous nous sommes donc placées dans une situation fidèle à la pratique étudiée, à savoir l’élevage de chèvres laitières maintenues en groupes de femelles adultes. Cependant, la méthodologie que nous développons grâce à cette étude (e.g. utilisation de capteurs) sera transférable à d’autres catégories d’animaux de la même espèce et à d’autres espèces.
Travaux pratiques : Formation expérimentation animale niveau « Réalisateur »
- Enseignement supérieur
Rats : 55
Gavés, piqués en intrapéritonéal, sous-cutané et intramusculaire, soumis à des prises de sang par voie sublinguale, saphène ou caudale sous anesthésie, 55 souris et 55 rats passent entre les mains d'étudiants de master, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les mêmes individus sont utilisés lors des deux séances, et passent aussi des tests d'anxiété, d'activité, de coordination locomotrice et de mémorisation. Cent d'entre eux seront réutilisés dans d'autres protocoles autorisés et dix proposés à l'adoption, les autres tués à l'issue de la seconde séance. Le porteur revendique vouloir "inculquer une culture du soin" et récupère pour ces séances des animaux de fin de protocole d'autres équipes, la formation étant rendue obligatoire par le décret de 2013.
Objectifs
La législation en vigueur en France depuis la parution du décret 2013-118 rend obligatoire la formation à l'expérimentation animale pour toute personne devant manipuler des animaux au cours d'expérimentations. Dans ce cadre, nous allons proposer aux étudiants de Master 2 inscrits dans le Master Santé de notre Université une formation de niveau "Réalisateur" au cours du 1er semestre, leur permettant ainsi de poursuivre leur stage en laboratoire au cours du 2nd semestre dans un cadre réglementaire. Il est envisagé d'avoir une dizaine d'étudiants inscrits par année universitaire. Les travaux pratiques que nous proposerons aux étudiants se feront en 2 séances.
Bénéfices attendus
Nous viserons à inculquer une culture du soin à tous les étudiants au cours des manupilations des animaux. Nous veillerons à ce que les étudiants sachent pratiquer les gestes de base de manipulation, de contention, d'administration de substances ainsi que de prélèvements dans des conditions de sécurité maximale aussi bien pour les animaux que pour les expérimentateurs.
Procédures
Gavage (moins de 3 min/administration) : 1 à 2 essais de gavage durant la séance 1 ; contention manuelle des animaux vigiles, gavage avec une solution saline. Prélèvements de sang (moins de 5 min/prélèvement) : 1 à 2 essai prélèvements par voie d’abord durant la séance 1 ; contention manuelle des animaux anesthésiés, manipulations et prélèvement d’au maximum 0,3 mL de sang par voie d’abord. Comportement (5 à 20 min /évaluation suivant les tests) : 1 fois/test ; placement des animaux vigiles dans des dispositifs de mesure de l’anxiété, de l’activité, de la coordination locomotrice, des capacités de mémorisation, et enregistrement de leurs déplacements.
Impact sur les animaux
Stress dû à la manipulation pour les différents gestes - Gavage - Injection intra-péritonéale - Injection sous-cutanée et intra-musculaire sous anesthésie générale - Prélèvement de sang (sublingual, veine saphène, veine caudale) sous anesthésie générale
Devenir
Nous proposerons les animaux aux différents utilisateurs de la plateforme animalerie pour une réutilisation dans le cadre de projets déjà autorisés et à l'adoption. Les animaux pour lesquels nous n'aurons pas trouvé de solution de ré-utilisation ou de placement seront mis à mort à la fin de la séance 2 du TP.
Remplacement
Avant le début des manipulations des animaux nous utiliserons un mannequin de rat fourni par la plateforme animalerie pour appréhender les gestes de préhension et de gavage. En dehors de cette étape, il n'est pas possible d'apprendre les gestes proposés sans utiliser des animaux.
Réduction
Plusieurs semaines avant le début des travaux pratique, le responsable de la formation contactera la plateforme animalerie pour tenter de récupérer des animaux de fin de protocole d'autres équipes de recherche. La SBEA de la plateforme animalerie donnera son aval à la réutilisation des animaux pour ce protocole léger. De plus, les animaux utilisés au cours de la première séance seront réutilisés au cours de la seconde séance nous permettant ainsi de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés au cours de ce projet d'enseignement.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe (nombre en fonction du poids de chaque individu pour respecter les conditions d'hébergement décrite dans la loi. De plus nous fournirons un enrichissement de l'environnement avec des tubes en carton, de la litière foisonnante, des buchettes en bois, et un igloo en plastique et roue d'activité pour les souris. De la musique sera diffusée dans les salles de stabulation. Les animaux seront anesthésiés lors des procédures d'injection sous-cutané, intramusculaire et pour les prélèvements de sang. Des sondes de gavages et des aiguilles de diamètre et de taille adaptées seront utilisées pour pratiquer les administrations et les injections. Nous n'attendons aucune souffrance supérieure à celle induite par l'insertion d'une aiguille au cours de ce projet. Néanmoins, chaque geste sera présenté à plusieurs reprises par l'enseignant, et supervisé pour chaque stagiaire. Si le geste venait à être mal initié, le stagiaire serait repris immédiatement et le geste sera à nouveau expliqué et montré. Par ailleurs, si un animal venait à subir des attaques de la part de ses congénères, nous séparerons l'aggresseur et soignerons l'animal blessé en désinfectant la plaie (Vétédine) et au pire des cas par la pose de points de sutures réalisés par une personne habilitée à réaliser des actes chirurgicaux conformément à Loi.
Choix des espèces
La formation à l'expérimentation animale proposée au sein du Master 2 santé concernera les rats et les souris car ce sont les seuls animaux pour lesquels la plateforme animalerie du CURS (Centre Universitaire de Recherche en Santé) de l'UPJV possède l'agrément et que donc les étudiants vont rencontrer lors de leur stage de Master 2. Nous utiliserons des animaux adultes car ce sont les âges les plus couramment utilisés au sein des laboratoires.
Etude de phytomolécules pour renforcer l’immunité et le microbiote intestinal lors des infections respiratoires chez le poulet
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Inoculés par voie intratrachéale d'un virus influenza aviaire, 576 poulets subissent aussi un prélèvement de sang au sinus occipital, tous tués à l'issue pour autopsie et prélèvement d'organes. 320 d'entre eux relèvent d'un niveau de souffrance modéré, 256 d'un niveau léger. Le porteur indique que l'infection peut provoquer dès vingt-quatre heures une prostration et une gêne respiratoire, et que les oiseaux présentant au moins trois de six signes cliniques seront tués au pentobarbital, l'objet du projet étant d'évaluer si une alimentation enrichie en phytomolécules renforce l'immunité des poussins de couvoir industriel. Le nombre d'animaux par lot n'est jamais donné, le porteur se bornant à écrire qu'il sera "adapté aux buts de l'expérimentation" et "optimisé".
Objectifs
Chez les mammifères, le microbiote intestinal contribue au développement et au fonctionnement du système immunitaire. Toute perturbation dans cette communication favorise les maladies et les infections. Dans les couvoirs industriels, les poussins éclosent dans des environnements extrêmement propres, ne permettant pas la transmission naturelle du microbiote par les poules, ce qui empêche la mise en place précoce d’un microbiote intestinal bien équilibré. Il s’avère donc essentiel d’étudier comment le microbiote intestinal contribue au développement immunitaire et à la robustesse des poulets face aux virus influenza aviaires, très présents dans les élevages. Notre projet a pour objectif de fournir une description complète du développement fonctionnel du système immunitaire des muqueuses du poulet en relation avec la colonisation intestinale précoce due à une alimentation riche en métabolites secondaires de plantes (phytomolécules A et B), ce qui permettra de mieux comprendre les effets bénéfiques de cette alimentation sur l'immunité des muqueuses des voies gastro-intestinales et respiratoires dès le début de vie et face aux infections respiratoires.
Bénéfices attendus
Nous explorons un domaine de recherche relativement nouveau en aviculture et les connaissances obtenues pourraient étayer une meilleure vision du dialogue entre les muqueuses respiratoires et intestinales (l’axe intestin-poumon) chez les oiseaux lors des infections virales, tout comme la mise en œuvre de nouvelles pratiques rationnelles d’élevage en privilégiant une alimentation riche en métabolites secondaires de plantes (phytomolécules) favorable au développement de l’immunité innée du poussin (phytomolécules A ou B) et une gestion durable (alimentation contrôlée pour son action sur les propriétés favorables du microbiote ; mise à disposition de probiotiques dont l’action sur la réponse immunitaire est définie).
Procédures
Tous les animaux auront un seul prélèvement de sang qui ne dure que quelques secondes. Une partie des animaux aura une seule inoculation du virus ou de sérum physiologique qui dure également quelques secondes
Impact sur les animaux
Pour l’infection avec les virus influenza aviaires faiblement pathogènes, au cours de l’infection, les animaux peuvent présenter dès 24h des signes cliniques modérés (mobilité réduite/prostration et dyspnée) du type « syndrome grippal », qui sont liés à la réponse de l’organisme à l’infection virale, mais ne présagent pas toujours d’une issue fatale. L’inoculation intra-trachéale pourra occasionner une légère inflammation de la trachée, avec une durée estimée de moins de 24h. Pour les prélèvements de sang, un hématome au sinus occipital pourra être observé, avec une résorption au bout de 24 heures. Un stress de contention est attendu lors du gavage, de l’inoculation intra-tracheale et de la prise de sang. Pour les 3 techniques, la contention ne depassera pas 1 minute.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des autopsies et divers prélèvements d’organes pour plusieurs analyses.
Remplacement
Le dialogue microbiote-réponse immunitaire-influenza aviaire résulte d’un ensemble complexe de paramètres qu’il est impossible de remplacer par des approches in vitro ou in silico. De même, l’effet d’une alimentation à base de phytomolécules sur le microbiote intestinal ne peut pas être testé autre que in vivo afin d’élucider ses bénéfices pour les animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux par lot sera adapté aux buts de l’expérimentation et permettra d’identifier les paramètres immunitaires régulés par le microbiote intestinal suite à la délivrance d’une alimentation à base de phytomolécules suivi ou non par une infection aux virus d’Influenza aviaire. Ce nombre d’animaux est optimisé en s’appuyant sur les résultats obtenus lors d’autres expérimentations. Nos effectifs seront déterminés et vos résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. D’autres équipes de recherche seront informées des expérimentations afin qu’elles puissent réaliser des prélèvements autres que les nôtres sur les animaux témoins/non infectés.
Raffinement
Les animaux seront maintenus en groupe sur sol ou dans des isolateurs adaptés en nombre et en taille, dans des conditions environnementales contrôlées, avec nourriture et boisson à volonté pour éviter la compétition. Ils bénéficieront d’un enrichissement social, ils auront des objets à picorer. Les points limites seront respectés, avec l’utilisation d’une grille d’évaluation adaptée aux infections par les virus IAFP. Ces infections à grippe sont connues de l’équipe technique. Une visite supplémentaire des animaliers pourra être prévue en cas d’animaux dont le point limite semblerait pouvoir être atteint dans les prochaines heures suite à la dernière visite. Les animaux qui présenteront au moins 3 des 6 paramètres suivants à 24h (c’est-à-dire, suite à au moins 3 vérifications journalières) seront euthanasiés par injection de pentobarbital : - difficulté respiratoire visible ; - fermeture anormale de l'œil (mi-fermé, fermé) ; - position anormale de la tête et de la queue ; - posture anormale des ailes (écartées, tombantes) ; - plumage ébouriffé ; - absence de réponse à la stimulation (immobilité). L'ensemble des gestes techniques est assuré par du personnel formé et compétent. De plus, nous donnerons une récompense aux animaux une fois le dernier prélèvement réalisé , sous la forme de vers de farine autoclavés.
Choix des espèces
Notre objectif est d’évaluer la contribution des régulateurs précoces du microbiote intestinal au développement et au fonctionnement du système immunitaire inné des poulets, espèce majeure de l’élevage des volailles domestiques et très sensible à l’infection par les virus d’Influenza aviaire. Les animaux seront utilisés entre 1 et 28 jours d'âge, moment auquel le microbiote intestinal va acquérir sa maturité et influencer le plus la physiologie et le développement/fonctionnement du système immunitaire du poulet au niveau intestinal et respiratoire.