Procédures légères
Effet des extraits naturels de baie d’aronia sur les performances de fertilité chez la souris femelle dans un contexte de micropolluants
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Un pesticide entrant dans la composition des produits antipuces pour chiens et chats est administré chaque jour pendant trois semaines à 72 souris femelles, à la dose réglementaire autorisée dans l'eau potable. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et toutes les souris sont tuées à l'issue, pour prélever leurs tissus. Elles subissent aussi un frottis vaginal quotidien pendant quinze jours, deux prises de sang sous anesthésie et deux injections destinées à hyperstimuler l'ovaire. Le porteur indique que ce micropolluant ne présente "pas d'effets indésirables notables" aux doses réglementaires, alors que l'intérêt du projet tient au stress cellulaire qu'une étude antérieure de la même équipe lui attribue.
Objectifs
Les objectifs de ce projet de recherche sont de tester l’efficacité d’une supplémentation en Aronia sur le stress cellulaire. La baie d’aronia est l’un des fruits les plus riches en antioxydants naturels, et pourrait être utilisée en complément alimentaire sous 2 formes : sous une forme de jus d’Aronia ‘Biologique’, ou sous une forme protégée qui est une solution enrichie en aronia encapsulé. Pour mieux observer l’efficacité de l’aronia, nous la testerons dans 2 conditions : une condition « contrôle » et une condition soumis à un stress lié à une alimentation dégradée par la présence de micropolluants. Certains polluants couramment présents dans notre environnement peuvent augmenter le stress cellulaire. Un micropolluant que nous avons testé il y a 2 ans sur des souris a montré induire un stress cellulaire, notamment nous avons observé une élévation de 3 indicateurs de stress et de l’expression de gènes de détoxification. Ce micropolluant est accessible par le grand public et présent dans l’environnement puisqu’il rentre dans la composition des solutions anti-puces des chiens et chats, et dans le traitement des céréales. Il est toujours présent dans l’environnement et dans le sang de plus de 20% d’une cohorte de patients traités pour infertilité. Dans la littérature, un des effets observés en culture cellulaire est l’augmentation de radicaux libres (molécules du stress cellulaire) conduisant à un vieillissement cellulaire précoce.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension du role que peut avoir une supplementation en Aronia en cas exposition à des polluants environnementaux dans le développement de la fonction reproductrice. Il aura des bénéfices en biotechnologie, en comparant l’activité de l’aronia sous forme encapsulée ou non (activité antioxydante améliorée, durée de stockage) ; des benefices pour la santé animale et humaine, puisque l’aronia pourrait améliorer la santé de l’ovaire et la qualité des cellules germinales. Enfin, à plus long terme, la capsule renformant l’aronia pourrait etre modifiée pour accueillir des composants qui ciblent plus spécifiquement des tissus
Procédures
Les souris femelles seront exposées quotidiennement à des extraits d’antioxydant et à un pesticide micropolluant à une dose réglementaire autorisées dans l'eau potable pendant 21 jours. Pendant 15jours, un suivi du cycle oestrien sera réalisé sur les souris femelles à l’aide d’un frotti qui dure une dizaine de secondes. Deux prélèvements de sang de quelques secondes seront réalisés sous anesthésie gazeuse seront réalisés avant et après exposition (3 semaines d’intervalle). A la fin de l’exposition, 2 injections à 34h d’intervalle seront réalisées afin d’hyper stimuler l’ovaire. L’euthanasie sera réalisée sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Selon notre expérience lors d’une étude précédente ainsi que celle de nos collaborateurs, l’exposition à la micropolluant aux doses réglementaires autorisées ne présente pas d’effets indésirables notables. Dans une étude précédente, les animaux exposés pendant 21 jours, n’ont pas subi de mortalité ou de perte de poids. Il n’y a pas eu de comportement de mal-être observé. Dans cette étude, la prise de sang ou l’administration du micropolluant pourront occasionner du stress, mais de courte durée dans le temps. Pour limiter le stress lié à la manipulation, les animaux seront manipulés, avant l’expérimentation, pendant une semaine par les expérimentateurs pour limiter leur appréhension. La prise de sang peut engendrer un hématome au niveau du site de prélèvement.
Devenir
Afin de caractériser l’effet de nos traitements, nous devons récupérer en fin d’expérimentation, sur l’ensemble des animaux les tissus et organes indispensables pour identifier les effets des antioxidants pour cela les animaux seront euthanasiés
Remplacement
Nous avon deja réalisé 2 méthodes in vitro pour mesurer les effets de l'aronia : 1/ des études in vitro (sans cellule) ont montré une activité antioxydante importante à l’aide de méthode biochimique . Nous avons également réalisé des cultures in vitro de cellules ovariennes où l’aronia sous forme liquide et sous forme encapsulée a montré une activité antioxydante. L’aronia réduit le niveau intracellulaire de stress cellulaire, ainsi que l’apparition de marqueurs fluorescents sensibles au stress. De plus, l’expression de gènes liés à la détoxification et au stress cellulaire est augmentée à la suite de l’exposition par de l’aronia. Toutefois, l'étude des effets de l’Aronia sur la fonction de reproduction nécessite de recourir à un modèle animal complexe tel que la souris afin d’évaluer les réponses physiologiques et la fonction de reproduction qui implique plusieurs organes qui interagissent finement entre eux et ne peut être analysé qu’au niveau de l’animal entier. Nous pourrons mesurer l’évolution du poids, l’engraissement, et la fertilité par des marqueurs de la fonction ovarienne.
Réduction
Nous avons un effectif total de 72 souris qui seront répartis dans 6 groupes de 12 souris definis comme suivant : Groupe1 : contrôle, Groupe 2 : Aronia (encapsulé), Groupe 3 Aronia (aqueux), Groupe 4 : micropolluant, Groupe 5 : micropolluant + Aronia (encapsulé) ; Groupe 6 : micropolluant + Aronia (aqueux). Le nombre de 12 animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés qui peuvent avoir de faible variation. Pour calculer l’effectif requis, nous nous sommes appuyés sur des études précédentes montrant qu’un minimum de 12 animaux sont nécessaires pour détecter une différence de marqueurs sanguins en réponse à une supplémentation en antioxydant. A partir de ces données, nous pouvons évaluer un besoin de 12 animaux de chaque groupe afin de détecter une différence significative sur des marqueurs "fins"
Raffinement
Nous raffinerons nos expériences en soulageant l’inconfort ou le stress potentiels subis par les animaux tout au long du protocole expérimental, en logeant les souris par groupe de minimum 3 individus, en mettant à disposition le matériel nécessaire pour faire un nid (ouate et cabane en carton), et en manipulant quotidiennement les animaux par le même expérimentateur. Une semaine avant le début de l’expérimentation les animaux seront manipulés avec renforcement positif (récompense : ex : un morceau de biscuit, ou un peu de lait sucré) afin de minimiser le stress des animaux durant la période de procédure expérimentale. Pendant les expériences, nous suivrons quotidiennement le bien-être de nos animaux, en particulier leur poids et leur posture et par l’utilisation d’une table avec des points limites gradés. A la fin de l'experimentation, la mise à mort sera réalisée après sédation préalable.
Choix des espèces
Les souris sont des mammiferes dont la physiologie est tres bien connue. De plus ce sont des animaux qui presentent une cyclicité rapide (5jours) et peuvent ovuler plusieurs ovocytes, ce qui va limiter le temps d’exposition pour observer un effet. Des altérations ou amélioration de l’activité ovarienne seront plus facilement analysables sur un temps court. Nous étudierons les animaux à partir de l’age adulte afin d’étudier l’activité de l’ovaire (l’age de la maturité sexuelle chez la souris est à 6 semaines après la naissance)
Evaluation des effets chroniques de substances chimiques sur le poisson zèbre (Danio rerio)
- Protection de l’environnement
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Exposés en continu à une substance chimique depuis l'œuf jusqu'à trente jours après l'éclosion, 19 200 poissons zèbres vont être utilisés, 16 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 3 200 un niveau léger. Le porteur liste parmi les effets attendus des convulsions, une tétanie, une ventilation irrégulière, une exophtalmie, un œdème et une hémorragie. Aucune manipulation n'est pratiquée pendant l'essai, et tous les poissons sont tués à la fin pour être mesurés et pesés, ces données conditionnant la validité du test. Cet essai ne répond à aucune question de recherche, il est déclenché par le règlement REACH dès qu'une substance est produite ou importée à partir de 100 tonnes.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de répondre à une exigence gouvernementale dans le cadre de la réglementation REACH (règlement européen visant à sécuriser la fabrication et l’utilisation des substances chimiques dans l’industrie européenne). Depuis la mise en place de cette réglementation les industriels sont soumis à l’obligation, pour chaque substance produite ou importée, de faire réaliser des études physico-chimiques, toxicologiques et écotoxicologiques. L’essai de toxicité chronique sur le poisson d'eau douce intervient obligatoirement dans le cas où la substance détenue est fabriquée ou importée en quantité égale ou supérieure à 100 tonnes. Ce projet vise à déterminer les effets toxiques d’un produit chimique à l’essai, sur les stades de développement d’une espèce étudiée, ici le poisson zèbre.
Bénéfices attendus
Le projet, vise à fournir des données relatives à l’utilisation de la substance chimique. Les données de toxicité collectées à l’issu des essais réalisés permettront, par exemple, l’enrichissement de la fiche de données de sécurité propre à la substance, en avertissant des risques environnementaux associés à son utilisation.
Procédures
Au cours du projet de toxicité chronique, les poissons seront en contact constant avec une substance chimique à l'essai associée à leur milieu de vie, de l’œuf après la ponte jusqu'au stade juvénile (J30 post éclosion). Aucune manipulation ni prélèvement ne sera effectuée sur les poissons durant le test.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les poissons sont : - hypo ou hyperactivité, pendant 1 minute d’intensité modérée - nage en tire-bouchon, pendant 1 minute d’intensité modérée - répartition anormale à la surface ou dans le fond de l’aquarium, pendant 1 minute d’intensité modérée - sous ou sur réaction à un stimulus, pendant 15 secondes d’intensité modérée - diminution ou augmentation de la nage en groupe ou en banc, pendant 1 minute d’intensité modérée - agressivité, perte de contrôle de la flottabilité, pendant 1 minute d’intensité modérée - convulsions, pendant 15 secondes d’intensité sévère - tétanie, pendant 15 secondes d’intensité sévère - hypo ou hyperventilation, pendant 15 secondes d’intensité sévère - ventilation irrégulière, pendant 1 minute d’intensité sévère - exophtalmie, pendant 5 secondes d’intensité sévère - œdème, pendant 5 secondes d’intensité sévère - hémorragie, pendant 5 secondes d’intensité sévère.
Devenir
L'ensemble des poissons en fin d'essai réglementaire seront mis à mort. Des mesures de taille et poids humide de tous les poissons doivent être réalisées en fin d'essai, ces dernières faisant partie intégrante de l'exploitation des résultats ainsi que de la validité de l'essai.
Remplacement
Dans notre laboratoire nous réalisons des analyses d’écotoxicologie sur des modèles invertébrés (daphnies) ou encore des modèles de plantes aquatiques (algues). Le ratio actuel des organismes utilisés pour les essais d’écotoxicologie est le suivant : 49% sur daphnie, 35% sur algues, 16% sur poissons (dont 5% de tests sur œufs de poissons zèbres). L’essai de toxicité chronique sur poissons zèbre intervient uniquement lorsque les autorités compétentes réglementaires demandent la réalisation d’essais de toxicité chronique sur espèce aquatique.
Réduction
Le nombre minimal de poissons-zèbres utilisé pour les essais de toxicité chronique est imposé par un texte règlementaire. Ce nombre d’individus a été calculé afin d’assurer la fiabilité des analyses statistiques réalisées à l’issu de l’essai mais si deux essais chroniques sont lancés en parallèle sur deux substances différentes, les groupes témoins seront mutualisés pour les études afin de réduire le nombre d’individus utilisés.
Raffinement
Les conditions environnementales de l’essai chronique sont pensées et appliquées afin de limiter le stress chez les poissons zèbres sollicités pour l’essai. En raison d’interférences possibles avec la substance testée les cuves d’essai ne sont pas enrichies directement ; cependant le bac d’hébergement dans lequel elles reposent est tapissé avec des images apaisantes de fonds marins. À partir de l’étape de répartition des œufs dans les cuves d’essai, et jusqu’à la dernière observation des poissons avant mise à mort, les poissons font l’objet d’une surveillance journalière accrue par les opérateurs. Si un alevin présente des anomalies corporelles avérées telle que des malformations ou encore un état de souffrance, il est retiré de l’essai pour être aussitôt mis à mort. Il sera alors noté pour mort dans le registre de l’essai. Si, au cours d’une des observations quotidiennes, un alevin est noté mort, alors ce dernier est aussitôt retiré de la cuve d’essai. Aucun prélèvements biologiques, analyses ou autres ne sont réalisés sur cet individu.
Choix des espèces
Le poisson zèbre fait partie des poissons d’eau douce recommandé par un texte règlementaire. C’est une espèce très largement documentée : sa facilité de maintien en laboratoire et sa grande sensibilité aux polluants fait de cette espèce modèle un organisme d’intérêt dans le domaine de l’écotoxicologie. A l'issue du processus de ponte, les œufs fraîchement fécondés sont sélectionnés et triés à l’aide d’une loupe binoculaire. Ils sont ensuite répartis aléatoirement dans les cuves d’essais au stade de division 16 – 32 cellules. Les essais sont menés jusqu’à 31 jours post éclosion. L’utilisation de la procédure expérimentale à l’origine de cette demande d’autorisation de projet intervient dans l’unique cas ou la règlementation l’impose. En effet, le laboratoire privilégie autant que possible les essais d’écotoxicologie sur organismes invertébrés et sur algues d’eau douce. A ce jour, la règlementation ne donne pas la possibilité d’alternative au test chronique sur poisson d’eau douce, et cet essai reste, dans certains cas (production/importation supérieure à 1000 tonnes) l’unique procédure expérimentale de référence.
Amélioration du traitement du glaucome par ultrasons : Monitorage du traitement chez le lapin
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Dix lapins adultes reçoivent sur l'œil une sonde à ultrasons focalisés de haute intensité pendant une anesthésie générale de deux heures, répétée le lendemain. Ce sont des animaux de reproduction réformés, utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, avec une incision de quelques millimètres à la jointure des paupières si la sonde est trop grande pour leur œil. Le porteur relativise en indiquant que chez les patients humains le même traitement se fait sous simple anesthésie locale et qu'ils rapportent n'avoir rien senti. Les dix lapins sont ensuite tués pour prélever leurs yeux et vérifier par histologie que la zone visée a bien été détruite.
Objectifs
Le glaucome est une maladie fréquente et grave des yeux. Il affecte plus de 70 millions de personnes dans le monde et fait perdre la vision de plus 8 millions de personnes chaque année. C’est la deuxième cause de cécité toutes causes confondues. Cette maladie est le résultat d’un déséquilibre entre la production d’humeur aqueuse et son élimination, causant une pression importante de l’œil et qui peut conduire à des lésions irréversibles de nerf optique. L’utilisation d’ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) en matière de traitement du glaucome est utilisée en clinique en routine depuis quelques années. Elle vise à réduire la production d’humeur aqueuse par la destruction d’une partie de corps ciliaire qui la produit de manière précise, rapide et non-invasive. Une des difficultés actuelles est d’évaluer le résultat immédiat : le traitement ne laisse pas de marque visible, et le résultat du traitement (baisse de la pression dans l’œil et amélioration de la vue) ne peut se voir que plusieurs semaines après traitement. Le taux de réussite est de seulement 55% à 3 ans dont 75% des patients après retraitement. L’hypothèse scientifique est que certains patients ne voient pas d’amélioration car le traitement n’a pas fonctionné . L’objectif de ce projet est de valider une technique d’évaluation du traitement.
Bénéfices attendus
Si l’objectif est atteint, la mise en place de l’outil d’évaluation du traitement dans les sondes permettra de savoir si un traitement n’est pas suffisant pour un patient. Il pourra alors être décidé de refaire le traitement (repositionnement de la sonde, amélioration du contact avec l’œil) immédiatement ou ultérieurement. Ceci permettra d’augmenter significativement le taux de réussite du traitement en première intention et ainsi d’éviter un retraitement ultérieur tout en obtenant une efficacité immédiate.
Procédures
Les lapins subiront une contention de quelques secondes et une injection pour l’anesthésie. Un cathéter sera posé sur la veine de l’oreille et restera en place pendant l’anesthésie. Ensuite ils recevront le traitement par la sonde posée sur l’œil pendant l’anesthésie qui durera 2h. Le lendemain ils subiront à nouveau une contention de quelques secondes, une injection pour l’anesthésie puis un cathéter sera posé sur la veine de l’oreille. Uniquement si la sonde est trop grande pour l’œil du lapin, une petite incision de quelques millimètres sera effectuée sur la jointure des paupières et sur la troisième paupière.
Impact sur les animaux
Les lapins subiront un stress lors de la contention et une douleur à l’injection pour l’anesthésie, et une possible mais peu probable douleur lors de l’incision de la commissure des paupières. Il est à noter que le traitement est réalisé uniquement sous anesthésie locale chez les patients humains qui rapportent n’avoir rien senti.
Devenir
Les lapins seront mis à mort pour pouvoir prélever les yeux et faire des analyses histologiques qui permettront de valider si le traitement a bien été correctement fait.
Remplacement
Les 55% de traitement réussis ont pu être reproduits in vitro, ce qui a permis de mettre au point la méthode de diagnostic et la tester. Afin de mettre en place l’outil dans la sonde qui est un dispositif médical, le test sur animal est incontournable.
Réduction
Les deux yeux seront traités. Le nombre d’animaux est déterminé à l’aide d’outils statistiques. Les animaux seront des animaux de reproduction réformés ce qui évite la production d’animaux pour ce projet
Raffinement
Les lapins adultes vivent difficilement en groupe social. Ils bénéficieront de 20 min (temps d’exploration de l’animal) par semaine minimum dans un enclos plus grand que leur cage avec plus d’enrichissement. L’anesthésie locale complètera l’anesthésie générale sachant que chez l’humain, le traitement est réalisé uniquement sous anesthésie locale.
Choix des espèces
Les lapins seront utilisés dans ce projet car la taille de leurs yeux et leur structure sont très proches de ceux de l’Homme. De plus, la sonde a été développée et validée sur des yeux de lapin. Les animaux seront adultes pour que les globes oculaires soient les plus grands possibles et donc le plus proches de la taille de celles d’un humain.
Caractérisation du rôle des macrophages dans la physiopathologie de l’athérosclérose chez la souris.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
2 583 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyse de leurs tissus, 1 291 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 1 292 un niveau modéré. Elles reçoivent un régime riche en lipides pendant neuf ou dix-huit semaines pour développer une athérosclérose, cinq administrations orales, une injection, deux échocardiographies sous anesthésie et deux séquences d'irradiation avant greffe de moelle osseuse. Le porteur qualifie de durée moyenne le stress de l'irradiation et de l'échocardiographie, et n'attribue aux autres gestes qu'une douleur légère et brève. Une grille de score doit déclencher la mise à mort anticipée des souris dont la souffrance ne peut être soulagée.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires sont une cause de morbidité et de mortalité importante dans le monde. En particulier, l’athérosclérose est connue pour ses conséquences : principalement l'infarctus du myocarde, mais aussi les accidents vasculaires cérébraux et l’anévrisme aortique. Ce projet vise à étudier de façon détaillée l'effet protecteur de certaines cellules du système immunitaire dans des modèles expérimentaux d'athérosclérose chez la souris, initiés via une alimentation lipidique. Cette étude permettra de consolider le potentiel impact bénéfique de ces cellules dans la prévention de la progression de l’athérosclérose chez l’humain.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus permettront de mieux comprendre l’impact de certaines cellules du système immunitaire dans l’athérosclérose. Cette étude permettra d’évaluer le rôle de ces cellules durant la progression de la maladie afin de définir un potentiel future médicament ayant un effet protecteur.
Procédures
Le prélèvement pour identification de la modification génétique sera fait au moment du sevrage de l’animal, elle pourra occasionner une douleur légère et ne prendra que quelques secondes. Le prélèvement de sang (1 à 2 prélèvements/souris) sera fait sur animal anesthésié. Le prélèvement prend moins de 30 secondes par animal. Les administrations par voie orale (5/souris) seront faites sur animaux vigiles et prennent moins de 15 secondes par animal. Les injections seront faites sur animaux vigiles (1 injection/souris). Une injection prend moins de 10 secondes. L’échocardiographie (2/souris) sera faite sur animal anesthésié et prendra environ de 20 minutes par animal. L’irradiation préalable à une greffe de moelle osseuse (2 séquences d’irradiation/souris) sera faite sur animal anesthésié et prendra environ 7 minutes par animal. Les animaux seront mis sous régime riche en lipides afin d’induire l’athérosclérose. La durée des régimes sera de 9 ou 18 semaines. Les animaux prendront du poids, toutefois sans affecter leur état général.
Impact sur les animaux
Le prélèvement pour identification peut occasionner une douleur légère et un stress de courte durée. Les injections peuvent causer un stress et une douleur légère de courte durée. Les administrations orales peuvent causer une douleur légère et un stress de courte durée. L’échocardiographie et l’irradiation peuvent entraîner un stress de durée moyenne.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour analyses des tissus.
Remplacement
Les modèles de souris sont une étape indispensable dans la compréhension des mécanismes impliqués dans l'athérosclérose. En effet, actuellement il n'y a pas de systèmes en culture cellulaire qui reproduisent, imitent ou permettent la modélisation des interactions cellulaires et moléculaires qui conduisent au développement de l’athérosclérose. L’expérimentation in vivo est également le seul modèle permettant d’appréhender l’intégration et la participation d’acteurs de différents tissus dans une même pathologie.
Réduction
Les effectifs sont déterminés à partir des données de la littérature et avec des tests statistiques adaptés. Pour chaque expérience, le maximum de tissus est prélevé afin de maximiser les analyses biologiques possibles.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales notamment l'utilisation d’anesthésie adaptée. Les animaux sont surveillés tout au long du projet. Une grille de score et de points limites spécifiques au projet ont été établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance. L'atteinte d'un point limite qui ne pourra pas être soulagé entrainera une mise à mort anticipée de l'animal avant la fin du protocole.
Choix des espèces
L’utilisation des animaux est nécessaire car il n’existe pas, à ce jour, de modèles d’athérosclérose en culture cellulaire permettant de reproduire la physiopathologie de la maladie. De nombreuses voies de régulation sont conservées entre la souris et l’humain, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation des résultats. Ces animaux permettront d’analyser finement le rôle spécifique de certaines cellules immunitaires que sont les macrophages. Seules des souris adultes de plus de 8 semaines seront utilisées pour ces études pour rester cohérents avec les conditions cliniques, l’athérosclérose étant une maladie touchant les adultes chez l’humain.
Evaluation de radiotraceurs ciblant les tumeurs dans le but d’étudier leur biodistribution ou leur efficacité thérapeutique.
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 500
1 500 souris et rats vont être utilisés, chacun pouvant recevoir jusqu'à six séances d'imagerie nucléaire sous anesthésie et trois prélèvements sanguins. 900 d'entre eux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 600 un niveau modéré. Une partie reçoit sous la peau du flanc des cellules cancéreuses humaines, que leur système immunitaire incomplet ne rejette pas, et le porteur écrit que la pousse de la tumeur n'entraînera qu'un stress léger. Cet effectif doit couvrir l'évaluation de quatorze candidats radiopharmaceutiques en cinq ans, au terme desquels les animaux sont tués pour analyser la tumeur et les principaux organes.
Objectifs
La médecine nucléaire utilise des molécules marquées avec des éléments radioactifs pour aider à diagnostiquer et traiter le cancer. Ces molécules, appelées radiotraceurs, sont injectées dans le corps et peuvent être détectées à l'aide de caméras dédiées. Elles permettent de voir où ces molécules se distribuent dans l’organisme, y compris dans les tumeurs. Certaines de ces molécules peuvent également être utilisées pour détruire les cellules cancéreuses. Dans ce projet, nous étudions la distribution et l’efficacité de candidats radiopharmaceutiques sur animaux sains et animaux porteurs de tumeurs sous-cutanées. Nous examinerons comment le radiotraceur se répartit dans l’organisme des animaux après son injection à différents temps. Nous évaluerons également si le traitement avec ce radiotraceur peut ralentir la croissance des tumeurs au fil du temps. Le nombre d’animaux inclus dans cette demande pourra permettre d’évaluer complètement (distribution + efficacité) 14 candidats médicaments sur 5 ans.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider l’utilisation de candidats radiopharmaceutiques pour l’imagerie diagnostique des tumeurs ainsi que l’utilisation de ces mêmes candidats radiopharmaceutiques pour la radiothérapie interne. Cette étape de validation des molécules candidates marquées avec des éléments radioactifs constitue un élément essentiel avant de pousser leur développement vers des phases cliniques. A plus long terme, ces outils diagnostiques et thérapeutiques ont le potentiel d’améliorer la prise en charge des patients ayant développés un cancer en proposant des radiopharmaceutiques dont l’efficacité sera supérieure aux traitements actuels.
Procédures
L’implantation de cellules cancéreuses par piqure sous la peau du flan des souris se fera sous anesthésie volatile et n’excèdera pas 5min. Une seule implantation de cellules tumorales sera prévue sur chacun des animaux destinés aux études d’efficacité des tumeurs sous-cutanées. Un maximum de 6 acquisitions d’imagerie nucléaire sera réalisé sur chaque animal. L’acquisition des images sera réalisée chez des animaux sous anesthésie volatile pour une durée inférieure à 1h. Si plusieurs sessions d’imagerie sont envisagées chez une même souris, elles seront réalisées avec un écart au minimum de 2 heures pour les temps courts (1H, 4H et 6H post injection), et de 1 jour entre 2 procédures pour les temps plus longs (24H, 48H, 96H & 168H post injection). L’injection intraveineuse est très rapide (
Impact sur les animaux
Pour les animaux qui se verront implanter des tumeurs, l’implantation tumorale sur le flanc des souris entrainera un léger stress à l’implantation (anesthésie rapide de 5 minutes environ). La pousse de la tumeur entrainera un stress léger car elle sera de faible volume et ne formera pas de métastases. Une partie des animaux utilisés auront un système immunitaire incomplet, ce qui permettra d’implanter des cellules tumorales d’origine humaine sans qu’elles ne soient rejetées. Ces animaux ont un risque accru de développer des infections. Ils seront hébergés dans un environnement stérile afin de réduire ce risque au maximum.
Devenir
A l’issue des deux procédures, les animaux seront mis à mort puis des analyses seront effectuées sur la tumeur et les principaux organes.
Remplacement
La recherche sur le développement de radiopharmaceutiques nécessite l'utilisation de modèles animaux précliniques reflétants les différents organes impliqués dans l'élimination naturelle des molécules administrées. C'est pourquoi il est indispensable de mener des études sur des modèles animaux précliniques avant de pouvoir passer à des essais cliniques sur des êtres humains. Tous les composés testés auront au préalable fait l’objet de tests in vitro.
Réduction
L’imagerie non invasive permet de suivre un même animal au cours du temps, ce qui permet d’obtenir des données statistiques en minimisant le nombre d’animaux utilisés. Toutes les expériences utiliseront des tests statistiques appropriés pour évaluer les biomarqueurs d'imagerie. Le suivi longitudinal de la taille des tumeurs réduira le nombre d'animaux nécessaires. Nous n’utiliserons pas de lignée cellulaire induisant moins de 70% de prise tumorale.
Raffinement
Les animaux ayant un système immunitaire réduit seront logés en cages stériles dans des armoires ventilées, en groupe, dans un environnement enrichi adapté à leur espèce. Leur alimentation et leur eau seront stériles, et des mesures seront mises en place pour réduire le stress, avec un suivi quotidien de leur bien-être. Les autres animaux seront logés en cages classiques, en groupe, dans un environnement enrichi adapté à leur espèce. Des mesures seront mises en place pour réduire le stress, avec un suivi quotidien de leur bien-être. L’évolution des tumeurs sera suivie au pied à coulisse et par des méthodes d’imagerie non invasives, qui évitent les prélèvements invasifs tout en fournissant des informations détaillées sur leur progression. Les sessions d’imagerie se feront également sous anesthésie, avec les animaux sur un lit thermostaté, et un monitoring continu de la fréquence respiratoire. Un gel ophtalmique sera utilisé pour prévenir la sécheresse oculaire. Les animaux seront intégrés à l’étude dès la détection des tumeurs pour limiter les procédures inutiles et réduire les délais.
Choix des espèces
Les modèles de souris et rats constituent une référence pour la recherche in vivo en cancérologie et sont très fréquemment utilisés pour les modèles de greffes de tumeurs. Les souris et rats ayant un système immunitaire réduit permettent la prise tumorale de cellules humaines ce qui permet de se rapprocher davantage de la pathologie d'intérêt. Les animaux seront implantées à l’âge de 6 semaines environ afin d’optimiser la prise tumorale en sous-cutanée.
Création de modèles de rongeurs génétiquement modifiés et études aux stades embryonnaires précoces
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Des souris femelles de quatre semaines reçoivent deux injections hormonales en 48 heures pour fournir des embryons, le porteur décrivant cet âge prépubère comme celui d'une réceptivité optimale. 1 630 souris vont être utilisées, 1 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 390 un niveau modéré. D'autres femelles subissent une chirurgie de quinze minutes pour recevoir les embryons transplantés et des mâles la même chirurgie pour être vasectomisés, avec environ une semaine de douleurs de cicatrisation, alors que des embryons congelés et des mâles déjà vasectomisés peuvent être commandés à des fournisseurs. Toutes et tous sont tués à l'issue, soit pour récupérer les embryons, soit parce qu'après la chirurgie ils ne pourront plus servir à un autre projet.
Objectifs
Notre institut étudie les mécanismes qui régulent l’ADN, aussi bien dans des conditions normales que pathologiques. Ces approches contribuent à une meilleure compréhension des grandes fonctions biologiques, notamment le développement, la fabrication de gamètes (spermatozoïdes et ovocytes) et certaines pathologies associées, comme les cancers. Cette demande d’autorisation de projet est de type générique de service pour 2 objectifs : 1) étudier des gènes candidats à des stades embryonnaires précoces (avant l’implantatoire dans l’utérus) et 2) développer des modèles animaux génétiquement modifiés.
Bénéfices attendus
Notre projet va consister à créer des souris génétiquement modifiées. En effet, notre institut s’appuie principalement sur des modèles in vitro. Il est essentiel de pouvoir, dans un second temps, étudier des pathologies sur un organisme entiers et un mammifère comme la souris. Ce projet produira ces modèles animaux qui seront étudier de façon approfondie pour mieux comprendre et tester des pistes thérapeutiques sur des maladies génétiques.
Procédures
Des femelles donneuses d’embryons recevront deux injections (moins d’une minute) sur 48 heures pour effectuer des stimulations hormonales. Des femelles porteuses subiront une chirurgie (15 minutes maximum) pour transplanter les embryons Des mâles subiront une chirurgie (15 minutes maximum) pour être rendus stériles (par vasectomie) pour stimuler par accouplement les futurs femelles porteuses.
Impact sur les animaux
La production d’embryons requiert une synchronisation et une stimulation hormonale, réalisée par deux injections intrapéritonéales. Cette intervention peut provoquer une douleur légère et de courte durée, mais le traitement hormonal n’entraîne pas de nuisance significative pour l’animal. Les deux chirurgies (implantation des embryons et vasectomie) seront sous anesthésie et analgésie prolongée mais peuvent induire des effets indésirables, notamment des douleurs et des inconforts de la cicatrisation (durant une semaine environ).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort, soit pour récupérer les embryons, soit pour les animaux qui auront une chirurgie car ils ne pourront plus être utilisés pour d’autres projets
Remplacement
L’Institut développe principalement des modèles in vitro cellulaires, tels que la modification et l’étude des cellules souches embryonnaires. Il est également à la pointe du développement de modèles de substitution, notamment les organoïdes, grâce à l’hébergement d’un service dédié de plateforme Organoïdes. Cependant, ces approches présentent certaines limitesnotament lorsqu'il y a une implcation physiologique faisant intervenir plusieurs types cellulaires. Par ailleurs, dans une perspective préclinique, il est essentiel de disposer de modèles pathologiques pour approfondir l’étude des mécanismes biologiques et de leurs dérèglements. C’est dans ce contexte que le service sera sollicité pour réaliser des expérimentations préimplantatoires ou pour générer des souris transgéniques.
Réduction
De façon générale, nous nous assurerons que les modèles qui nous seront demandés n’existent déjà pas dans les bases de données pour éviter les doublons. Les techniques de transgénèse bénéficient de près de 35 ans de développement. Dans le cadre de la création de lignées, la détermination des lots – incluant la stimulation hormonale et les chirurgies – repose sur des données empiriques basées sur des moyennes établies. À l’issue d’une session de transgénèse, environ 5 à 10 souris transgéniques sont obtenues à partir d’une cinquantaine d’embryons injectés. Au fil du temps, ces techniques ont considérablement évolué, permettant des réductions à différents niveaux. Tout d’abord, pour la production des embryons, elle ne sera réalisée que dans deux cas spécifiques : - Lorsque l’utilisation d’embryons issus de nos lignées transgéniques est nécessaire. - En cas de rupture de stock chez les fournisseurs. En effet, ces derniers proposent désormais des embryons préimplantatoires congelés de différentes souches et à divers stades de développement. Nos tests ont montré qu’ils répondent remarquablement bien aux besoins expérimentaux. Cette solution offre un meilleur contrôle du nombre d’embryons et des dates d’expérimentation, tout en éliminant les contraintes liées à la disponibilité des femelles. Par ailleurs, le protocole classique de stimulation hormonale permet déjà de doubler le nombre d’embryons obtenus, nécessitant environ 8 femelles par session d’injection. À l’avenir, nous envisageons de tester une autre hormone, qui pourrait permettre d’obtenir jusqu’à 100 embryons à partir d’une seule femelle. Nous ne souhaitons pas y passer maintenant car son utilisation nécessite une mise au point qui pourra être plus ou moins longue ralentissant le projet au début. L’utilisation de cette hormone réduira donc au finale le nombre de femelle nécessaire pour produire des embryons. Enfin, la procédure de vasectomie ne devrait pas être réalisée, car nous prévoyons de commander des mâles vasectomisés auprès de fournisseurs spécialisés, ce qui réduira le nombre d'animaux utilisé dans le périmètre de ce projet. Toutefois, en cas de rupture de stock ou si ces mâles ne répondent pas à nos attentes (notamment en raison d’un faible taux de bouchons vaginaux chez les femelles), nous pourrions envisager de réaliser cette procédure en interne.
Raffinement
Les injections sont réalisées avec un faible volume (0,1 ml). Après chaque injection sur les femelles sous contention, une observation est effectuée pour vérifier la reprise normale de leur activité. Les chirurgies sont pratiquées sous une anesthésie et analgésie complètes à toutes les étapes de l’intervention. Des points limites spécifiques sont définis, notamment pour les jours suivant la chirurgie, afin d’assurer un suivi optimal. En effet, le bien-être des femelles opérées est une priorité, car une femelle en état d'inconfort post-opératoire pourrait ne pas s'occuper correctement de ses petits après la naissance. Dans le cadre des évolutions des techniques de transgénèse, il est désormais possible d'effectuer des transplantations d’embryons par voie basse, ce qui permet de se passer de chirurgie. Nous envisageons de tester ce système, mais étant donné que son efficacité n’est pas encore garantie et reste largement discutée au sein des réseaux nationaux, nous privilégions pour l’instant la technique chirurgicale.
Choix des espèces
Les outils de création des modèles génétiquement modifiés sont extrêmement bien développés et fiables chez la souris. De plus, ce mammifère est facile à élever et fournis des résultats qui peuvent être transposés chez l’homme. Les femelles reçoivent un traitement hormonal dès l’âge de 4 semaines. À ce stade prépubère, elles présentent une réceptivité optimale à la stimulation. Les interventions chirurgicales, telles que la transplantation d’embryons et la vasectomie, sont réalisées sur des animaux adultes âgés de plus de 8 semaines.
Induction de pontes par injection d’hormones pour développer la fécondation in vitro chez plusieurs espèces de poissons Characiformes
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Anesthésiés cinq minutes, injectés dans la cavité péritonéale avec des hormones, puis réanesthésiés vingt heures plus tard pour la récolte des gamètes, 21 piranhas adultes subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'opération peut être répétée, avec deux semaines minimum entre deux injections et une pause de quatre à huit semaines après quatre stimulations. L'objectif est de déclencher en élevage des pontes que ces espèces, Pygocentrus, Metynnis et Myloplus, ne produisent pas ou mal en captivité, afin d'obtenir des jeunes à des âges précis pour étudier la détermination du sexe. Aucun de ces 21 poissons n'est tué à l'issue, le porteur indiquant les garder vivants pendant tout le projet parce que ces espèces sont difficiles à obtenir.
Objectifs
La question de comment le sexe est déterminé reste une question centrale de la biologie. Au sein des vertébrés, les modèles poissons sont particulièrement intéressants dans ce contexte, du fait de la variabilité importantes des mécanismes de détermination du sexe. Pour ce projet nous nous intéressons à la famille des Serrasalmidés, qui regroupe des espèces d'eau douce présentes principalement en Amérique du sud. Plus précisément, notre objectif est d'étudier les mécanismes qui déterminent le sexe chez certaines espèces de piranhas encore jamais explorées (Pygocentrus, Metynnis, Myloplus). Un des points cruciaux de ce projet consiste à maitriser la reproduction de ces espèces en élevage pour pouvoir produire de lots d'animaux à des âges bien définis, relativement précoces au cours de leur développement, pour suivre l’expression d’un certains nombres de gènes connus ou suspectés pour être impliqués dans le déterminisme du sexe. La reproduction naturelle de ces espèces en conditions d'élevage est soit de mauvaise qualité (Metynnis) soit inexistante (Pygocentrus, Myloplus) pour le moment. Pour la réalisation de ce projet nous serons donc amenés à tester des protocoles d’induction hormonale susceptibles de déclencher la ponte chez ces espèces afin d'obtenir des reproductions en condition d'élevage.
Bénéfices attendus
Le projet a pour but de comprendre et de décrire la différenciation sexuelle chez plusieurs espèces de Piranhas. Ceci qui nécessite la maitrise de la reproduction en condition d'élevage. Nous voulons construire une procédure d'initiation de la reproduction, un protocole de fécondation naturelle en condition d'élevage et de fécondation in vitro (FIV) ainsi que décrire les conditions d'élevage optimales pour un maximum de survie des embryons générés par FIV.
Procédures
Les animaux recevront une injection d'hormones au niveau de la cavité péritonéale pour induire la production de gamètes (sperme et ovules) : anesthésie de 5 min pour une injection de 10 secondes. Les gamètes seront récoltées environ 20h après l'injection: anesthésie de 5 min pour une récolte des gamètes qui dure 30 sec à 1 min.
Impact sur les animaux
Les nuisances identifiées sont : - Stress lié à la manipulation, l'anesthésie, la séparation du groupe et le changement de bassin. - Stress et douleur liés à l'injection.
Devenir
La réalisation des fécondations constitue le début du projet qui vise à produire des pools d'animaux des différentes espèces étudiées à des âges précoces qui nous permettrons d'étudier comment se déroule la différenciation du sexe au sein de ces populations. Les animaux seront donc gardés en vie dans les installations expérimentales jusqu'à la fin de ces études. De plus ce sont des espèces difficiles à obtenir, dans le cas d'expériences complémentaires à réaliser nous devons conserver les géniteurs en vie tout le temps du projet.
Remplacement
L'identification des mécanismes impliqués dans le déterminisme du sexe est très variable d'une espèce à l'autre et ne peut pas se faire sur une espèce modèle ou sur un modèle cellulaire.
Réduction
La fécondation de trois couples peut donner, au mieux, jusqu'à 2000 oeufs. Lors des premières 24h il y a environ 50% de mortalité, il reste donc environ 1000 œufs. Lors de l’éclosion il y a une mortalité supplémentaire d’environ 20% soit 800 œufs. Enfin, nous savons que l’étape entre l’éclosion et la première alimentation est critique et engendre une mortalité qui va de 20% à 100% de mortalité suivant la qualité de la fécondation, la présence de moisissures, les malformations, la température et la qualité de l’eau… Les conditions d’élevage dans cette phase « éclosion – première alimentation » est très peu documentée et est en cours de mise au point dans l’ISC. Nous avons pour le moment beaucoup de mortalité (environ 100 embryons viables à 15 jours post fécondation sur une ponte de 17000 œufs). La stimulation de 3 couples est le minimum acceptable pour obtenir suffisamment d’embryons pour réaliser une cinétique.
Raffinement
Pour limiter la sur-stimulation des poissons par les hormones, il y a une pause de 2 semaine minimum entre 2 injections et après 4 stimulations les animaux restent plusieurs semaines (4 à 8 semaines) sans être manipulés. La présence régulière des animaliers pour le nourrissage, le nettoyage des bassins et la pêche régulière permet une habituation des poissons à la présence humaine et limite le stress lors de la pêche. L'environnement des aquariums est adapté à chaque espèce (eau foncée par de la tourbe, pH autour de 4, intensité de la lumière baissée...), des plantes d'ornements sont installées dans le bassin ainsi que sur les pondoirs.
Choix des espèces
Les espèces étudiées dans ce projet : les Piranhas, dont Metynnis, Myloplus et Pigocentrus, sont des poissons d'Amérique du sud (Guyane française entre autres) qui sont importants pour leur valeur économique et patrimoniale : Pêche commerciale (mer), pêche artisanale (subsistance / tradition). Ces espèces représentent également une grande richesse de la biodiversité pour les régions tropicales. La description des ces espèces et la caractérisation de leurs mécanismes de différentiation sexuelle et de reproduction est un enjeu important pour la préservation de cette biodiversité. Pour étudier les mécanismes de différenciation sexuelle nous utiliserons des animaux adultes et matures sexuellement, c'est à dire à partir d'un an.
Etude des fonctions de réparation tissulaire et d’immunomodulation d’une sous-population de lymphocytes T dans un modèle de dommage consécutif à l’infection par influenza
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Infectées par un virus de la grippe sous anesthésie, des souris reçoivent ensuite des traitements répétés une à deux fois par semaine pendant dix jours, et jusqu'à six injections en deux heures juste avant la mise à mort. 2 138 souris vont être utilisées, toutes tuées pour des analyses post-mortem, 2 017 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 121 un niveau sévère. Le porteur décrit une hypothermie et une perte de poids durant cinq à dix jours après l'infection, tout en affirmant que les activations induites du système immunitaire ne sont pas douloureuses pour l'animal. Sur le dimensionnement de l'étude, il écrit qu'aucune approche statistique n'a été réalisée.
Objectifs
Lorsqu'ils sont infectés, les tissus subissent des dommages dus non seulement à l'infection elle-même, mais aussi aux mécanismes de défense mis en place pour supprimer le pathogène. Il est donc nécessaire pour l'organisme de contrôler ces mécanismes de défense et de réparer ces dommages une fois l'infection contrôlée, afin que le ou les organes touchés conservent leur fonction. C'est le cas notamment des poumons suite à une infection virale telle que la grippe, mais à l'heure actuelle, les mécanismes de réparation sont mal connus. Pendant les infections virales, le dommage de la barrière entre le sang et les alvéoles pulmonaires, et l’œdème en résultant perturbe les échanges gazeux et entraine un syndrome de détresse respiratoire quand les lésions s’étendent. Cliniquement, ce syndrome est caractérisé par un défaut aigu de la fonction respiratoire dans les 7 jours après les premiers symptômes et présente un taux de mortalité de près de 40%. Malgré de nombreux essais cliniques, peu de traitements sont aujourd’hui proposés et leur efficacité reste limitée. Il est donc nécessaire de mieux caractériser les mécanismes empêchant le contrôle de l’inflammation, ainsi que ceux induisant la réparation des tissus.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux caractériser le syndrome de détresse respiratoire aigu, afin de proposer des traitements efficaces. Les résultats obtenus permettront 1) de mieux caractériser une sous population immunitaire présente en nombre important chez l’homme, avec des propriétés variées, à la fois anti-infectieuses et de réparation tissulaire, 2) de mieux comprendre leur implication dans les pathologies respiratoires et 3) de tester leur potentiel thérapeutique en les stimulant spécifiquement lors d’une infection virale. Par ailleurs, leur étude permettra d’étendre ces résultats à la biologie d’autres sous populations immunitaires proches qui s’établissent dans les tissus sur le long terme suite à des infections virales.
Procédures
Un premier lot d’animaux sera infecté par un virus de la grippe (1 fois seulement, sur animal anesthésié, durée anesthésie : 20 min Un second lot sera à la fois infecté (administration sur animal anesthésié – durée de l’anesthésie : 20min), puis traité selon des protocoles allant de l’administration unique à l’administration répétée une à deux fois par semaine pendant 10 jours (administration des traitements sur animaux vigiles ou anesthésiés, durée de chaque geste inférieure à 10 sec). Un troisième lot d’animaux sera utilisé pour la mise en place d’un modèle. Ces animaux recevront une administration unique de cellules sur animaux vigiles (durée du geste inf à 10 sec) ou anesthésiés (durée de l’anesthésie : 20 min)). Certains de ces animaux seront préalablement infectés par le virus de la grippe (administration sur animal anesthésié – durée de l’anesthésie : 20min), Un quatrième lot comprendra des animaux injectés soit avec des cellules ou avec un colorant physiologique (administration unique sur animaux anesthésiés, durée de l’anesthésie : 20 min). Certains animaux seront préalablement infectés par la grippe (infection unique sur animal anesthésié, durée de l’anesthésie : 20 min). Ceux-ci seront ensuite traités selon des protocoles allant de l’administration unique à l’administration répétée une à deux fois par semaine pendant 10 jours (administration des traitements sur animaux vigiles ou anesthésiés, durée de chaque geste inférieure à 10 sec, durée de l’anesthésie : 20 min). Un cinquième lot recevra : Sous groupe 1 : un ou deux traitements (administration unique pour chaque traitement sur animaux vigiles, durée du geste :10 sec), puis recevra des injections répétées (6 fois en 2h sur animaux vigiles, durée de chaque geste inférieure à 10 sec) juste avant sacrifice. Certains animaux seront préalablement infectés par la grippe (infection unique sur animal anesthésié, durée de l’anesthésie : 20 minutes). Sous-groupe 2 : Si les résultats initiaux du sous-groupe 1 ne sont pas probants, nous utiliserons une autre souche de souris, en répétant les administrations du sous-groupe 1 ainsi qu’un transfert de cellules (administration unique sur animaux anesthésiés, durée anesthésie : 20 min). Si les résultats sont concluants, certains animaux seront préalablement infectés par la grippe (infection unique sur animal anesthésié, durée de l’anesthésie : 20 min).
Impact sur les animaux
Les animaux infectés par le virus de la grippe développeront la maladie qui entrainera une légère hypothermie et une perte de poids qui durera entre 5 et 10 jours en fonction de la souche de virus utilisée. Les nuisances attendues lors de l’administration des virus ou des traitements seront celles liées aux injections elles-mêmes (douleur légère de courte durée). Suite à l'injection d’anesthésique ou de traitement (sans anesthésie) dans l'abdomen, une douleur légère immédiate de courte durée liée à la piqûre est attendue. Au réveil de l’anesthésie, une douleur légère de courte durée pourrait être ressentie par les animaux après l’administration des traitements ou l’injection de cellules. Il est important à souligner que les activations induites du système immunitaire ne sont pas douloureuses pour l’animal.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés pour des analyses post-mortem qui permettront de comprendre les mécanismes mis en jeu.
Remplacement
Le fonctionnement du système immunitaire repose sur des interactions tridimensionnelles et des flux de cellules finement régulés entre organes. De plus, les cellules résidant dans le poumon sont adaptées à cette localisation et à leur microenvironnement. Enfin, l’infection virale entraîne la réaction de différentes sous-populations cellulaires qui interagissent entre elles, ces cellules étant à la fois déjà dans le poumon ou recrutées à des temps variables suite à l’infection. Ces phénomènes ne peuvent pas être reproduits in vitro. En revanche, si les premiers résultats in vivo nous le permettent, des expériences in vitro à partir de cellules isolées de souris non manipulées seront réalisées. Cela pourrait permettre d’affiner les hypothèses et de réduire le nombre final de souris. De même, il existe dans la littérature des caractérisations exhaustives des populations cellulaires et de leurs dynamiques au cours de la grippe. Dès que cela sera possible, nous utiliserons ces données plutôt que d’en générer de nouvelles, et nous baserons sur celles-ci afin de réaliser des prédictions in silico, c’est à dire tenter de prédire des mécanismes afin de mieux cibler les expériences nécessitant effectivement l’animal. Enfin, certaines procédures décrites ici cherchent à mettre des modèles qui évitent de générer de nouvelles lignées, ce qui limite fortement le nombre d’animaux qui serait nécessaire pour la génération de ces lignées.
Réduction
1) Le nombre d’animaux à utiliser par groupe expérimental se base sur des expériences préliminaires déjà réalisées au laboratoire ou par des collaborateurs en utilisant ces modèles. Ces nombres sont ajustés pour limiter le nombre d’animaux à utiliser tout en surmontant les effets liés à la variabilité biologique entre les souris ainsi qu’aux variations intrinsèques liées à nos modèles. Par ailleurs, certaines procédures décrites ici cherchent à mettre des modèles qui évitent de générer de nouvelles lignées, ce qui limite fortement le nombre d’animaux qui serait nécessaire pour la génération de ces lignées. Enfin, les procédures contiennent des expériences permettant de valider le modèle expérimental choisi. Si ces validations ne sont pas concluante, nous ne continuerons pas l’expérimentation à partir de cette procédure (points de go/no go). 2) Aucune approche statistique n’a été réalisée.
Raffinement
Avant l’infection, les souris seront manipulées sur plusieurs jours dans les conditions expérimentales afin de limiter leur stress. Suite à l’infection grippale, les animaux seront suivis quotidiennement afin d’assurer leur bien-être et de surveiller les éventuels signes de souffrance ou de stress. Les souris infectées par le virus seront pesées tous les jours au pic de la maladie pour contrôler l’amplitude de l’infection (les pesées sont espacées de 2/3 jours en dehors du pic, afin de limiter le stress des animaux). Un apport supplémentaire de matériel de nidification est apporté afin de pallier l’hypothermie légère associée à la grippe. Une grille de score a été établie afin d’évaluer quotidiennement l’état des animaux de manière objective. Des points limites ont été définis, qui, s'ils sont atteints, marquent la fin de l'expérimentation pour l'animal concerné. Des doses de virus plus légères pourront être administrées si la question scientifique le permet, afin de limiter d’autant plus le nombre d’animaux atteignant un point limite. De même, dès que cela est possible, de la nourriture/eau en gel est placée dans la cage (en amont des symptômes grippaux, afin de permettre une habituation). Afin de limiter au maximum les douleurs et souffrances liées aux différentes injections, les animaux seront anesthésiés et placés sur tapis chauffant jusqu’au réveil. De la crème vaseline oculaire est déposée à l’aide d’un coton tige pour éviter l’assèchement de l’œil durant et après l’anesthésie.
Choix des espèces
La souris est ici le modèle de choix du fait de la forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins. Plus particulièrement, nos cellules d’intérêt sont présentes à la fois chez l’homme et la souris, espèces entre lesquelles leurs caractéristiques et propriétés sont très fortement conservées. Par ailleurs, la disponibilité de souches génétiquement modifiées parfaitement définies nous permet enfin d’affiner les mécanismes de manière très précise. - Les souris seront utilisées à l’âge adulte (8 à 16 semaines après la naissance, afin que les populations étudiées soient installées). - Nous n’attendons pas d’effet lié à l’âge des souris. Nous utiliserons des souris adultes possédant un système immunitaire mature.
Etude de l’impact de l’inflammation et de la réponse immunitaire sur la perte auditive liée à la polyarthrite rhumatoïde »
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Pour comprendre pourquoi les personnes atteintes de polyarthrite rhumatoïde perdent l'audition, 144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. 48 subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 96 un niveau modéré. Trois injections intrapéritonéales d'anticorps déclenchent l'arthrite, puis le gonflement des pattes est mesuré tous les deux à trois jours pendant quarante-huit jours et l'audition testée chaque semaine. La souche a été retenue pour sa susceptibilité à l'induction de l'arthrite, avec une incidence que le porteur annonce à 100 %, et pour sa compatibilité avec les mesures auditives.
Objectifs
Les maladies auto-immunes touchent 4 % de la population européenne. Elles sont associées à une réaction excessive du système immunitaire, négative pour l’homme, en aboutissant à la destruction des tissus des patients qui en sont atteints. Parmi les maladies auto-immunes, la polyarthrite rhumatoïde est caractérisée par la présence d’auto-anticorps (anticorps qui reconnaissent les molécules du soi). La polyarthrite rhumatoïde est caractérisée par une arthrite chronique et des lésions cartilagineuses irréversibles. Les manifestations de cette maladie auto-immune sont extrêmement variées. Si son origine reste souvent indéterminée, les auto-anticorps peuvent parfois être directement responsables du dérèglement du système immunitaire en causant des lésions tissulaires. Au-delà des articulations, l’inflammation associée à la polyarthrite rhumatoïde a aussi des impacts sur d’autres fonctions du corps, y compris sur l’audition. Des études récentes montrent une apparition de la perte auditive chez les patients atteints de la polyarthrite rhumatoïde. Elle peut atteindre entre 20 et 40 % selon le type de perte auditive. Ces chiffres soulignent l'importance de mieux comprendre cette pathologie souvent sous-diagnostiquée chez des patients atteints de la polyarthrite rhumatoïde. La polyarthrite rhumatoïde et la perte auditive partagent des mécanismes communs, notamment l’inflammation, qui pourrait altérer le fonctionnement de l’oreille interne. Les auto-anticorps impliqués dans cette maladie auto-immune pourraient également cibler les structures auditives, comme la cochlée et les nerfs auditifs. Par ailleurs, certains traitements de la polyarthrite rhumatoïde tels que les anti-inflammatoires et autres composés pour traiter les rhumatismes, peuvent être toxiques pour l’appareil auditif et aggraver la perte auditive. Une meilleure compréhension de ce lien entre la polyarthrite rhumatoïde et la perte auditive pourrait améliorer significativement la qualité de vie des patients.
Bénéfices attendus
Le projet devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes reliant les maladies auto-immunes et la perte auditive, en particulier le rôle de l'inflammation. Ces connaissances pourraient guider le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou traiter efficacement ces troubles, améliorant ainsi la qualité de vie des patients et réduisant les impacts sur le système de santé.
Procédures
Les animaux issus des modèles de la polyarthrite rhumatoïde suivront 3 injections d’anticorps pathologiques à J0, J1 et J18. Un suivi du gonflement des pattes sera réalisé tous les 2-3 jours pendant toute la durée de la procédure (48 jours au total). Des mesures de la capacité auditive seront réalisées à différents temps après induction de la PR, de façon hebdomadaire à partir de J7 jusqu’à la fin de la procédure, et notamment juste avant de chaque point de prélèvement terminal.
Impact sur les animaux
Les procédures incluent trois injections i.p. d’auto-anticorps, des mesures de gonflement des articulations, des mesures de capacité auditive et des prélèvements terminaux. Les nuisances ou effets indésirables attendus incluent des douleurs causées par les inflammations induites ou des désordres systémiques chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les organes d'intérêt.
Remplacement
Le but du projet est d’identifier les mécanismes immunitaires impliqués dans l’induction de la polyarthrite rhumatoïde qui est impliquée dans la perte auditive, afin de développer à terme, des nouvelles interventions thérapeutiques pour traiter cette maladie auto-immune. Ceci nécessite des modèles expérimentaux dotés d’un système immunitaire complexe (et complet) et permettant l’étude intégrée de la réponse immunitaire dans un véritable contexte pathologique. Ceci étant difficilement possible chez l'homme, afin de progresser dans cette perspective, les expérimentations animales sont indispensables. Des méthodes alternatives (études in vitro) peuvent être complémentaires, mais ne peuvent pas se substituer à l’utilisation des animaux. Dans ce but, nous envisageons le développement des modèles in vitro complexes de culture cellulaire pour approfondir l’étude des mécanismes immunitaires liés au processus d’induction d’auto-immunité.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé pour assurer que les résultats soient statistiquement significatifs tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. En ce qui concerne les modèles de polyarthrite rhumatoïde, le nombre d’animaux a été calculé en se basant sur l'expérience acquise au laboratoire en termes d'incidence de l'arthrite chez la souris et degré de variabilité expérimentale liée à la magnitude de la réponse immunitaire.
Raffinement
Les actes techniques réalisés (injections) sont peu invasifs et conformes aux recommandations des textes de référence. Toutes les mesures seront prises pour réduire la souffrance des animaux. Des gels de nourriture hydratée seront placés dans la litière afin de faciliter l’accès à la nourriture et à l’eau. Le milieu d’hébergement sera enrichi (carrés de cellulose, copeaux de litière) et les animaux seront surveillés quotidiennement. Par ailleurs, nous maîtrisons les gestes expérimentaux et nous surveillerons le site d'injection. Tout au long des expériences, une observation régulière du bien être des souris sera effectuée. Tout animal présentant un éventuel signe de souffrance sera soigné ou euthanasié. Ces impacts seront strictement surveillés et minimisés grâce à des protocoles rigoureux, incluant un suivi clinique rapproché et une réduction du nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des souris pour lesquels des données scientifiques de la réponse immunitaire sont bien établies et de nombreux outils sont disponibles pour étudier de façon approfondie la réponse immunitaire, ceci avec un recul statistique. Le projet est basé sur l’utilisation d’une souche de souris présentant un système immunitaire complet pour leur susceptibilité à l’induction de la polyar-thrite rhumatoïde par du sérum arthritogène et les anticorps anti-collagène. Cette souche de souris est adaptée pour des mesures de la capacité d’audition. Les animaux utilisés dans les modèles de la polyarthrite rhumatoïde seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 15 semaines). Ceci permet l’induction de l’arthrite avec une incidence de 100% de façon synchronisée. Les animaux seront suivis pendant 30 jours après la troisième injection du sérum arthritogène (ou cocktail d’anticorps) puis mis à mort en fin d’expérimentation à J7, J14 et J30 après la troisième injection pour récupération d’organes post-mortem après des mesures de l’activité auditive.
Recherche et développement de produits vétérinaires stimulant le système immunitaire (« vaccins thérapeutiques ») chez le chien et le chat
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chiens : 600
Sur 1 500 chiens et chats, 850 seront réutilisés dans d'autres études et 450 placés en adoption, les 200 restants étant tués quand des prélèvements d'organes sont prévus. 900 chats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 600 chiens un niveau léger. Chaque animal reçoit deux à dix vaccinations sur animal vigile, jusqu'à dix prélèvements sanguins, des examens cliniques et parfois quatre biopsies au punch du site d'injection, les chats étant anesthésiés quand la contention ne suffit pas. Le porteur écrit qu'il n'existe pas de méthodes alternatives et que le recours à l'espèce cible est "nécessaire", pour des vaccins thérapeutiques destinés au marché vétérinaire.
Objectifs
Ce projet a pour but de développer des vaccins thérapeutiques ayant recours à des technologies innovantes pour nos carnivores domestiques. Différentes pathologies pourront être ciblées, parmi lesquelles les maladies dermatologiques, ostéoarticulaires et respiratoires. L’usage d’anti-inflammatoires stéroidiens et non stéroidiens est efficace mais entraine au long cours de nombreux effets indésirables. Il représente la seule option thérapeutique à ce jour. Il apparait ainsi nécessaire de rechercher de nouveaux traitements contre ces pathologies et des candidats vaccins potentiels ont été identifiés. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’innocuité et l’efficacité de candidats vaccins sur des chiens et des chats.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer l’innocuité et l’efficacité de nouveaux vaccins thérapeutiques contre des pathologies félines et canines du quotidien. Nous envisageons de tester 5 à 10 candidats vaccins pour les chiens et 5 à 10 candidats vaccins pour les chats
Procédures
Les animaux seront vaccinés 2 à 10 fois en fonction de la durée d’étude. Les vaccinations durent moins d'une minute et s'effectue sur animaux vigiles. Au minimum 2 examens cliniques vétérinaires seront réalisés avec pesée, prise de température et observation des principaux appareils (cardio-vasculaire, respiratoire, digestif…). Des examens neurologiques complets pourront être réalisés en complément. Ces examens peuvent durer entre 5 et 10 minutes en fonction des individus. 1 à 10 prélèvements sanguins peuvent être réalisés en fonction de l'objectif et de la durée de l'étude. Ces prélèvements durent moins d'une minute et s'effectuent sur animaux vigiles. Des prélèvements d’urine peuvent être effectués, une fois et selon l'objectif de l'étude. Cet acte dure quelques minutes et s'effectue sur animal vigile. Dans tous les cas, pour les prélèvements et les administrations, des anesthésies ou des tranquillisations pourront être effectuées en fonction de l'individu, notamment chez les chats. Des biopsies (1 à 4 au « bopsy punch ») des sites d’injection sous anesthésie/analgésie pourront être réalisées une fois par étude. Cet acte dure moins d'une minute.
Impact sur les animaux
L’innocuité sera évaluée par suivis clinique, de température corporelle et de réactions locales au point d’injection ainsi que par un suivi hémato-biochimique et urinaire. L’efficacité sera évaluée par suivi sanguin sérologique. Les prises de sang et d’urine peuvent générer un stress et de l’inconfort au moment du geste. Les contentions liées à ces gestes peuvent générer du stress chez les animaux. Les administrations de vaccins peuvent générer stress et inconfort ainsi que l’apparition de réactions locales (œdème ou nodule inflammatoire) et d’hyperthermie transitoire. Chez le chat, un recours à l’anesthésie pourra être nécessaire et générer un stress lors de la mise à jeun puis au moment de l’induction, de l’inconfort, de la nausée et du stress au moment du réveil (qui peut durer jusqu’à plusieurs heures). Des biopsies au niveau des sites d’injection pourront être réalisés sous anesthésie/analgésie.
Devenir
Dans la majorité des cas, les animaux ne sont pas euthanasiés en fin d’étude mais réutilisés ou adoptés. Si dans le cas particulier où des nécropsies avec prélèvements d’organes pour histologie sont nécessaires, les animaux seront euthanasiés en fin d’étude.
Remplacement
Il n’existe pas de méthodes alternatives. Le recours à des études in vivo sur espèce concernée/cible est nécessaire.
Réduction
En phase de recherche le nombre d’animaux inclus est évalué avec recherche bibliographique et analyse statistique (test de student) afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés et le risque d’études non conclusives. Pour ce projet, des animaux provenant d’autres projets (avec degré de sévérité léger ou modéré) pourront être réutilisés. La réutilisation permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Seuls les animaux ayant retrouvé un état de santé et bien-être complet, attesté par un vétérinaire, seront réutilisés.
Raffinement
Une période d’acclimatation systématique est prévue dans le but de limiter le stress et de stabiliser leur état physiologique. Les chiens seront hébergés en groupe sur litière. Ils bénéficieront de zones de jeu avec interaction avec l’Homme. Les chats sont hébergés en groupe avec de nombreux aménagements pour se percher et faire leurs griffes. Les jouets dans les zones de jeu sont régulièrement changés pour favoriser la curiosité. Dans certains bâtiments, les chiens ont accès à une aire d’exercice en extérieur. Afin de limiter le stress lié aux actes techniques, les animaux seront travaillés en renforcement positif avec friandises et caresses. Une méthode low stress de contention des chats avec le dispositif CatWrap pourra aussi être utilisée. Des anesthésies ou tranquillisations avec analgésie si nécessaire, seront mises en place selon le comportement du chat, si l'objectif scientifique requiert des prélèvements répétés chez le chat, des biospsie pour les chiens et les chats. Les animaux anesthésiés seront individuellement placés sous surveillance, au calme et au chaud si besoin et ce jusqu’à leur réveil complet. Le personnel intervenant dans l’étude sera formé aux gestes techniques afin de travailler avec le plus d’expertise possible. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations, d'isoler l'animal et/ou d'envisager un traitement pour soulager l'animal. Des points limites seront définis pour apporter des soins adaptés ou une exclusion de l’étude avec d’autres soins ou une euthanasie si nécessaire. La Structure du Bien Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
Espèce cible de la pathologie investiguée. Les animaux utilisés sont majoritairement de jeunes adultes.
Etude des fonctions cognitives et de la formation des circuits neuronaux dans un modèle de souris muté pour un gène associé à l’autisme EU2/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
799 souris vont être utilisées entre les deux établissements de ce projet, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 394 d'entre elles et modéré pour 405. Sur ce second site, une partie des animaux subit une chirurgie terminale sous anesthésie, quand les autres passent par une biopsie de queue puis une série de tests comportementaux répétés sur plusieurs semaines. Il s'agit de caractériser une lignée porteuse d'une mutation identifiée chez des personnes autistes, en suivant la formation des circuits corticaux du stade fœtal à l'âge adulte. Des expériences en éprouvette ont déjà établi que la mutation altère la fonction du gène, mais le porteur affirme que l'approche in vivo est "une nécessité" et que l'étude des circuits corticaux "empêche le remplacement par un modèle invertébré".
Objectifs
Contexte de l’étude : La perturbation de la formation des réseaux neuronaux pendant le développement embryonnaire est une cause de troubles graves du neurodéveloppement tels que les troubles du spectre autistique (TSA), le retard mental, l’épilepsie ou les déficits cognitifs. Les TSA concernent aujourd’hui près de 1% des naissances et sont considérés comme l’un des troubles les plus répandus de l’enfance. Cette étude a pour but d’étudier un gène muté dans les TSA et important pour le développement du cortex cérébral de la souris. Des travaux précédents ont permis de décrire les conséquences de l’inactivation complète de ce gène sur le développement cérébral et le comportement chez la souris. Mais à ce jour aucun modèle avec une mutation liée à l’autisme n’a été étudié. Objectif principal : Les modèles d’étude actuellement disponibles pour ce gène ne sont pas adaptés à l’étude des mutations retrouvées dans les troubles autistiques. Ce projet a pour but de caractériser un nouveau modèle de souris possédant une mutation identifiée à l’origine chez les patients autistes. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs nommés EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
Il est important de comprendre comment les gènes, lorsqu’ils sont mutés, entraînent des maladies, pour améliorer le diagnostic et le conseil aux familles, et imaginer des pistes thérapeutiques. La création d’un nouveau modèle de souris permet de suivre quelles étapes du développement embryonnaire sont affectées et conduisent à l’installation de la maladie. Ceci ne peut pas être réalisé chez l’homme car ces mutations sont détectées après le diagnostic, quand la maladie est déclarée. Ce projet étudiera donc un nouveau modèle murin qui mime mieux la pathologie humaine et permettra 1) de valider le caractère pathologique des mutations de ce gène dans les troubles du neurodéveloppement et plus largement 2) une meilleure connaissance des causes des pathologies neurodéveloppementales.
Procédures
Dans l'EU1, l’essentiel des expériences seront observationnelles. Tous les animaux subiront une biopsie, une seule fois, pour le génotypage. La biopsie dure moins d'une minute. Les animaux seront de plus soumis à des tests d’exploration des fonctions comportementales, non invasifs, et non douloureux, mais qui nécessiteront de manipuler régulièrement les animaux. Chaque test sera réalisé une fois par animal, au maximum 4 test par animal. Chaque test dure quelques minutes. L’ensemble des tests se déroule sur plusieurs semaines. Ces procédures peuvent entraîner un stress léger. Certaines femelles subiront une chirurgie avec réveil, sous anesthésie gazeuse (isoflurane) et en respectant les règles d’analgésie et d’asepsie chirurgicale. La chirurgie dure environ 30 minutes et sera réalisée une seule fois. La procédure peut entraîner une douleur et du stress dans les heures suivant la chirurgie. Dans l'EU2, certains animaux subiront une procédure chirurgicale terminale, sous anesthésie et analgésie.
Impact sur les animaux
Les nuisances les plus sévères qui aient jamais été observées pour le gène d'intérêt chez la souris sont un retard de croissance, et des changements des fonctions cognitives comme par exemple une perturbation de la mémoire à long terme. Dans ce projet, nous nous attendons à des manifestations moins sévères car la mutation étudiée n’abolit qu’une partie des fonctions du gène. Les animaux subiront une biopsie, une seule fois, entraînant un stress et une douleur passagers. Certains animaux subiront une procédure chirurgicale avec réveil, selon une procédure bien maîtrisée par les expérimentateurs. Elle sera réalisée sous anesthésie générale avec analgésie péri- et post-opératoire, ainsi qu’un suivi post-opératoire adapté. Dans de très rares cas, cette technique peut entraîner une difficulté à la mise bas ou une mortalité intra-utérine d’embryons. Les tests d'exploration du comportement sont non invasifs mais peuvent entraîner un stress lié à la manipulation.
Devenir
Les animaux sont des souris génétiquement modifiées, nous ne pouvons donc pas les replacer à l’issue de ce projet. Par conséquent tous les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Ce projet a pour objectif de mieux caractériser un modèle murin possédant une mutation retrouvée chez des patients autistes . En préalable à ce projet, nous avons réalisé des expériences in vitro prouvant que la mutation étudiée altère la fonction du gène , ce qui nous permet de nous assurer que l’étude est pertinente. Néanmoins dans l’état actuel des connaissances scientifiques, les étapes de développement du cerveau ne peuvent être modélisées entièrement in vitro. L’approche in vivo est une nécessité afin d’aborder des troubles complexes de la cognition et du comportement. L’étude de circuits corticaux nécessite d’avoir recours à un animal possédant une structure corticale et par conséquent empêche le remplacement par un modèle invertébré.
Réduction
Les accouplements seront optimisés afin de produire strictement le nombre nécessaire d’animaux pour la caractérisation initiale du modèle. Une partie des animaux qui ont subi uniquement des observations (par exemple pesée) pourront être utilisés dans des tests de comportement, pour réduire le nombre total d'animaux Le nombre d’animaux utilisés est limité au minimum nécessaire pour déterminer la significativité statistique des résultats, et a été déterminé par un calcul préalable de puissance statistique.
Raffinement
Pour l'ensemble des procédures, nous avons défini des points limites prédictifs et précoces afin de prédire au mieux et le plus tôt possible des manifestations conduisant à la mise en place de traitements ou à l’arrêt de la procédure. Nous veillerons à adapter les conditions d’élevage aux phénotypes observés. La procédure chirurgicale est bien maîtrisée par les expérimentateurs et sera réalisée uniquement par un chercheur expérimenté. Un recours à l’analgésie péri-opératoire, ainsi qu’à une analgésie post-opératoire (calibrée par rapport à une grille d’évaluation de la douleur) nous permettra de limiter le stress et la douleur subis par les animaux. Concernant les évaluations comportementales, les animaux sujets aux tests de comportement seront acclimatés à la salle de test au préalable afin de réduire le stress causé par un nouvel environnement. Les différents tests seront réalisés les uns à la suite des autres, avec un temps de pause suffisant entre chaque test pour limiter un stress éventuel des animaux. A noter que les tests de comportement ne sont pas invasifs et ne portent pas atteinte à l’intégrité de l’animal.
Choix des espèces
L’architecture du cerveau de la souris est très proche de l’architecture du cerveau humain dans sa structure et son fonctionnement. Le modèle murin est un modèle animal reconnu dans le cadre des études des pathologies neurodéveloppementales tels l’autisme et/ou les déficiences mentales. Par ailleurs, nos précédents travaux nous ont permis de décrire que des mutations dans notre gène d'intérêt et associées à la pathologie autistique perturbent le développement cérébral et le comportement chez la souris (. Dans ce projet qui s'intéresse au neurodéveloppement, nous observerons des animaux depuis la naissance jusqu’à un stade adulte. L’étude de la formation des réseaux neuronaux se fera chez des fœtus au 3ème tiers de la gestation chez la souris. Les tests de comportement seront réalisés sur des animaux jeunes adultes, idéalement entre 60 et 90 jours mais cet âge peut différer légèrement selon la disponibilité des animaux et la composition des cohortes.
Modèles expérimentaux de sécheresse oculaire chez le rat, la souris et le lapin.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Rats : 2700
Lapins : 2700
Provoquer un œil sec chez des animaux pour tester des traitements et former des professionnels : 2 700 lapins, 2 700 souris et 2 700 rats vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 900 d'entre eux et modéré pour 7 200. Les produits sont instillés dans l'œil deux à six fois par jour pendant quatre semaines, des patchs collés sur la peau sont changés toutes les 48 à 72 heures, et une chirurgie de moins de dix minutes peut intervenir une à deux fois. Les animaux doivent ressentir picotements, brûlures et sensation de sable dans les yeux, ce que le porteur rapproche des symptômes décrits par les personnes atteintes. 1 620 d'entre eux, 540 par espèce, sont annoncés comme réutilisables après une dizaine de jours de retour à des conditions normales, les autres étant tués pour les prélèvements. Le porteur indique utiliser déjà ces modèles et vouloir "continuer à les proposer".
Objectifs
L'objectif de ce projet est de développer des modèles expérimentaux de sécheresse oculaire chez le rat, la souris et le lapin afin de tester l'efficacité de nouveaux traitements. Le syndrome de l'œil sec est une maladie multifactorielle affectant les larmes et la surface oculaire, plus fréquente chez les femmes et les personnes âgées, et touchant entre 5% et 35% de la population. Les manifestations cliniques sont variées et impactent considérablement la qualité de vie des patients. Les modèles de sécheresse oculaire chez les rongeurs et le lapin sont bien documentés dans la littérature. Nous avons sélectionné trois modèles parmi les plus référencés, les plus efficaces en termes d'impact sur la surface oculaire et de réduction de la sécrétion de larmes, et les moins contraignants pour les animaux. Nous utilisons déjà ces modèles et souhaitons continuer à les proposer.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de proposer des modèles expérimentaux permettant d'évaluer l'efficacité de nouveaux traitements. La recherche de traitements est en constante évolution et nécessite de pouvoir les tester dans les meilleures conditions possibles, tout en respectant le bien-être animal.
Procédures
Pour ce projet, les animaux seront soumis à différents types d’interventions : 1. Administration de traitements : Les traitements seront administrés 2 à 6 fois par jour pendant toute la durée de l’étude (généralement 4 semaines maximum). Ces administrations, le plus souvent par instillations (gouttes oculaires), sont indolores et ne durent que quelques secondes à chaque fois, le temps de prendre l’animal, de le maintenir et de lui appliquer le produit. 2. Pose de patchs : La pose de patchs sur la peau de l’animal ne dure que quelques secondes, le temps de prendre l’animal, de le maintenir et de lui appliquer le patch et le sparadrap qui le maintiendra en place. Ces patchs nécessitent un changement toutes les 48-72 heures pendant toute la durée de l’étude (généralement 4 semaines maximum). Pour leur retrait, l’animal sera maintenu le temps du retrait, qui ne durera pas plus de quelques secondes. 3. Chirurgie : Une petite chirurgie sous anesthésie légère pourra être nécessaire. Cette intervention durera moins de 10 minutes et sera généralement réalisée une seule fois durant l’étude, 2 fois au maximum. 4. Suivi sanitaire et comportemental : Les animaux feront l’objet d’un suivi sanitaire et comportemental quotidien, ainsi que d’un suivi pondéral hebdomadaire, afin de s’assurer de leur état et de leur bien-être. Les animaux seront manipulés quelques secondes puis remis dans leur environnement habituel. 5. Examens : Les animaux feront également l’objet d’examens (imagerie, observations au biomicroscope) afin de déterminer l’effet des traitements. Ces examens, réalisés chez l’homme en cabinet médical par un ophtalmologiste sans anesthésie et sans hospitalisation, le sont également chez l’animal en clinique vétérinaire. Certains examens pourront se faire sur des animaux vigiles, mais ceux nécessitant l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie légère. Ces examens ne durent que quelques minutes, 5 tout au plus. 6. Prélèvements de sang : Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif ou tout autre marqueur d'intérêt. Les prélèvements de sang qui durent généralement moins d’une minute, seront réalisés au maximum une fois par semaine.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues chez les animaux devraient principalement être celles observées dans la sécheresse oculaire chez l'homme, telles que des picotements, des démangeaisons, des sensations de brûlure, de sable ou de corps étranger dans les yeux. Toutes ces manifestations sont dues à la composante inflammatoire de la maladie. L'administration des produits devrait provoquer tout au plus une gêne transitoire de courte durée et éventuellement une hyperémie des conjonctives, comme observé chez l'homme. L'administration sous-cutanée ou transdermique pourrait entraîner une légère inflammation avec l'apparition de rougeurs, sans conséquence majeure.
Devenir
Les animaux ayant subi une chirurgie ou la totalité de la procédure expérimentale (incluant la phase de mise au point) et nécessitant pour le besoin de l'étude des prélèvements post-mortem pour des évaluations ex vivo (évaluations histologiques, ELISA...) seront mis à mort. Les effets de ces procédures sur l’animal étant réversible après l’arrêt des administrations et la remise en conditions standards d’hébergement sous une période estimée de 10 jours, on pourra envisager une réutilisation des animaux après une évaluation sanitaire, physiologique et comportementale. Il en va de même pour les études d'efficacité de traitements, les animaux n'ayant pas suivi la totalité de la procédure (hormis ceux exclus pour cause de points limites) pourront être réutilisés dans d'autres procédures expérimentales compatibles avec l'avis du vétérinaire. Ces animaux sont des animaux qui sont exclus de l'étude en raison d'un défaut anatomique ou physiologique détecté aux examens baseline ou d'inclusion au niveau de l'oeil avant le début de l'étude. Ces animaux n'auront pas reçu d'induction de la pathologie, ni d'administration de traitement, seulement des examens qui ne sont pas invalidants mais qui potentiellement nécessite une anesthésie.
Remplacement
L'œil est un organe complexe, composé de plusieurs tissus anatomiquement et physiologiquement très différents. Il est soumis à d'importantes variations environnementales mécaniques et physicochimiques, ainsi qu'à des interactions biologiques significatives avec les tissus et organes voisins. À ce jour, bien que des méthodes alternatives telles que les tests in vitro (sur cellules ou tissus) et les simulations in silico existent, aucune ne permet de reproduire l'œil dans sa globalité fonctionnelle et environnementale. C'est pourquoi l'utilisation d'animaux vivants dans ces procédures expérimentales reste encore nécessaire pour atteindre les objectifs de ce projet.
Réduction
Le nombre maximum d'animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction des distributions théoriques rencontrées dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées, et en tenant compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l'efficacité ou non d'un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à chaque moment à l'aide de tests statistiques afin d'ajuster et de revoir à la baisse, si possible, le nombre d'animaux à inclure dans les procédures. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux. De même, l'analyse des deux yeux sera privilégiée autant que possible afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser l'impact des procédures sur leur bien-être. Les rongeurs seront placés en groupe dans des cages d'hébergement contenant nourriture et boisson ad libitum, ainsi que des enrichissements à ronger. Si la procédure expérimentale le permet, un abri sera ajouté. Les lapins seront placés par deux dans des cages avec boisson ad libitum, nourriture et enrichissements à ronger. Les examens non invasifs choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont similaires à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet ophtalmologique ou chez l'animal en cabinet vétérinaire. Les examens de l'œil nécessitant l'immobilité de l'animal pourront être réalisés sous anesthésie pour son confort. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettront de minimiser la douleur. Ce projet a été soumis à un comité d'éthique pour évaluation et sera suivi par la structure en charge du bien-être animal de l'établissement.
Choix des espèces
Les espèces animales choisies ont une physiologie, une anatomie et un métabolisme largement décrits dans la littérature scientifique, facilitant ainsi l'extrapolation des effets sur l'œil à l'homme. De plus, les modèles expérimentaux de cette pathologie sont largement utilisés et bien documentés pour ces espèces, sur lesquelles le projet est basé. Pour ce projet, des souris, des rats et des lapins ont été retenus afin de tenir compte des particularités anatomiques et physiologiques de chaque espèce, augmentant ainsi les chances de mener ce projet à terme. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes à leur arrivée dans notre animalerie. Les lapins inclus dans ce projet auront 8 à 12 semaines et les rongeurs 6 à 12 semaines conformément aux publications de référence qui servent de base aux modèles.