Procédures légères

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  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
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Souris : 9600
Souffrances
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Devenir
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 9600

Une biopsie d'oreille à l'emporte-pièce, l'amputation de l'extrémité de la queue ou un prélèvement de sang sur animal éveillé : 9 600 souris vont subir ces gestes de génotypage dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Ces gestes ne produisent aucune donnée expérimentale par eux-mêmes, ils servent à connaître les caractéristiques génétiques des lignées transgéniques entretenues par l'établissement pour ses équipes de recherche. Le porteur compare la douleur provoquée à celle d'une injection avec une aiguille. Les souris dont le génotype se révèle sans intérêt sont mises à mort, les autres restant en vie comme géniteurs ou pour être engagées dans des expériences ultérieures.

Objectifs

Pour comprendre les maladies humaines et développer des traitements efficaces, les chercheurs utilisent des technologies de plus en plus performantes. Les études des processus biologiques sont ainsi effectuées grâce à l’utilisation de banques de données, de culture de cellules voire de culture de tissus in-vitro. En revanche, seul un organisme intégré permet aujourd’hui d’étudier et de comprendre les interactions entre cellules, tissus et organes. La souris est un modèle de choix pour l’étude de mécanismes biologiques au cours de processus physiologiques ou pathologiques tels que les cancers. Notre projet consiste dans le cadre de l’élevage de lignées transgéniques murines présentes dans notre structure à prélever du tissu sur les animaux pour réaliser le génotypage (connaissance des modifications génétiques effectuées dans le matériel génétique de la souris) afin de connaître les caractéristiques génétiques propres à chaque souris

Bénéfices attendus

Les souris transgéniques sont des modèles indispensables pour l’étude de la fonction et de la régulation de gènes au cours de processus biologiques physiologiques (développement embryonnaire, maintien de l’homéostasie tissulaire) et pathologiques (cancers, maladies immunitaires, maladies neurologiques…). Ces modèles sont aussi utilisés par la communauté scientifique pour le développement de thérapies innovantes. La caractérisation des profils génétiques individuels est indispensable pour constituer les lots d’animaux utilisés dans le cadre des activités de recherche

Procédures

Le prélèvement de tissu à l’oreille est réalisé sur animal vigile avec un emporte-pièce en métal permettant un geste précis et une taille standardisée de prélèvement (durée du geste inférieure à 30 sec). Lorsque l’intégrité des pavillons des oreilles est requise, le prélèvement de tissu se fait par le prélèvement de l’extrémité de la queue de la souris vigile (durée du geste inférieure à 2 sec). Lorsque le génotypage doit être réalisé sur le sang, un prélèvement de sang unique est réalisé sur souris vigile (durée du geste inférieure à 10 sec).

Impact sur les animaux

Les différents gestes techniques de prélèvements de tissus (biopsies d’oreille ou de queue et prélèvement sanguin) peuvent provoquer une douleur légère et temporaire au moment de l’acte, équivalente à celle d’une injection avec une aiguille.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem, ou bien en raison d’un génotype sans intéret Les animaux gardés en vie ont été produits pour une utilisation continue en expérimentation ou bien en géniteur pour le maintien des lignées.

Remplacement

Les chercheurs effectuent un travail préliminaire grâce à l’utilisation de bases de données (études in silico) et des modèles in-vitro (culture de cellules, organoïdes…). Les informations et réponses obtenues doivent parfois être complétées ou validées par des études sur des organismes intégrés qui permettent d’étudier et de comprendre les interactions entre les cellules dans les tissus et organes. Le recours à l’animal est justifié pour chacune des lignées utilisées (développement des projets des équipes de recherche)

Réduction

Une optimisation des schémas d’accouplement permet de produire un maximum d’animaux d’intérêt. Par ailleurs, la production des animaux est basée sur les besoins expérimentaux établis de façon statistique. Dans le cas où le génotype des parents est transmis à l’identique, les descendants ne sont plus génotypés de manière systématique, il n’est donc pas nécessaire de prélever de fragment de tissu. De même dans le cas où un seul sexe est utilisé pour les besoins expérimentaux, les animaux de l’autre sexe ne seront pas prélevés en vue de génotypage. D’autres méthodes de génotypage sont développés tels que le recours à la lampe UV pour les animaux ayant un gène fluorescent .

Raffinement

Le prélèvement de tissus est réalisé à l’aide d’instruments dédiés. Ce geste rapide et précis est réalisé par du personnel formé dont la compétence est validée par la SBEA. Le prélèvement de sang est rapide et réalisé par du personnel validé par la SBEA (Structure du bien-être animal). Une pression avec un coton est effectuée pour stopper le saignement et empêcher l’apparition d’un hématome, l’arrêt du saignement est vérifié avant de remettre l’animal en cage.

Choix des espèces

La souris est un excellent modèle pour réaliser des modèles génétiquement modifiés pour plusieurs raisons - il s’agit d’un mammifère avec un génome proche de celui de l’humain (99%) - reproduction rapide : 3 semaines de gestation puis les animaux sont matures sexuellement à 6-8 semaines - taille des portées conséquente : (entre 6 et 10 petits) - manipulation génétique aisée. De plus, le modèle murin est reconnu comme pertinent pour les thématiques de recherche de l’établissement. 3 à 4 semaines au moment du sevrage. A cet âge, les animaux sont capables de se nourrir seuls et peuvent donc être séparés de leur mère.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Rats : 1020
Souffrances
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Devenir
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1 020 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 840 tués aux temps de prélèvement prévus et 180 rates non gestantes transférées vers d'autres protocoles de l'animalerie. La moitié des rates est rendue obèse par six semaines de régime gras et sucré avant la gestation, les fœtus sont tués au vingtième jour de gestation pour prélever placenta, cerveau, foie et cœur, et une partie de la descendance passe un mois de tests comportementaux, dont un test de reconnaissance d'objet nouveau, avec réduction de la ration alimentaire. L'étude porte sur l'effet d'une supplémentation en graines de chia, riches en oméga-3, pendant la gestation et la lactation de rates obèses. Le porteur écrit lui-même qu'aucune transposition directe des résultats ne pourra être faite chez la femme et que seule une étude clinique permettrait de le prouver.

Objectifs

L’obésité est un problème de santé publique majeur. En France, une femme sur 3 est en surpoids ou obèse. L’obésité maternelle peut augmenter le risque de pathologies de la grossesse, altérer la croissance du fœtus, et engendrer des retards psychomoteurs et des maladies métaboliques chez l’enfant et l’adulte. Ces altérations de la programmation du développement fœtal pourraient être dues à des défauts d’apport en nutriments au fœtus comme les acides gras oméga-3 aussi appelé lipides. Ces lipides jouent un rôle crucial dans le développement du cerveau du fœtus pendant la grossesse mais aussi dans son développement futur. Il existe plusieurs types d’acides gras oméga-3, une première catégorie d’oméga-3 essentiels qui doit être apportée par l’alimentation car elle n’est pas fabriquée par le corps humain et une deuxième catégorie, nécessaire pour le développement du cerveau fabriquée à partir de la première mais en quantité plus faible, insuffisante pour répondre au besoin de l’organisme. Ainsi, dans des situations vulnérables comme la grossesse ou l’allaitement, une couverture de ce besoin est vitale pour la mère comme pour le fœtus et les futures enfants. Quelques études ont montré des effets bénéfiques d’une supplémentation en acides gras oméga-3 essentiels sur la santé de l’enfant. Selon une étude, 75% des femmes enceintes sont en dessous des apports satisfaisants en acides gras oméga-3 essentiels qui sont de 2g/j. La graine de chia est connue pour être très riche en acides gras oméga-3 essentiels. Les résultats des études chez l’animal et des essais cliniques suggèrent que l’ajout des graines de chia dans l’alimentation de l’adulte augmente la concentration en ces deux catégories d’oméga 3. Cependant, aucune étude ne s’est intéressée au transfert des oméga-3 au foetus à travers le placenta après une supplémentation en graines de chia pendant la gestation et/ou la lactation et l’effet de cette supplémentation sur le développement neurologique ainsi que sur le développement de maladies cardiovasculaires chez la progéniture née de mères obèses. L’objectif de ce projet est d’étudier l’effet d’une supplémentation en graines de chia riche en oméga-3 pendant la gestation et ou la lactation, 1) sur la santé des mères en situation d’obésité, en termes d’inflammation, comparée à des mères non obèses, 2) sur la santé de la descendance, à court terme et jusqu’à l’âge adulte, en termes de neurodéveloppement et de prévention de maladies cardiovasculaires.

Bénéfices attendus

L’effet de la supplémentation en graine de chia de la mère sera testé pendant la gestation et/ou la lactation de façon à étudier l’impact sur le statut inflammatoire de la mère et les conséquences sur le développement du fœtus et de la progéniture. Les bénéfices attendus de la supplémentation en chia sont une augmentation du stockage des acides gras oméga-3 dans le tissu adipeux maternel et de la transformation des oméga-3 essentiels en oméga-3 de deuxième catégorie dans le foie maternel résultant à une amélioration du rapport oméga-6/oméga-3 dans la circulation sanguine de la mère et du fœtus. Une supplémentation en graines de chia pendant la lactation permettrait une meilleure composition du laits maternels des rates. Les bienfaits attendus d’une supplémentation en graines de chia sont aussi une amélioration des altérations potentielles du développement cérébral avec pour objectif une meilleure capacité d’apprentissage et de mémoire des progénitures. Si les bénéfices en termes d’amélioration des oméga-3 sont positifs chez la rate, aucune transposition directe des résultats ne pourra être réalisée chez la femme et seule une étude clinique permettrait de le prouver. Supplémenter le régime alimentaire des femmes enceintes avec de la graine de chia, dès le début de la grossesse, serait envisageable puisque les doses utilisées chez la rate, sont celles déjà testées chez l’homme adulte, sans que des effets indésirables n’aient été observés. La prise en considération de la vulnérabilité accrue de la femme en période de grossesse serait évidemment à considérer. Les résultats de cette étude préclinique nous permettront de proposer une étude clinique avec supplémentation en graines de chia chez la femme enceinte et allaitante, dans le but de réduire les risques de pathologies obstétricale et fœtale et d’améliorer la santé de leurs enfants à plus long terme.

Procédures

Les rates seront soumises à une manipulation nutritionnelle pendant 6 semaines avant la gestation (régime gras et sucré « Western Diet ») (n=150) tandis que les autres rates seront sous régime « Contrôle » (n=150), puis durant la gestation (graine de chia) (20 jours) ou pendant la fin de lactation (J21), et à un seul prélèvement de sang (2 min/animal). Les progénitures réaliseront des tests comportementaux avec pour objectifs d’évaluer leur capacité d’apprentissage/ de mémoire/ de stress pendant une durée de 1 mois. Leur comportement alimentaire sera aussi évalué dans le but d’étudier leur préférence aux gouts ; pour cela une diminution de leur quantité de nourriture sera nécessaire.

Impact sur les animaux

Les rates pour la moitié seront soumises à une manipulation nutritionnelle pendant 6 semaines avant la gestation (régime gras et sucré « Western Diet »), qui peut engendrer une prise de poids modérée sans conséquence sur la posture et la mobilité de l'animal. Un léger stress de courte durée pourra être perçu lors du prélèvement de sang au niveau de la queue, intervention effectuée par une personne habilitée, avec un risque minimal d’infection. Au moment de l’accouplement, nous nous assurerons que la rate est en période d’ovulation avant de la mettre au contact du mâle pour éviter tout stress. Pour minimiser le risque d'infection vaginale lié aux traces d'urines, la zone sera nettoyée par des compresses stériles au moment du prélèvement. Les progénitures pourront être soumises à un stress au moment du prélèvement du lait chez leur mère au dixième jour de lactation du fait de leur éloignement (J10). Les rats pourront aussi être soumises à une diminution de quantité de nourriture pour certains tests comportementaux (comportement alimentaire) réalisés après sevrage. Pour terminer un test de reconnaissance « Novel Object Recognition » (NOR), sera réalisé chez les progénitures après sevrage et nécessitera des périodes d’habituation qui pourront provoquer un certain stress chez les rats.

Devenir

Si aucun évènement n’a justifié l’euthanasie prématurée des animaux, ils seront euthanasiés aux temps de prélèvements de tissus préalablement établis dans les procédures expérimentales. Les rates sont suivies jusqu’à un jour avant la naissance (G20) ou à la fin de leur période de lactation (J21), temps auquel elles sont euthanasiées, notamment pour un prélèvement de Sang, Lait maternel, Foie, Tissu adipeux et glande mammaire. Les fœtus seront euthanasiés soit à G20 pour prélever placenta, cerveau, foie et cœur. Les progénitures seront euthanasiées pour la moitié à la fin de la période de lactation (J21) ou à la fin de leur 3 mois de vie (3M) pour prélever sang, cerveau, foie et cœur. Les femelles non gestantes (180 rates) seront recyclés dans la mesure du possible, vers les autres protocoles de l’animalerie.

Remplacement

Il s’agit d’une étude in vivo visant à évaluer des stratégies nutritionnelles sur le transfert des lipides oméga-3 entre la mère, les fœtus et les progénitures. Il n’existe donc pas de modèle in vitro ou ex vivo permettant le remplacement de l’étude animale. Tous les animaux utilisés pour ce projet proviennent d’élevages reconnus et sont nés en captivité. Il n’existe pas encore de méthode alternative (modélisations, modèles in vitro) permettant de rendre compte de la complexité des mécanismes physiologiques dans la mise en place de la lactation, pendant la phase de gestation.

Réduction

Le nombre d'animaux a été réduit au minimum. Il prend en compte la nécessité d’avoir au moins 20 mères différentes par groupe expérimental pour des raisons de calcul statistique et de garder 2 fœtus mâles et 2 fœtus/progénitures femelles par mère pour étudier l’effet sexe. Des tests statistiques seront réalisés pour tester l’effet de la supplémentation en chia sur la concentration en acide docosahexaénoïque (DHA) chez la mère et l’effet de la supplémentation, du sexe et de l’effet croisé des 2 sur la concentration de DHA chez les fœtus/progénitures. Le nombre d'animaux a été réduit au minimum. Il prend en compte la nécessité d’avoir au moins 10 mères différentes par groupe expérimental pour des raisons de calcul statistique et de garder 2 fœtus mâles et 2 fœtus/progénitures femelles par mère pour étudier l’effet sexe.

Raffinement

Des mesures sont mises en place lors du seul prélèvement de sang au niveau de la queue, avec une analgésie locale qui sera appliquée 15 min avant l’incision. Les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel agréé et seront pesés 3 fois par semaine ce qui permettra de surveiller une éventuelle perte de poids et de vérifier leur état général. Les rats sont hébergés dans des portoirs ventilés avec différents enrichissements de milieu (frisottis, tunnels, morceau de bois) afin de réduire leur stress.

Choix des espèces

L'avantage du modèle rat sur le modèle porcin utilisé dans certaines références bibliographiques est la petite taille des animaux (permettant d'augmenter les effectifs et donc de diminuer la variance des mesures) et la rapidité de croissance et de reproduction, permettant de réaliser des protocoles expérimentaux en beaucoup moins de temps. Les mâles seront commandés à l’âge de 6 semaines et les femelles à l’âge de 4 semaines auprès du fournisseur. Les rates seront acclimatées pendant une dizaine de jours avant d’être mis sous régime gras et sucré « Western Diet » afin de les rendre obèses ; ou sous régime « Contrôle » pendant 6 semaines. Nous effectuerons ensuite des frottis vaginaux sur 4 jours afin de mettre uniquement les femelles en oestrus en accouplement. La supplémentation du régime alimentaire en graine de chia sera testée sur deux périodes : - Au 20ème jour de la gestation (G20) qui correspond à une période importante dans la croissance fœtale et particulièrement dans le développement du cerveau du fœtus - A la fin de la période de lactation (J21) qui est une période cruciale dans le développement des progénitures puisque le lait est rempli de nutriments indispensables pour la croissance du nouveau-né. Afin de déterminer l’impact de la supplémentation sur le métabolisme de la descendance, 2 fœtus mâles et 2 fœtus femelles par mère seront prélevés à G20 et 4 progénitures mâles et 4 progénitures femelles par mère seront prélevés à J21. A J21 une partie des petits (2 progénitures mâles et 2 progénitures femelles) seront sacrifiés tandis que l’autre moitié réalisera des tests comportementaux (2 fœtus mâles et 2 fœtus femelles) avant d’être sacrifiées à 3 mois de vie (3M).

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 240
Souffrances
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▲ 240
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Devenir
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240 souris axéniques, élevées sans aucun microbiote, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées pour le prélèvement de tissus. Les femelles gestantes reçoivent deux gavages destinés à leur transférer un microbiote issu d'autres souris ou de personnes atteintes du syndrome de l'intestin irritable, et l'ensemble des animaux subit un prélèvement de sang et une collecte de fèces. L'équipe cherche à relier l'augmentation d'une hormone intestinale, la cholécystokinine, aux modifications du microbiote observées en cas de malabsorption du fructose. Les gestes sont décrits comme durant quelques secondes et le stress comme léger, tandis que le porteur écrit dans le même passage que les nuisances subies par les souris seront "au-dessus du seuil réglementaire".

Objectifs

Le syndrome de l’intestin irritable (SII) est une affection digestive fréquente, souvent liée à une hypersensibilité de l’intestin, qui joue un rôle central dans les symptômes. Le fructose, un type de sucre très présent dans l’alimentation occidentale, est un facteur déclencheur important, et environ 15 à 22 % des personnes atteintes de SII en France rencontrent des difficultés à absorber ce sucre. Dans une étude précédente, des souris présentant une incapacité génétique à métaboliser le fructose ont montré des symptômes similaires au SII, comme une hypersensibilité intestinale et des modifications du microbiote intestinal. Ces symptômes étaient accompagnés d’une augmentation d’une hormone intestinale, qui pourrait être impliquée dans ces troubles. Cette nouvelle étude cherche à comprendre si les changements dans le microbiote expliquent l’augmentation de l’hormone intestinale impliquée et les mécanismes responsables de ces effets. Pour cela, des souris sans microbiote (axéniques) seront exposées à des microbiotes provenant soit d’autres souris avec ou sans malabsorption du fructose, soit d’êtres humains atteints ou non de SII, avec ou sans hypersensibilité intestinale. Les chercheurs analyseront la composition bactérienne, les substances produites par les bactéries, les caractéristiques de l’intestin et la production de l’hormone d’intérêt en fonction du microbiote donné

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu de ce projet est d’identifier un lien direct entre l’augmentation de l’hormone d’intérêt et les changements du microbiote observés dans un contexte de malabsorption du fructose et d’hypersensibilité viscérale, notamment chez les patients souffrant du syndrome de l’intestin irritable. De plus, il s’agira de déterminer le mécanisme de régulation de l’hormone intestinale d’intérêt par d’éventuels métabolites bactériens dans certaines régions spécifiques de l’intestin. Ces travaux permettront d’identifier de nouvelles voies de régulation de cette hormone, avec la perspective de les exploiter comme cibles thérapeutiques pertinentes. Compte tenu de la forte prévalence du SII, il est crucial de décrypter les mécanismes sous-jacents aux symptômes physiologiques de ce syndrome.

Procédures

Les femelles gestantes vigiles seront soumis à deux gavages oraux. L’ensemble des animaux auront un prélèvement sanguin et une collecte de fecès. Ces interventions sont de l’ordre de quelques secondes et seront effectuées sur animaux vigiles.

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à un stress sur des temps très courts au cours de la contention nécessaire lors des deux gavages (moins de 5 secondes) et des prélèvements de sang. Douleur légère au point du prélèvement de sang. Les animaux pourraient ressentir un stress modéré lorsqu’ils seront déplacés de leur isolateur d’élevage à leur isolateur expérimental et un léger stress lors de la collecte de féces. Ces nuisances liées à l'ensemble des gestes réalisés sur les souris seront au-dessus du seuil réglementaire.

Devenir

L'ensemble des animaux sera euthanasié afin de prélever certains tissus.

Remplacement

À ce jour, aucun modèle ou technique in vitro ou ex vivo ne permet de reproduire les interactions complexes entre le fructose, le microbiote et l’intestin. Le recours à des animaux est donc indispensable pour intégrer et analyser de manière globale les données génétiques, du microbiote, de l’alimentation, ainsi que les informations biologiques obtenues à partir des dosages hormonaux dans le sang et des analyses des tissus intestinaux.

Réduction

Nous avons prévu d’inclure 12 souris par groupe expérimental et par sexe (mâles et femelles) afin d’obtenir des résultats fiables et significatifs. Ce nombre a été déterminé en prenant en compte la variabilité connue des réponses liées au microbiote, à son adaptation au fructose, et aux différences attendues entre mâles et femelles. Pour analyser les résultats, nous utiliserons des méthodes statistiques adaptées, en fonction du type de données recueillies, pour garantir des conclusions solides et précises.

Raffinement

Pour assurer le bien-être des animaux, plusieurs mesures seront mises en place : • Enrichissement du milieu de vie : Les souris disposeront de papier sopalin pour construire leur nid, d’un bâton à ronger, d’un abri en propylène rouge, ainsi que de deux hamacs pour réduire les risques de bagarres. • Habituation à la contention : Avant le démarrage des gavages, les animaux seront habitués à la contention afin de minimiser leur stress pendant les manipulations expérimentales. • Surveillance et suivi : Les souris seront surveillées visuellement chaque jour, et leur poids sera mesuré une fois par semaine. • Des points limites seront définis et en cas de dépassement de ceux-ci, les animaux concernés seront exclus de la procédure et euthanasiés. • Vie en groupe : Les souris seront maintenues en groupe.

Choix des espèces

Le modèle souris est largement utilisé dans les recherches sur les maladies gastro-intestinales, en raison de sa pertinence scientifique. Nous disposons de données préliminaires solides sur ce modèle, ce qui renforce sa pertinence pour cette étude. Les femelles gestantes seront âgées d'environ 11 semaines, car elles sont mises en reproduction lorsqu'elles sont matures sexuellement (~7-8 semaines). Les descendants étudiés seront âgés de 7 semaines au moment de l'analyse, ce qui correspond à l'âge adulte jeune chez la souris. Ce groupe de souris a suivi un régime riche en fructose à partir du sevrage, ce qui mime la consommation de fructose observée chez les adolescents/jeunes adultes humains (environ 10-25 ans), groupe démographique étant le plus grand consommateur de fructose dans la population humaine.

  • Conservation des espèces
  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Autres oiseaux : 750
Souffrances
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▲ 750
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Devenir
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 750
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Le cincle plongeur, prédateur d'invertébrés aquatiques qui concentre dans son organisme les polluants de la chaîne alimentaire, est l'espèce retenue pour mesurer l'effet du mercure sur les mitochondries d'oiseaux sauvages. 750 oisillons vont être utilisés sur trois années dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun n'étant tué. Deux jours après l'éclosion, la moitié des jeunes de chaque nid est transportée jusqu'à trente minutes vers un nid d'accueil situé sur un territoire plus ou moins contaminé, puis pesée, baguée et saignée aux jours 7 et 12. Le porteur reconnaît un risque de refroidissement pendant le transport, un effet possible de la prise de sang sur la fin de la croissance, un risque accru de prédation lié aux visites répétées et une dissémination de parasites entre nids. Les oisillons sont ensuite laissés dans le nid où ils se trouvent et rejoignent, s'ils survivent à l'envol, la population suivie depuis dix ans.

Objectifs

Les rivières sont des milieux sensibles à la pollution chimique car le ruissellement y concentre les polluants libérés dans l’environnement. Pourtant l’impact de la pollution sur les organismes vivant dans les rivières reste mal compris. Chez les eucaryotes (c'est-à-dire les organismes dont les cellules possèdent des noyaux), les mitochondries sont responsables de la production d’énergie à l'intérieur des cellules pour les fonctions vitales des organismes. Le fonctionnement des mitochondries devrait donc jouer un rôle majeur dans la capacité des organismes à faire face aux sources de stress dans l'environnement. Les études de toxicologie sur des cellules en culture et des animaux de laboratoire ont clairement montré que de nombreux polluants perturbent le fonctionnement des mitochondries. Pourtant, l’impact des polluants sur les mitochondries dans les populations naturelles reste quasiment inexploré, et les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des organismes sont très mal connues chez les vertébrés sauvages. Le projet a pour objectif de mesurer l'impact du mercure sur le fonctionnement des mitochondries lors de la croissance des jeunes chez une espèce d'oiseau vivant dans les rivières. On se focalisera ici sur le mercure car il s’agit d’un polluant dont les effets sur les mitochondries ont été clairement montrés en laboratoire. Dans les populations naturelles d’oiseaux, le mercure est associé à une survie et/ou une reproduction diminuées, mais on ne sait pas quel est le rôle des mitochondries dans cette diminution. Ici, on cherche à comprendre si c'est le niveau de mercure dans l'environnement auquel les oisillons sont exposés avant ou après l'éclosion (c'est-à-dire durant la formation des oeufs et l'incubation ou durant la croissance au nid) qui influence le plus le fonctionnement des mitochondries. Dans une population suivie depuis 10 ans et où les niveaux de mercure ont été mesurés au préalable à l’échelle de chaque territoire, on réalisera des adoptions croisées partielles d'oisillons juste après l’éclosion entre nids situés dans des territoires à forte et faible concentration de mercure. La croissance de ces jeunes et le fonctionnement de leurs mitochondries seront ensuite mesurés jusqu'à l'envol.

Bénéfices attendus

Le projet vise tout d’abord à apporter des connaissances fondamentales sur l’impact de la pollution sur les organismes en milieu naturel, donc en présence d’autres sources de stress potentielles (parasitisme, prédation, manque de nourriture, etc.), qui peuvent fortement changer les conclusions d’études réalisées in vitro ou en captivité. Pour ce faire, on s’intéresse à des paramètres fondamentaux du fonctionnement des cellules, ici la respiration mitochondriale. Cette étude nous permettra donc de mieux comprendre comment le fonctionnement des mitochondries peut influencer la capacité des animaux à adapter leur métabolisme aux changements environnementaux, et plus spécifiquement quel est l’impact de la pollution au mercure sur le fonctionnement des mitochondries dans la nature ; le projet nous informera aussi sur les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des oiseaux sauvages. Les réponses à ces questions sont essentielles à la fois pour les biologistes évolutifs, pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent les adaptations des oiseaux aux variations de l'environnement, et pour les biologistes de la conservation, pour comprendre ce qui rend certains individus, populations ou espèces plus vulnérables que d'autres à la pollution. De façon plus appliquée, le projet apportera également des informations clé pour comprendre l’impact de la pollution au mercure sur un organisme vivant dans les rivières dans la zone d’étude, et ces informations seront mises à disposition des partenaires institutionnels et associatifs locaux, leur permettant de cibler potentiellement des actions de restauration de la qualité de l’eau face à diverses sources de pollution. De telles actions sont en effet souvent d’une efficacité limitée à cause du manque d’information sur les concentrations de ces polluants à une échelle spatiale fine et sur leurs effets biologiques. L'enjeu de ces restaurations est à la fois environnemental mais aussi sanitaire, car les activités humaines liées à l'eau sont nombreuses dans la zone d’étude (pêche, sports d'eau, baignade...).

Procédures

Les individus inclus dans l’expérience seront soumis à trois interventions, uniques pour chaque animal et d’une durée limitée : 1 - au jour 2 après l'éclosion, la moitié des jeunes expérimentaux de chaque nid sera transportée entre le nid d’origine et le nid d’accueil ; ce transport est réalisé une seule fois, pour une durée de 30 min maximum pour chaque individu déplacé ; 2 - au jour 7 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront pesés, bagués et subiront une prise de sang très limitée (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 10 à 15 minutes pour l’ensemble de la nichée, et elle est incluse dans le suivi à long terme de la population ; 3 -au jour 12 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront à nouveau pesés, puis mesurés et une prise de sang sera effectuée pour les analyses du fonctionnement des mitochondries (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 15 à 20 minutes pour l’ensemble de la nichée. Le dérangement induit par chaque visite au nid reste très limité dans le temps et ne devrait conduire à aucune désertion comme constaté dans le cadre du suivi à long terme de la population au cours duquel les nids sont visités régulièrement aux mêmes stades.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels sur les individus expérimentaux sont : 1 - un risque de refroidissement et/ou manque de nourriture pendant le transport des jeunes entre nids ; 2 - un impact négatif de la prise de sang sur la fin de croissance des jeunes ; 3 - une augmentation du risque de prédation du fait de visites supplémentaires aux nids ; 4 - une dissémination accrue des pathogènes ou parasites entre nids. Le risque d’abandon des nids pendant la phase de manipulation devrait rester nul car les nids ne sont jamais laissés vides au cours des échanges, gardant toujours au moins la moitié des poussins à tout moment. Une diminution du nombre de jeunes au nid peut arriver naturellement (mortalité pendant la croissance) et n’entraîne pas de désertion directe ; ici elle restera très courte. Au cours du suivi à long terme de la population, les nids sont régulièrement visités (pour compter les œufs, vérifier les éclosions, baguer les jeunes, etc.), et les jeunes retirés du nid temporairement pour être pesés. Or ces dérangements n’ont jamais occasionné de désertion directe évidente au cours des 10 années passées du suivi. Le risque d’abandon (ou infanticide) des jeunes suite à l'adoption devrait également rester nul car chez ces espèces de passereaux, les adultes ne reconnaissent pas leurs jeunes et ne sont pas sensibles aux odeurs que les humains peuvent laisser sur eux (nous manipulons régulièrement les jeunes pour le baguage et les mesures sans aucun abandon après le retour au nid ; l’odorat chez ces espèces est extrêmement peu développé). Des expériences d’adoption croisées sont réalisées de façon très fréquente depuis des dizaines d’années chez de multiples espèces d’oiseaux cavicoles, sans augmentation documentée de la mortalité des jeunes. La personne responsable du projet a elle-même conduit par le passé plusieurs expériences d’adoptions croisées chez d'autres espèces, lui conférant une grande expérience dans leur réalisation pratique et les précautions à respecter. Aucun effet à long terme de ces échanges de jeunes n’est attendu non plus sur la composition génétique de la population, puisque les mouvements de dispersion des individus ont déjà lieu naturellement entre rivières dans la zone d’étude et avec les rivières aux alentours.

Devenir

Le projet vise à obtenir des données sur l’impact de l’exposition au mercure au cours de la croissance, et s’inscrit dans le cadre du suivi à long terme de la population étudiée. Ainsi, une fois le suivi de croissance des jeunes expérimentaux réalisé, les oiseaux sont laissés dans les nids où ils se trouvent et entreront ensuite dans la population d’étude s'ils survivent après l'envol jusqu’à l'âge adulte. Ils seront alors suivis é long terme, de la même façon que les individus non expérimentaux les années suivantes.

Remplacement

L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique des oiseaux au mercure et ses interactions éventuelles avec d’autres sources de stress en situation naturelle sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial). Il repose donc par essence sur la possibilité de prendre les mesures sur ces oiseaux en nature. Il n’est donc pas possible de remplacer les animaux utilisés par d’autres types de modèles.

Réduction

Pour réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérience au strict minimum, nous réaliserons des adoptions croisées partielles entre paires de nids, avec dans chaque nid expérimental une partie (la moitié) des jeunes originaires du nid en question et une partie venant de l'autre nid (jeunes adoptés). La comparaison des jeunes issus de nids différents mais élevés dans les mêmes conditions ou du même nid mais élevés dans des conditions différentes permet de tenir compte des autres effets à côté de l’exposition au mercure, comme la date dans la saison, le nombre de jeunes dans le nid, l'âge des parents, etc. Ce protocole permet ainsi de séparer les différents effets en minimisant le nombre de jeunes impliqués dans l'expérience. En 2024, nous avons pu mesurer les caractéristiques mitochondriales sur environ 100 jeunes au cours de leur croissance dans leur nid d’origine, c’est-à-dire hors expérience. Ces données préliminaires nous donnent un ordre de grandeur de l'effet attendu du mercure a priori et ainsi permettent de calibrer le nombre de jeunes nécessaire. Les résultats obtenus sur ces premières mesures donnent une différence entre territoires les plus et les moins exposés au mercure d’environ 7 %. Sur la base d’une telle différence, le nombre de jeunes à considérer dans l'expérience serait compris entre 450 et 750 jeunes au total. Sachant qu’en moyenne chaque nid expérimental contient 4 à 5 poussins, cela correspond à environ 90 à 180 nids expérimentaux. Des échanges entre 30 paires de nids, soit environ 240 à 250 jeunes, sont prévus sur une année. Cependant, parmi ces paires de nids possibles, les différences de niveaux de mercure seront plus ou moins fortes. Donc l’expérience est prévue sur 3 années, pour un total de 180 nids, soit autour de 750 jeunes, ce qui permettra d'avoir suffisamment de jeunes issus de territoires avec des niveaux d'exposition au mercure variables pour détecter leurs effets. La 3e année d’expérience ne sera réalisée que si le nombre de jeunes qui auront effectivement pu être échangés les 2 premières années n’est pas suffisant ; des analyses statistiques sur les données collectées les 2 premières années testeront si des effets peuvent être détectés, et si c'est le cas, l’expérience ne sera pas reconduite la 3e année.

Raffinement

Le projet vise à mesurer et comprendre l’impact de l’exposition au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux en population naturelle. Pour ce faire, nous utiliserons la variabilité naturelle de l’exposition au mercure entre les différents territoires sur des rivières aux niveaux d’industrialisation passée différents, pour comparer des jeunes soumis à des concentrations de mercure différentes sans avoir à manipuler directement les doses de mercure. Les procédures expérimentales utilisées pendant la manipulation des oiseaux visent à réduire les impacts négatifs potentiels sur les individus : 1 - on utilisera des chaufferettes pour garder les jeunes au chaud pendant le transport ; ces chaufferettes sont déjà utilisées en routine lors du suivi à long terme de la population, en particulier lorsque la température extérieure est basse ; 2 - on nettoiera et désinfectera le matériel utilisé pendant le transport après chaque échange pour limiter la contamination par des parasites ou maladies entre nids ; 3 - on limitera le temps de transport des poussins entre nids à 30 min maximum, ce qui correspond à des temps de pause de nourrissage qui peuvent être observés naturellement. Si le temps de transport dépasse cette durée car il n’y a pas de nids à proximité l’un de l’autre qui peuvent être appariés, nous prévoirons un nourrissage artificiel pendant le transport en utilisant de la nourriture spécifique pour l’élevage d’oiseaux insectivores, enrichie en protéines et vitamines (pâtée d’élevage) ; 4 - on limitera la quantité de sang prélevée lors des mesures à une quantité largement (6 fois) inférieure au maximum préconisé, ce qui a déjà été réalisé sans effet négatif notable sur la survie jusqu’à l’envol ; 5 - on bloquera l’entrée des nids pendant le temps de manipulation des poussins à prélever pour empêcher les parents de trouver le nid vide ce qui pourrait entraîner une désertion ; 6 - on portera une attention particulière pendant l’approche des nids à ne pas toucher les supports (rochers, murs) autour afin d’éviter de laisser des traces odorantes qui pourraient attirer des prédateurs mammifères. Enfin on restera particulièrement vigilant aux procédures mises en oeuvre pour éviter tout impact négatif non prévu qui apparaîtrait, par exemple sur la survie des jeunes, et ajuster les opérations et manipulations afin de les éviter (temps de déplacement plus court, réduction de la durée des manipulations si besoin, etc.).

Choix des espèces

Le cincle plongeur a été choisi comme espèce d'étude pour 4 raisons principales : (1) comme il s'agit d'un prédateur d'invertébrés aquatiques, il concentre les polluants qui transitent le long de la chaîne alimentaire dans son organisme, ce qui permet de les quantifier et de détecter leur impact sur le comportement, la survie, la reproduction dans une population naturelle ; (2) dans la zone d'étude, les rivières sont fortement variables dans les niveaux et type de pollution, en particulier des concentrations de mercure, permettant là encore de détecter des effets de ces polluants et de quantifier leur variation ; (3) la zone d'étude présente une densité de cincles élevée ce qui permet d'assurer suffisamment de nids expérimentaux pour obtenir une puissance statistique satisfaisante ; (4) enfin, bien que le cincle soit une espèce protégée, son statut de conservation en France est « préoccupation mineure » c’est-à-dire le statut le plus favorable (avec des populations stables). L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial) chez des oiseaux en population naturelle au cours de la croissance. Les oiseaux inclus dans l’expérience seront donc des jeunes au nid, entre le jour 2 après l’éclosion (échanges partiels) et le jour 12 (mesures et prise de sang), les jeunes quittant le nid vers le jour 21 ou 22.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
Souris : 1000
Souffrances
▲ -
▲ 328
▲ 672
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1000

Jusqu'à huit séjours de six heures en cage métabolique individuelle pour recueillir les urines, une injection rétro-orbitaire par jour pendant trois jours et une injection intrapéritonéale par jour pendant dix jours : 1 000 souris vont être utilisées dans ce projet sur les maladies rénales chroniques. 672 d'entre elles subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 328 un niveau léger, toutes étant tuées pour le prélèvement des reins. Le porteur reconnaît que les signes de mal-être liés à l'insuffisance rénale provoquée par les traitements sont difficiles à détecter autrement que par une altération du comportement et la présence de sang dans les urines. L'effectif de 1 000 souris est présenté comme le produit d'un plan expérimental donnant la puissance statistique voulue, sans qu'aucun chiffre intermédiaire ne vienne l'étayer.

Objectifs

Les maladies rénales chroniques représentent un véritable enjeu de santé publique. Tout particulièrement, les glomérules ont une importance capitale car ils représentent le siège de la filtration du plasma sanguin. Les options thérapeutiques restent limitées, et aucune stratégie thérapeutique n’a été approuvée pour les principales causes de ces maladies. L’objectif principal de ce projet est donc d’identifier le rôle d'une protéine que nous avons récemment identifié dans le développement et progression de certaines formes sévères de maladie rénales chroniques.

Bénéfices attendus

A terme, ces travaux permettront une meilleure compréhension du rôle de cette nouvelle protéine dans le contexte des maladies rénales. Il est essentiel de mieux comprendre le rôle physiopathologique de molécules d’intérêt pour proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques adaptées pour les maladies rénales sévères.

Procédures

Un prélèvement d'un morceau de queue

Impact sur les animaux

Les effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension, douleur de courte durée lors de la biopsie de queue pour le génotypage (< 2mm), douleur de courte durée au point d’injection et stress lié aux cages métaboliques. Les signes de mal-être résultant de l'insuffisance rénale provoquée par les traitements sont difficiles à détecter autrement que par l'altération du comportement et l'hématurie.

Devenir

Tous les animaux du projet seront mis à mort afin de prélever les organes et analyser les reins.

Remplacement

Nous utilisons différentes approches pour identifier les mécanismes physiopathologiques des maladies rénales incluant les cultures cellulaires (in vitro). Cependant, les expériences in vitro ne peuvent pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu dans le développement de l’insuffisance rénale chronique. La culture cellulaire ne peut pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu au cours des maladies rénales glomérulaires comme les interactions entre les vaisseaux et le système immunitaire. Il n'existe pas de modèle de remplacement in vitro ou in silico à l'heure actuelle pour ces raisons. Nous travaillons néanmoins au développement de nouveaux modèles d'organe sur puce qui permettront à l'avenir de remplacer partiellement le recours aux animaux.

Réduction

Le nombre d'animaux est calculé sur la base d’un plan expérimental permettant d’obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. Nous optimisons l'utilisation des organes pour les différentes analyses afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Les accouplements sont optimisés pour permettre d'obtenir les animaux d'intérêt avec le meilleur rendement possible. Les lignées sont cryoconservées lorsque le recours aux animaux n'est plus nécesssaire afin d'éviter les élevages inutiles.

Raffinement

Les animaux seront élevés en cages enrichies et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal- être. Une grille de score de souffrance et des points limites spécifiques au projet ont été́ établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance. Les souris diabétiques urinent beaucoup. Pour cette raison, le nombre d'animaux par cage est limité à 3. Des litières doubles sont utilisées dans les cages contenant des animaux diabétiques pour limiter le nombre de changes. Des biberons de 300mL sont mis dans les cages d'animaux diabétiques pour s'assurer qu'ils ne manquent pas d'eau. En cas d’apparition de signes cliniques, ou à la fin de la procédure, les animaux sont mis à mort.

Choix des espèces

Le modèle animal permet de réaliser des expériences de physiopathologie rénale de mammifères en prenant en compte tous les paramètres physiologiques qui existent in vivo. Les analyses in vitro ou in silico ne sont pas suffisantes pour l'étude des lésions rénales car trop de paramètres physiopathologiques entrent en jeu. Les animaux sont utilisés de la naissance à l’âge adulte car nous avons un élevage mais seuls les adultes agés de plus de 8 semaines (arrivés à leur maturité sexuelle et donc fin de leur développement) sont utilisés pour les modèles expérimentaux de maladies rénales.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Souris : 4200
Souffrances
▲ -
▲ 440
▲ 3520
▲ 240
Devenir
 -
 -
 -
 4200

Transportées entre deux établissements utilisateurs selon une charte de transport, 4 200 souris vont être utilisées dans ce projet sur la production de chaleur par le tissu adipeux brun. 3 520 d'entre elles subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, 440 un niveau léger et 240 un niveau sévère, aucune n'étant réutilisée et toutes étant tuées pour le prélèvement des dépôts adipeux, du foie, des muscles, du pancréas, du cœur et des reins. Elles sont gavées une fois par jour pendant une semaine, subissent jusqu'à trois séries de dix prélèvements sanguins en deux heures, des injections rétro-orbitaires, des chirurgies, un isolement pouvant durer cinq jours et des hébergements à 4 °C ou 30 °C, l'exposition aiguë au froid pouvant provoquer une hypothermie sévère. Le porteur indique disposer de lignées cellulaires capables de remplacer les animaux pour une partie des questions posées, et conclut que les échanges entre le cœur et le tissu adipeux brun rendent le modèle murin "nécessaire".

Objectifs

L’obésité est une maladie chronique, évolutive et multifactorielle, qui représente la cinquième cause de mortalité mondiale et se caractérise par un excès de poids causé par un excès de tissu adipeux. Ce dernier est composé de cellules adipeuses (adipocytes) dont il existe plusieurs types. On distingue ainsi le tissu adipeux blanc et le tissu adipeux brun ; le premier ayant plutôt un rôle de réserve d’énergie et le deuxième ayant plutôt un rôle de production de chaleur. Ce rôle thermogénique du tissu adipeux brun est consommateur de calories et pourrait être une piste intéressante dans le traitement de l’obésité. L’objectif principal de ce projet est de comprendre et identifier de nouveaux mécanismes et systèmes de régulation de l’activité thermogénique des adipocytes bruns/beiges dans un organisme complexe tel que le modèle murin. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.

Bénéfices attendus

Une forte prévalence (ou activité) du tissu adipeux brun (TAB) diminue fortement l’incidence des maladies cardiométaboliques comme le diabète de type 2 (DT2). Un enjeu majeur vise à comprendre les mécanismes de régulation du TAB et son rôle dans la gestion des flux de nutriments comme le glucose. Ces recherches pourraient mener à des pistes thérapeutiques potentielles dans le traitement des complications de l’obésité comme le DT2. Ce projet devrait nous apporter des connaissances théoriques nouvelles sur la biologie du TAB et pourrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles et stratégies de prise en charge de l’obésité et du DT2.

Procédures

Dans le premier établissement utilisateur : les animaux seront soumis à des gavages pendant une semaine, une fois par jour ; des injections ne durant que quelques secondes chacunes, des prélèvements sanguins sur animal vigile à l'extrémité de la queue n'excédant pas 2 minutes consécutive. Selon les procédures les animaux subiront 3 séquences (espacées d’au moins 1 semaine) de 10 prélèvements au maximum sur une durée de 2 heures. Certains seront aussi soumis à une chirurgie une fois au cours de leur vie, des hébergements au froid (4°C) ou à thermoneutralité (30°C), des isolements temporaires (maximum 5 jours) et une alimentation enrichie (lipides ou adénine) durant maximum 4 semaines consécutives. Dans le second établissement utilisateur : les animaux seront soumis à des injections ou des gavages ne durant que quelques secondes et des prélèvements sanguins sur animal vigile à l'extrémité de la queue n'excédant pas 2 minutes consécutive.

Impact sur les animaux

Les manipulations génétiques envisagées ne devraient pas s’accompagner de souffrance animale particulières dans des conditions d’hébergement standard. Une hypothermie modérée à sévère pourrait être observée lors de la procédure d’exposition aigue au froid. Cette procédure n°6 étant classée en sévère, nous porterons une attention renforcée au bien-être animal et nous évaluerons l’état général des animaux par une grille de score évaluant le degré de sévérité réel. Les animaux subiront divers stress, notamment des chirurgies surveillées avec gestion de la douleur, des expositions à 4°C ou 6°C, et des isolements pour des mesures des échanges gazeux (avec dérogation à l'hébergement). Effets indésirables potentiels liés aux expérimentations : - Inconfort lié au gavage et à la contention (durée inférieure à 15s), 1 fois/jour sur 5 jours, pouvant causer des irritations oesophagiennes. Certains groupes subiront un gavage de glucose unique lors de tests in vivo (à 2 semaines d’intervalle). - Stress de jeûne limité à 2h avant les tests in vivo pour normaliser la glycémie. - Inconfort et douleur liés à l'injection d'insuline (une fois, durée max 15s). - Inconfort et douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémités de la queue (tests in vivo). - Isolement des souris pour la mesure d’échanges gazeux (5 jours) avec surveillance accrue lors du retour en cages d’origines pour détecter d'éventuelles bagarres. - Injections rétro-orbitaires sous anesthésie gazeuse, potentiellement douloureuses, effectuées une fois avec anesthésique local. - Les chirurgies, sous anesthésie gazeuse et analgésie locale et centrale, peuvent causer inconfort, douleur et rarement la mortalité (inférieure à 10%). Utilisation de tapis chauffants maintenant la température des animaux. - Les expositions au froid, jusqu'à 5 heures, peuvent causer inconfort et douleur, avec contrôle de la température pour prévenir l'atteinte des points limites. Prise en charge immédiate des animaux atteignant ces points limites pour rétablir leurs constantes physiologiques.

Devenir

Ceci est indiqué pour chaque procédure expérimentale. Les animaux seront nécropsiés en fin de procédure pour récolter des tissus suite à une stimulation chronique thermique par exemple ou un traitement pharmacologique. Pour toute cohorte de ce projet, les animaux ne seront pas ré-utilisés. Ils seront mis à mort à l'issue de leur période d'analyse, la plupart du temps entre 2 et 6 mois d'âge (sauf pour les cohortes vieillissement entre 12 et 24 mois), ceci dans le but de prélever tous les tissus d'intérêt à ce projet, notamment les différents dépots adipeux de l'organisme, mais aussi le foie, les muscles, le pancréas, le cœur et les reins.

Remplacement

Une partie importante de ce projet réside dans l’étude approfondie des mécanismes permettant à certaines protéines et/ou substrats énergétiques de réguler la thermogénèse des animaux. Des études de biochimie et de biologie cellulaire peuvent être réalisées sur des lignées cellulaires établies récemment dans notre laboratoire. Ces cellules peuvent subir des modifications du génome, ce qui permettra de remplacer l’utilisation de modèles animaux pour générer des adipocytes bruns dont l’expression des protéines est modifiée. Par ailleurs, nous utilisons déjà des modèles cellulaires développés au laboratoire dans le but de réduire l’utilisation de modèles animaux. Cependant, les régulations physiologiques et communications endocrines entre le cœur et les organes métaboliques clés comme le tissu adipeux brun (TAB) ne peuvent pas être étudiées dans des cultures 2D ou 3D. Le tissu adipeux brun est composé de plusieurs autres types cellulaires différents des adipocytes bruns et en lien avec les autres organes pour le maintien de l’homéostasie métabolique de l’organisme considéré. C’est pourquoi l’utilisation de procédures d’expérimentation sur le modèle murin sont nécessaires. Aucun autre modèle n’est susceptible d’apporter les réponses aux questions posées. Les modèles murins décrits dans ce projet s’inscrivent dans un niveau préclinique préalable à un éventuel transfert à visée thérapeutique chez l’Homme. Nous utiliserons dans toute la mesure du possible les banques de données accessibles en ligne. Celles-ci permettront d’acquérir des informations sur la régulation de nos protéines d’intérêt sans avoir à reproduire certaines données déjà accessibles.

Réduction

En raison d’une hétérogénéité interindividuelle significative des paramètres physiologiques étudiés, les différentes procédures de phénotypage métabolique nécessiteront d’utiliser 20 animaux contrôles (mâles et femelles) et 20 animaux génétiquement modifiés (mâles et femelles) par cohorte expérimentale en moyenne. Ce nombre est le nombre minimal permettant d’obtenir des résultats robustes basés sur une puissance statistique suffisante et permettant de réduire le nombre de cohortes dans une même condition expérimentale , et ce en tenant compte de potentiels animaux non répondeurs ou « outliers ».

Raffinement

Afin de maintenir le bien-être animal, les souris seront observées quotidiennement par les zootechniciens, ce qui permettra de déceler très rapidement toute souffrance. Un suivi du poids régulier (hebdomadaire) viendra compléter ces observations. Les souriceaux mâles seront uniquement regroupés au moment du sevrage. Les souris seront placées, au maximum par 5, dans des cages comprenant des enrichissements (feuille d’essuie-mains, bâtonnet de bois, bandes de papier KRAFT = sizzle-nest). Les animaux ne seront pas isolés, à l’exception de leur utilisation aiguë dans certaines procédures de ce projet, ils resteront malgré tout en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. Les classes de gravité des procédures utilisées dans le projet sont modérées à sévères et ne sont pas répertoriées comme engendrant des pertes d’animaux. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et des plaques chauffantes. Dans le cas des procédures sévères une surveillance accrue sera opérée par les manipulateurs ou les zootechniciens et des actions d'enrichissement, par exemple, seront réalisées. Lors des procédures où la température d'hébergment est modifiée (4°C ou 30°C), des contrôles tels que surveillance accrue ou prises de températures seront effectués afin de vérifier le bon état de santé des animaux. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).

Choix des espèces

L’espèce Mus musculus (souris), mammifère proche d’Homo sapiens, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Cette pertinence est améliorée par l’humanisation des modèles murins au niveau génétique et environnemental, ce dont nous tenons compte de par l’utilisation de divers régimes alimentaires et températures d’hébergement. Nous étudions l’importance des protéines impliquées dans la régulation de la thermogénèse par les adipocytes bruns. A travers l’utilisation du modèle souris, nous pouvons travailler sur des modèles génétiquement modifiés qui présentent une invalidation pour le/les gène(s) d’intérêts ou des modifications géniques similaires à celles retrouvées chez des patients. Les souris seront étudiées à partir de l’âge de 7 semaines. Des analyses de suivi seront également effectuées sur un groupe d’animaux de nos différentes lignées allant jusqu’à 24 mois, ceci dans le but de déterminer sur le plus long terme les effets sur le développement du tissu adipeux brun et la physiologie de l’organisme de « nos » protéines d’intérêt de la thermogénèse.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 160
Souffrances
▲ -
▲ 64
▲ 96
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 160

La tumeur greffée sous la peau peut s'ulcérer au point d'implantation, effet que le porteur signale et que ses points limites précoces doivent permettre d'anticiper. 160 souris immunodéprimées vont être utilisées, 96 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 64 un niveau léger, toutes tuées pour le prélèvement de la tumeur, du plasma et du foie. Elles reçoivent une greffe de cellules cancéreuses hépatiques humaines, cinq prélèvements sanguins en une semaine sous anesthésie, des injections intrapéritonéales d'anticorps sur animal éveillé et des mesures de tumeur au pied à coulisse. Le bénéfice annoncé, une thérapie contre le carcinome hépatocellulaire et d'autres cancers surexprimant la protéine SR-B1, reste au conditionnel, quand la greffe et les prélèvements sont, eux, programmés.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’étudier l’intérêt thérapeutique de l’utilisation d’anticorps dirigés contre la protéine SR-B1 (Scavenger receptor class B type 1), pour une meilleure prise en charge des carcinomes hépatocellulaires. Ce cancer est le cancer du foie le plus fréquent car il concerne 90% des cancers hépatiques primitifs. Actuellement, les options de traitement pour le carcinome hépatocellulaire avancé restent insatisfaisantes en raison de taux de réponse limités, soulignant un besoin urgent de développer de nouvelles thérapies. SR-B1 est un récepteur impliqué dans le transport du cholestérol. Son expression est très largement augmentée dans les carcinomes hépatocellulaires, par rapport au tissu sain. De plus, une forte expression de SR-B1 chez les patients est associée à une baisse de la survie à 5 ans, ce qui en fait un candidat intéressant dans la prise en charge des carcinomes hépatocellulaires. Ces données montrent l’intérêt de cibler les cellules cancéreuses avec des anticorps anti-SR-B1 pour développer une nouvelle stratégie thérapeutique pour le traitement des carcinomes hépatocellulaires. L’objectif de ce projet est d’étudier l’efficacité de plusieurs anticorps anti-SR-B1 dans la prise en charge des carcinomes hépatocellulaires. Les résultats de ce projet permettront dans un 1er temps, de caractériser la pharmacocinétique des trois anticorps, et dans un 2ème temps d’évaluer leur effet antitumoral dans un modèle murin de xénogreffe dérivé de lignées cellulaires humaines.

Bénéfices attendus

Notre étude permettra le développement clinique d'une nouvelle thérapie et ainsi contribuer à améliorer la prise en charge des patients à l’avenir pour le traitement du carcinome hépatocellulaire, mais également d’autres cancers où la protéine SR-B1 est surexprimée. C’est le cas notamment des cancers du sein ou de la prostate, très largement représentés, et où la surexpression de SR-B1 est aussi associée à un mauvais pronostic vital.

Procédures

Pour l’étude de pharmacocinétique, les animaux recevront une injection unique d’anticorps sur animaux vigiles. Cette injection est réalisée en moins d’une minute. Les animaux subiront 5 prélèvements de sang en une semaine. Chaque prélèvement est réalisé sur animaux anesthésiés et prend environ une minute à être réalisé. Pour étudier l’effet des anticorps, les animaux seront soumis à une injection unique sous la peau de cellules cancéreuses du foie. Cette injection prend environ une minute à être réalisée sur animaux anesthésiés. Les animaux recevront un traitement par injection d’un anticorps ou véhicule par injection intrapéritonéale. Cette injection est réalisée sur animaux vigiles et prend moins d’une minute à être réalisée. Simultanément à l’injection de l’anticorps, les tumeurs seront mesurées à l’aide d’un pied à coulisse, et cette mesure prend moins d’une minute à être réalisée. Les animaux subiront un prélèvement de sang terminal. Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisée en environ 1 minute.

Impact sur les animaux

La manipulation des animaux entraîne un stress physique modérée de courte durée. La piqure d'aiguille pour l’injection des anticorps en intrapéritonéal entraîne une douleur légère de courte durée. Dans certains cas la croissance de la tumeur peut entrainer l’apparition d’une ulcération cutanée au niveau du site d’implantation des cellules, entraînant une douleur modérée de courte durée.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissus (tumeurs, plasma et foie) qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

Plusieurs stratégies de remplacement ont été mises en place afin de réduire au minimum le recours à l'expérimentation animale. Nous utilisons également en parallèle des modèles in vitro afin de confirmer notre hypothèse avant de passer sur le modèle animal. Néanmoins, dans les essais de pharmacocinétiques pour toutes substances thérapeutiques, les tests sur animaux entiers ne sont pas substituables par des tests simplifiés in vitro. Cela en raison du besoin de mesurer les variations de concentration de la substance thérapeutique dans le plasma d’un organisme ayant des organes et des systèmes pleinement fonctionnels. Également, les modèles cellulaires ne permettent pas de reconstituer l’effet de l’angiogenèse (formation de nouveaux vaisseaux qui peuvent influencer la réponse thérapeutique en entrainant l’activation de certaines voies de signalisation) ou toute la complexité biologique (interaction des éléments du microenvironnement tumoral avec le système biologique de la souris ou modélisation de l’hétérogénéité cellulaire et génétique d’une tumeur) d’un être vivant sur l’efficacité d’un traitement. La validation de ces dernières nécessite le recours à l'expérimentation animale en raison de sa grande complexité. De plus, les modèles cellulaires ne peuvent récapituler que partiellement la pathogenèse complexe du carcinome hépatocellulaire.

Réduction

Afin de réduire la quantité de groupes d’étude, nous prévoyons d’adopter une démarche pas-à-pas, pour améliorer au fur et à mesure les conditions d’étude de notre anticorps. Les tailles d’effectifs ont été déterminées à priori grâce à un logiciel dédié afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.

Raffinement

Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification, des briques de tremble à ronger, et des tunnels kraft pour leur permettre de se cacher. Ils auront accès sans restriction à la nourriture et à l'eau pendant toute la durée de l'expérience. Les animaux seront maintenus en groupe sociaux dans des cages ventilées en zone exempt d'organismes pathogènes spécifiques, ce qui permet que les animaux immunodéprimés ne développent pas d'infection. Les animaux seront manipulés à l’aide de tubes de manipulation afin d’éviter toute préhension stressante par la queue de l’animal. Des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Une méthode anesthésique sera appliquée lors des procédures le nécessitant. Les animaux sont observés quotidiennement, et une observation scorée est réalisée 2 fois par semaine. Avant les procédures le nécessitant, au cours de la période d’acclimatations de 14 jours, les souris seront laissées 1 semaine sans manipulation puis habituées à la contention au cours de la 2ème semaine afin de diminuer le stress lié aux injections. Les prélèvements de sang à la queue seront réalisés sous anesthésie afin de minimiser le stress que pourrait induire la contention.

Choix des espèces

Les souris sont de petits mammifères proches de l’homme. Les phénomènes biologiques mis en jeu chez ces 2 espèces sont très comparables lors d’un traitement anti-cancéreux. Ces modèles ont contribué dans le passé à établir le potentiel curatif de combinaisons thérapeutiques actuellement prescrites chez l’homme. Les anticorps que nous nous proposons d’étudier sont spécifiques de la protéine humaine que nous souhaitons cibler, le modèle de xénogreffe dérivé de lignées cellulaires nous permet d’utiliser des lignées cellulaires humaines qui expriment fortement cette protéine. Les animaux seront utilisés à un âge adulte de 8 semaines minimum, afin de mimer la pathologie qui touche principalement les adultes. De plus, il est préférable de greffer les cellules sur des animaux adultes afin que les tumeurs grandissantes entravent le moins possible leur capacité de mouvement.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1100
Souffrances
▲ -
▲ 300
▲ 800
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1100

Cinq chocs électriques de 0,6 milliampère en dix minutes : c'est le protocole de stress aigu appliqué à une partie des souris de ce projet sur les mécanismes cérébraux du trouble de stress post-traumatique. 1 100 souris au total vont être utilisées, 800 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 300 un niveau léger, chacune subissant une chirurgie d'injection dans le cerveau et, pour certaines, une biopsie de queue vers le sixième jour après la naissance. Le porteur annonce vouloir modéliser le réseau astro-neuronal de l'amygdale sur simulateur informatique pour diminuer à l'avenir le nombre d'animaux utilisés, sans que cette perspective n'entame les 1 100 souris engagées ici. Toutes sont tuées pour que leur cerveau soit prélevé et analysé ex vivo.

Objectifs

Les troubles du stress post-traumatique (TSPT) sont des troubles psychiatriques qui surviennent après un événement traumatisant. Ils se traduisent par une souffrance morale et des complications physiques qui altèrent profondément la vie personnelle, sociale et professionnelle." (INSERM). Ces troubles surviennent suivant des épisodes de peur intense, où le souvenir de cet évènement est ensuite revécu par la personne. Ainsi, les TSPT ont pour cause le souvenir anormalement fort de l'événement traumatisant. Leur encodage nait de l'interaction de plusieurs régions cérébrales, parmi lesquelles l'amygdale centrale joue un rôle prépondérant. De plus, cette structure est à la base des réponses autonomes, comportementales et émotionnelles de la peur, faisant de ce noyau une structure de choix pour l’étude des TSPT. Nous nous intéressons tout particulièrement à un type de cellulaire : les astrocytes. Ces cellules ont pour rôle principale d’assurer le bon fonctionnement des neurones à proximité, fonction dont dépend leur morphologie. Aujourd’hui, il est établi que l’ocytocine (OT) via son récepteur (OTR) présent sur les astrocytes de l’amygdale centrale permet la modulation de la réponse émotionnelle lors d’une anxiété, d’une peur ou d’un stress aigu. Ce projet vise à comprendre comment l’OTR, via les astrocytes, module l’activité neuronale. Pour cela, nous couplerons pharmacologie et pharmacogénétique à des enregistrements d’activité des neurones et d’imagerie de fluorescence des astrocytes. Cette étude apportera de nouvelles connaissances quant aux mécanismes d’action des TSPT, via une meilleure compréhension des interactions neurone-astrocyte.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but de comprendre les mécanismes cérébraux mis en place notamment l’impact de la gliotransmission sur le réseau neuronale au cours d’un stress aigu ce qui permettrait d'ouvrir des voies thérapeutiques permettant de réduire les symptômes de personnes traumatisées ou excessivement anxieuses.

Procédures

La totalité des souris subiront une procédure chirurgicale d'injection cerebrale et une chirurgie terminale pour perfusion avec prélèvement sur animal anesthésié. Certains animaux subiront une biopsie de queue sur animal vigile autour de 6 jours post natal pour réaliser leur génotypage. Enfin, des souris subiront en plus un protocole de stress pendant 10min.

Impact sur les animaux

Pour les expériences sans protocole de stress, la nuisance se limite à l'insertion d'une aiguille pour injecter les anesthésiques. Les injections virales peuvent entrainer des démangeaisons et une légère douleur au site d'incision ainsi qu’une perte de poids sont attendues après l'opération. Le protocole de stress aigu est un protocole qui provoque un stress, une angoisse ainsi qu'une douleur courte et transitoire ne pouvant être evités etant l'essence même de notre étude.

Devenir

Les animaux seront systématiquement mis à mort afin de réaliser une biopsie du cerveau et analyse ex vivo.

Remplacement

Notre étude porte sur l’analyse de l’activité complexe de réseaux neuronaux qui ne peuvent être pour le moment reproduits in vitro ou in silico. Il n’est donc pas possible, à ce jour, de remplacer l’usage d’animaux vivants. Cependant, nous comptons modéliser le réseau astro-neuronal de l'amygdale à l'aide du simulateur Brian2 afin de permettre par la suite de tester si les conclusions concernant le rôle des astrocytes dans la neuromodulation de l'amygdale sont aussi vraies dans d'autres structures avec seulement quelques expériences clef. Ce projet est donc une étude de physiologie intégrée, reposant sur un dialogue entre le cerveau et le corps.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au strict nécessaire pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. L'effectif a été évalué en se basant sur les travaux réalisés précédemment dans l'équipe. Cependant, nous comptons modéliser le réseau astro-neuronal de l'amygdale à l'aide du simulateur Brian2 afin de permettre par la suite de tester si les conclusions concernant le rôle des astrocytes dans la neuromodulation de l'amygdale sont aussi vraies dans d'autres structures avec seulement quelques expériences clef. Lors de notre étude, nous allons modéliser les réseaux neuronaux avec les astrocytes au niveau de notre structure nous permettant à l'avenir de diminuer le nombre d'animaux utilisés

Raffinement

Les souris seront maintenues en groupes sociaux dans des cages enrichies. Les souris seront observées quotidiennement (aspect du pelage, mobilité, absence de prostration). Une attention particulière sera portée aux signes de stress, qui sera limité au maximum par une manipulation des animaux au moyen d’un tunnel. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie et analgésie adaptées. Nous utiliserons aussi des tapis chauffant afin de maintenir la température corporelle des animaux tout au long de la chirurgie. Un gel hydratatnt sera aussi placé sur les yeux pour éviter leur dessèchement. Après la chirurgie, de la nourriture hydratée et des croquettes seront déposés dans la cage afin de faciliter l'hydratation et la prise de nourriture. Des points limites précoces et spécifiques aux procédures ont été établis ce qui permettra d'interrompre les procédures à tout moment et donc soustraire l'animal à la souffrance. Pour le protocole de stress, des tests préalables ont déjà été réalisés dans nos études précédentes sur : 1) le nombre de choc (5) et 2) la l'intensité de ces derniers (0,6mA) qui correspondent à la bibliographie du domaine.

Choix des espèces

Le modèle expérimental chez la souris est un standard pour ce type d'expérience et comporte une série de symptômes superposables avec la pathologie humaine. La grande majorité des expériences réalisées à ce jour concernant l'action de l'ocytocine au sein de l'amygdale ont été effectuées chez la souris. Ainsi, il nous pourrons aisément comparer et interpréter les résultats et pour la qualité des mesures effectuées, il est préférable de travailler chez cette espèce. De plus, nos différentes procédures ont besoin de modèles génétiquement modifiés qui n’existe que chez la souris. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, ce qui correspond à environ 5 semaines. En effet, nous nous intéressons ici à un mecanisme qui n'est pas développemental et pour cette raison nous souhaitons utiliser des animaux matures. Sachant que l'encéphale se développe encore jusqu'à la cinquième semaine, nous avons donc choisi d'utiliser des animaux à partir de 5 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Troubles sensoriels
Lapins : 24
Souffrances
▲ -
▲ 24
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 24

Tués en fin d'étude pour que leurs yeux soient prélevés, 24 lapins new zealand white vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Pendant sept jours, chaque animal reçoit douze gouttes de collyre par œil et par jour dans le groupe de référence, quatre par œil et par jour dans les trois groupes testés, avec pour effet attendu une irritation de la cornée et des rougeurs de la conjonctive. Le laboratoire cherche une formulation de voriconazole plus concentrée et moins contraignante que le collyre renforcé préparé aujourd'hui à l'hôpital contre des kératites amibiennes rares mais susceptibles de rendre aveugle. Le porteur indique disposer déjà d'yeux artificiels et d'yeux d'animaux d'abattoir pour mesurer la pénétration du produit, et affirme qu'il reste "important" de confirmer l'efficacité dans un organisme vivant avant le passage à l'humain.

Objectifs

Les kératites parasitaires sont caractérisées par une infection de la cornée, causée principalement par l’amibe Acanthamoeba. Ces kératites sont rares mais potentiellement graves car elles peuvent entrainer une perte d’acuité visuelle ou dans les cas les plus graves, la cécité. Les étiologies les plus fréquentes sont liées à l’utilisation de lentilles de contact ou bien à une lésion traumatique. Les kératites à Acanthamoeba (KA) se présentent généralement avec des yeux rouges et douloureux, un larmoiement, une photophobie et une diminution de la vision. Le voriconazole par voie topique sous forme de collyre renforcé à 1% est une des thérapeutiques utilisées pour traiter ces KA. Il s’agit d’une préparation réalisée en pharmacie hospitalière et n’est ainsi pas disponible en pharmacie de ville. Ce traitement est particulièrement contraignant puisqu’il nécessite de multiples instillations journalières (une goutte toutes les heures en début de traitement par exemple). Devant cette contrainte et un risque de mauvaise observance pour le patient, notre équipe a développé d’autres formulations ophtalmiques permettant d’augmenter les concentrations oculaires de voriconazole.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but de mettre au point une formulation de collyre voriconazole plus efficace et plus simple d’utilisation dans le traitement des kératites parasitaires.

Procédures

Chaque animal recevra des gouttes de collyre ophtalmologique pendant 7 jours à raison de 1 goutte par œil par heure et pendant maximum 12 heures pour le groupe de référence soit 12 gouttes par œil par jour pendant 7 jours et 1 goutte par œil toutes les 4 heures et pendant maximum 12 heures pour les 3 groupes tests soit 4 gouttes par œil par jour pendant 7 jours. La durée d'instillation par goutte est estimée à 15 secondes.

Impact sur les animaux

L’application quotidienne des collyres peut entrainer un certain stress et une irritation de la cornée avec des rougeurs au niveau de la conjonctive.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de procéder au prélèvement des yeux

Remplacement

De plus en plus de biomatériaux, de nanoparticules sont mis au point actuellement ils permettent en autre de délivrer de façon progressive des principes actifs dans différents organes. L’œil est un organe particulier au point de vu anatomique et physiologique. Au niveau de la cornée il n’y a pas de vascularisation les principes actifs diffusent donc de façon passive. Les yeux artificiels et les organes isolés récupérés sur des animaux de boucherie nous permettent d’évaluer la pénétration de notre molécule dans les différents feuillets de la chambre antérieure, cependant il est extrêmement difficile d’évaluer la partie absorbée par les paupières qui sont richement vascularisées et par les larmes qui lubrifient l’œil continuellement. De plus les organes isolés ne peuvent pas être conservé sur une longue période à 37°C et donc d’estimer l’effet cumulatif de notre molécule sur une semaine. Si la preuve de concept est déjà bien établie in-vitro et dans les yeux artificiels, il est important de connaitre l’efficacité et la fiabilité de ces nouvelles formulations dans un organisme vivant. C’est pour cette raison que nous souhaitons confirmer notre approche thérapeutique chez l’animal avant un passage à l’humain.

Réduction

L’utilisation de 6 lapins par groupe nous permet d’obtenir 12 échantillons pour chaque formulation ce qui est suffisant pour gommer la variabilité inter-individus et intergroupes. Nous utiliserons un test de Wilcoxon ou un test Q de Cochran pour l'interprétation statistique de nos résultats. De plus le fait de tester nos 3 nouvelles formulations dans une même étude nous permet d’utiliser qu’un seul groupe de référence et donc de diminuer d’un tiers le nombre d’animaux.

Raffinement

Afin de diminuer au maximum le stress d’une application quotidienne de collyre dans les yeux des lapins, la phase d’acclimatation est capitale. Les animaux seront manipulés chaque jour les 7 premiers jours puis ils seront habitués à l’instillation quotidienne de larmes artificielles les 7 jours suivant. La procédure étant classée légère, un score clinique très faible seulement sera toléré pour la poursuite du protocole. Les points limites seront déterminés en se basant sur le Rabbit Grimace Scale et essentiellement sur l’Orbital tightening et l’absence d’irritation de l’œil. Des Bunny Block, des briquettes de bois et de luzerne seront disposés dans la cage de façon alterné afin d'assurer l'enrichissement du milieu et de la musique douce sera diffusée quotidiennement.

Choix des espèces

L’espèce choisie est le lapin new zealand white. Ce modèle est très utilisé en ophtalmologie. La structure de son œil proche de l’œil humain est bien connue et caractérisée. L’examen oculaire quotidien est relativement facile chez le lapin de par son caractère docile. La dimension de l’œil est proche de celle de l’homme nous pouvons donc facilement utiliser les appareils d’osculations type lampe a fente ou OCT. Stade jeune adulte afin que l'oeil de l'animale ait atteint sa taille maximale. Soit 1 kg à 1.5 kg

  • Protection de l’environnement
Souris : 640
Hamsters dorés : 320
Souffrances
▲ -
▲ 960
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 960

Pour entretenir en permanence le cycle de deux espèces de schistosomes et mesurer l'effet des pesticides sur leur virulence, 640 souris et 320 hamsters dorés vont être infestés par ces parasites. Toutes ces procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et tous les animaux sont tués pour récupérer les vers. L'infestation passe par un bain d'une heure dans un petit volume d'eau contenant les larves, ou par une injection intrapéritonéale quand les larves ne traversent pas la peau, et l'accumulation des œufs provoque ensuite une atteinte chronique du foie et de la rate que le porteur qualifie lui-même de modérée. Il décrit une grille où l'hépatosplénomégalie, la pâleur, la perte de contact social et le dos voûté déclenchent la mise à mort à partir de trois points, et précise qu'aucun traitement n'est donné parce qu'il interférerait avec le développement des parasites.

Objectifs

Les changements climatiques globaux liés aux modifications anthropiques locales sont les principaux facteurs de modification de la répartition géographique des espèces de pathogènes et de leurs vecteurs, élargissant leurs niches écologiques potentielles et leurs évolutions. Depuis 2013, la bilharziose est arrivée en France et des premiers cas humains ont été signalés dans une région fortement fréquentée par des touristes à l’est de la Corse. En général, la bilharziose est une maladie qui touche 230 millions de personnes dans le monde et il s’agit d’une maladie parasitaire transmise par des escargots d’eau douce. Indubitablement, du fait des changements globaux, les conditions environnementales sont désormais favorables à l'expansion des escargots vecteurs dans le nord du bassin méditerranéen. De plus, en raison de leur activité agricole importante, la région Occitanie et l'Europe du Sud sont fortement contaminées par les pesticides et autres contaminants chimiques sur les eaux de surface et les eaux souterraines. Cependant, un aspect négligé est l'effet possible de la pollution sur la virulence des parasites. La virulence du parasite métazoaire n'est pas entièrement déterminée par sa génétique ; certains facteurs environnementaux sont cruciaux pour le contrôle de l'expression des gènes de virulence. En ce sens, des facteurs environnementaux spécifiques, tels que la pollution par les pesticides, telle qu'observée en région Occitanie et en Europe du Sud, peuvent augmenter l'expression de gènes de virulence ayant un impact sur l’expansion de la bilharziose. Cette étude permettra d'analyser l'évolution de la virulence des schistosomes dans un environnement exposé aux polluants chimiques.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont d’analyser, pour la première fois, les effets de la qualité de l'eau sur la virulence tout au long du cycle de vie des parasites métazoaires. À l'aide de techniques de pointe, nous caractériserons quels pesticides ou mélanges de pesticides sont responsables de l'expression accrue des gènes de virulence chez les deux espèces de schistosomes.

Procédures

Les rongeurs sont soumis à la phase d'infestation qui se fait de manière naturelle, par pataugeage dans un petit volume d'eau contenant les larves du parasite. Cette étape se fait en une fois et dure une heure. Une fois sous anesthésie les animaux sont soumis à un prélévement sanguin qui conduira à la mort de l'animal. Une deuxième méthode d'exposition des larves aux polluants est prévue, dans laquelle un autre stade larvaire est produit. Cette larve est incapable de pénétrer la peau du rongeur, ce qui nécessite une seconde méthode d'infestation par inoculation intrapéritonéale La méthode d’infestation par voie intrapéritonéale est classée comme légère. Cette méthode prend moins de 3 minutes par rongeur pour le contenter, l'infester et le réintégrer dans la boîte. Une fois sous anesthésie les animaux sont soumis à un prélévement sanguin qui conduira à la mort de l'animal.

Impact sur les animaux

L’infestation des rongeurs se fait par deux méthodes. Le pataugeage dans un bac d’eau contenant les larves est une méthode naturelle, provoquant un stress léger lors du transfert et de l’exposition. L’injection intrapéritonéale, utilisée pour les larves incapables de pénétrer la peau, induit un stress modéré et une légère douleur au moment de l’injection. Le développement des parasites adultes n’entraîne pas de nuisances directes, mais l’accumulation progressive des œufs provoque une atteinte chronique modérée du foie et de la rate. Les animaux sont utilisés avant que ces effets ne deviennent sévères.

Devenir

Euthanasie des rongeurs pour récupération du parasite

Remplacement

À ce jour, il est impossible de réaliser l’intégralité du cycle de Schistosoma in vitro, car le parasite nécessite un hôte vertébré pour son développement. Les rongeurs sont des modèles essentiels, reconnus comme réservoirs naturels pour plusieurs espèces de schistosomes. Toutefois, des recherches sont en cours pour développer des cultures in vitro de certains stades du parasite, afin de réduire l’utilisation des modèles animaux et améliorer l’étude des interactions hôte-parasite.

Réduction

Pour la souche de schistosome utilisant des souris, 40 souris sont infestées tous les trois mois = 160 souris / an. Pour la souche de schistosome utilisant des hamsters, 20 hamsters sont infestés tous les trois mois = 80 hamsters / an. Ceci est le minimum d’individus nécessaires au maintien de l’ensemble de nos expériences en tenant compte de possibles survenues de mortalité.

Raffinement

Pour chaque cycle de schistosome entretenu, l’infestation se fait avec le nombre optimal de parasites permettant à la fois le bien-être de l’animal et le maintien du cycle du parasite. La pénétration des larves de parasite à travers la peau des rongeurs est indolore, et la technique d'infection de larves infectieuses par voie intrapéritonéale est classée comme légère. Une surveillance quotidienne par les zootechniciens est effectuée. Afin de maintenir une socialisation, tout rongeur se retrouvant seul dans une cage est placé, après marquage par tatouage sur la queue, dans une autre cage contenant des rongeurs infestés par la même souche de parasite. Les animaux bénéficient d’enrichissements de milieu tels que des tunnels en plastique ou en carton, des Aspen bricks (petits bouts de bois à ronger) et des carrés de coton pour la nidification. Ces différents enrichissements permettent d'avoir des activités ludiques et sociales. La mortalité ne survient jamais à l’issue de l’infestation ; nous n’utilisons ni des souris jeunes ni des souris âgées. Jusqu’à 6 mois post-infestation pour les souris et 12 pour les hamsters, les rongeurs ont des comportements d’alimentation et de socialisation normaux. Cependant, durant cette période, tout rongeur retrouvé en souffrance, c’est-à-dire ayant atteint un score de 3 dans les points limites, est euthanasié. Les points limites liés au maintien des cycles de schistosomes sont l’hépatosplénomégalie, la pâleur de l’animal, la perte de contact social et le dos vouté. Le nombre de points attribués pour chacun de ces symptômes varie entre 1 ou 2. Chaque animal ayant un score égal ou supérieur à 3 est euthanasié. Aucune médication n’est donnée car l’hépatosplénomégalie n’est pas réversible ; de manière plus générale, aucune médication ne peut être donnée car il y a des interférences avec le développement des parasites. Le point d’arrêt a été fixé à 7 mois pour les souris et 13 pour les hamsters afin d’éviter toute altération du bien-être animal.

Choix des espèces

Le choix pour les rongeurs s’est porté sur les souris (Mus musculus) SWISS qui présentent la meilleure compatibilité avec l’espèces Schistosoma mansoni et les hamsters dorés (Mesocricetus auratus) pour l’espèce Schistosoma haematobium avec lesquelles la souris n’est pas compatible. Animaux adultes. Les animaux sont infestés entre 6 et 16 semaines. En effet, les infestations par le parasite entraînent de fortes mortalités chez les rongeurs plus jeunes ou plus âgés.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 540
Souffrances
▲ -
▲ 100
▲ 440
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 540

Une ou deux chirurgies d'une heure chacune, espacées de deux semaines, pour injecter des traceurs dans le cerveau et la moelle épinière : 540 souris vont être utilisées, toutes tuées, lors d'une chirurgie terminale ou plus tôt lorsque leur génotype ne convient pas. 440 d'entre elles subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 100 un niveau léger, une biopsie d'oreille sur animal éveillé servant au génotypage des lignées transgéniques. Le projet cherche à savoir si des neurones de la formation réticulée compensent la perte des neurones moteurs dans la sclérose latérale amyotrophique. Le porteur justifie la souris par la disponibilité de plusieurs lignées mutantes et par le fait que la multiplication des modèles est, écrit-il, désormais requise pour convaincre la communauté scientifique.

Objectifs

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est la plus fréquente des maladies neurodégénératives du neurone moteur adulte. Elle induit une paralysie progressive des patients et conduit irrévocablement au décès 2 à 5 ans après l’apparition des premiers signes. Elle demeure encore incurable. Environ 10% des patients présentent des mutations dans des gènes qui ont été identifiés et ont permis le développement de souris transgéniques qui reproduisent les symptômes de la maladie. La SLA découle de la mort de neurones impliqués dans le contrôle des muscles et présents dans deux régions : 1) la partie supérieure du cerveau (cortex cérébral) et 2) la moelle épinière. Ces neurones qui dégénèrent au cours de la SLA sont en interaction avec une troisième population neuronale impliquée dans le contrôle des muscles et situées entre ces deux populations, dans une région appelée formation réticulée. Malgré ces interactions, on ne connaît ni le devenir au cours de la maladie, ni la contribution à la maladie des neurones de la formation réticulée. Partant de résultats scientifiques obtenus dans d’autres contextes pathologiques, nous émettons l’hypothèse que les neurones de la formation réticulée pourraient compenser les pertes des neurones directement ciblés par la SLA, et représenter une population neuronale d’intérêt thérapeutique. Pour tester cette hypothèse, nous proposons 1) de marquer et quantifier les neurones de la formation réticulée, et 2) de marquer et quantifier les neurones du cortex cérébral (en amont), qui se connectent directement aux neurones de la formation réticulé

Bénéfices attendus

La sclérose latérale amyotrophique est une maladie neurodégénérative pour laquelle il n’existe aucun traitement curatif. Histologiquement et cliniquement elle se définit comme la dégénérescence des neurones moteurs du cortex cérébral et de la moelle épinière. Cependant, ceux-ci sont en interaction avec d’autres neurones moteurs, notamment dans la formation réticulée, dont la contribution à la maladie n’a pas encore été évaluée, et qui pourraient compenser, sur le plan fonctionnel, les pertes des autres neurones, et représenter de fait une nouvelle population neuronale d’intérêt thérapeutique. Dans ce contexte, nous nous proposons d’évaluer le devenir des neurones moteurs de la formation réticulée dans des modèles de sclérose latérale amyotrophique, afin de développer de potentielles nouvelles pistes thérapeutiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à trois types d’intervention : - Une biopsie de l’oreille sur animal vigile pour permettre le génotypage des animaux transgéniques. - Une chirurgie unique, ou deux chirurgies successives, sur animaux anesthésiés, espacées de deux semaines, d’une durée de 1 heure maximum chacune pour injecter au sein du cerveau ou de la moelle épinière les traceurs permettant d’identifier les neurones d’intérêts et leurs connexions. - Une chirurgie terminale, sur animaux anesthésiés, pour prélever les organes d’intérêt : cerveau et moelle épinière.

Impact sur les animaux

1. Un stress induit par la séparation souriceaux/ mère, une contention douce, et une douleur légère à l’oreille lors de la biopsie requise pour le génotypage des animaux. L’ensemble de la procédure dure moins d’une minute. 2. Une partie des animaux pourraient présenter de légères atteintes motrices et une perte de poids inférieure à 10%. 3. Des chirurgies qui peuvent entraîner des douleurs modérées dues à une inflammation transitoire.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes d’intérêt (cerveau et moelle épinière), ou en raison d’un génotype non conforme.

Remplacement

Ce projet consiste à déterminer, dans un contexte neurodégénératif, le devenir et le rôle de neurones impliqués dans le contrôle moteurs, et en interaction avec deux populations neuronales situées en amont et en aval et ciblées par la SLA, au sein du système nerveux central de mammifère. Une telle complexité des réseaux neuronaux ne peut pas, à l’heure actuelle, être reproduite in vitro. En effet, les organoïdes ne permettent actuellement que de modéliser deux des trois régions du cerveau qui sont investiguées ici. En conséquence, dans le cadre de la question biologique posée, le modèle animal ne saurait être remplacé par un modèle cellulaire ou in sillico.

Réduction

D’après les travaux préliminaires de notre consortium de recherche (composé d’experts de la moelle épinière, de la formation réticulée et du cortex cérébral), un nombre minimum de 8 animaux (4 femelles et 4 mâles) pourrait suffire pour mettre en évidence une modification statistiquement significative des populations neuronales d’intérêt ou de leur connectivité. Ici, nous proposons des groupes de 10 animaux afin de pouvoir exclure éventuellement un (ou plusieurs) animal(aux) si la qualité de certaines chirurgies s’avérait insuffisante. Nous proposons donc de commencer les expériences avec 8 animaux par groupe, et de n’inclure davantage d’animaux que si nécessaire. Le nombre d'animaux a été évalué pour obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Pour limiter le nombre total d’animaux générés, nous proposons ici d’utiliser les femelles et les mâles issus de mêmes portées.

Raffinement

L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, frisure, tunnels), le maintien des interactions sociales et la surveillance quotidienne des animaux permettront d’assurer leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Les animaux seront utilisés avant l’apparition de symptômes moteurs sévères. Nous appliquerons également le principe de raffinement au niveau des méthodes d’anesthésie et d’analgésie pré- et post-opératoires. Enfin, des points limites spécifiques au phénotype des animaux, ou aux chirurgies ont été établis afin de soustraire l’animal à la souffrance.

Choix des espèces

Parmi les modèles de SLA, les souris sont les plus appropriées à notre étude car 1) elles présentent le niveau de complexité du cerveau et de la moelle épinière adéquat, 2) il existe plusieurs lignées de souris qui, dans leur ensemble, couvrent plusieurs mutations retrouvées chez les patients contrairement aux modèles de primates (très rares) ou de rats (peu fréquents), et la multiplication des modèles est désormais requise pour convaincre la communauté scientifique, et 3) elles permettent davantage de manipulations génétiques, par croisement, qui permettent en outre de répondre également à des questions mécanistiques. Les animaux seront utilisés à partir de 45 jours et jusqu'à 90 jours ou 120 jours maximum selon les lignées, et dans tous les cas avant l’apparition de symptômes moteurs sévères.

  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Contrôles de qualité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Équidés : 125
Souffrances
▲ -
▲ 125
▲ -
▲ -
Devenir
 40
 -
 85
 -

125 chevaux et poneys vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 85 réutilisés ensuite dans d'autres études et 40 placés à l'adoption. Ils reçoivent une à trois administrations par voie intramusculaire ou orale et subissent jusqu'à huit prélèvements sanguins sur les premières vingt-quatre heures, puis un par jour pendant une semaine et un par semaine ensuite. L'objet du projet est de constituer les dossiers d'autorisation de mise sur le marché de spécialités vétérinaires équines, les bénéfices annoncés pour la santé des chevaux dépendant de la commercialisation future des produits testés. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'il n'existe aucune méthode alternative et qu'un nouveau médicament doit être testé dans l'espèce cible avant sa mise sur le marché.

Objectifs

Ce projet vise à fournir les données techniques et scientifiques sur les candidats de spécialités vétérinaires équines qui permettent d’évaluer le potentiel du candidat pour aboutir à la soumission d’un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché permettant la commercialisation de nouvelles thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Afin de commercialiser un nouveau médicament vétérinaire, un dépôt de dossier d’AMM est nécessaire. Celui-ci doit comporter des données techniques et scientifiques étayant l’efficacité du médicament ainsi que son innocuité, sa pharmacocinétique, ou pharmacodynamique. Les bénéfices escomptés sont les gains sur la santé des chevaux et poneys qui recevront la spécialité pharmaceutique testée une fois celle-ci mise sur le marché. Le développement de nouvelles spécialités permet d’améliorer la santé (meilleure couverture vaccinale, par exemple) ou le bien-être des chevaux (efficacité d’un répulsif pour les insectes, par exemple) ou encore l’environnement (utilisation de nouvelles molécules).

Procédures

Administration vigile (voir intramusculaire ou orale) : 1 à 3 fois par étude et par animal Prélèvements sanguins vigiles : jusqu’à 8 prélèvements par période dependant les premières 24 heures, puis quotidien pendant 1 semaine et hebdomadaire par la suite. Tout en respectant des volumes maxi prélevés sur 24 h de 1% du volume circulant, ou sur 28 j de 10% du volume circulant

Impact sur les animaux

La contention des animaux durant les actes techniques peut générer du stress, les administrations et les prélèvements sanguins peuvent générer une douleur légère de courte durée. Aucun effet indésirable en lien avec les procédures n'est attendu.

Devenir

Dans le fonctionnement global du site expérimental, les animaux mâles ne restent sur la structure que jusqu’à leurs 3 ans, maximum. Ils seront donc placés à l’adoption directement après les procédures ou dans les quelques mois suivants. La plupart des femelles seront conservées pour le renouvellement du troupeau et seront donc amenées à être réutilisées dans le futur.

Remplacement

Il n’existe pas à ce jour de méthode alternative au recours à l’animal permettant d’évaluer l’efficacité/immunogénicité, la pharmacocinétique, la pharmacodynamique ou l’innocuité des médicaments. Un nouveau médicament doit être testé dans l’espèce cible avant d’obtenir une autorisation de commercialisation.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisé est limité au mieux, de façon à répondre aux exigences réglementaires et scientifiques des études.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe et observés quotidiennement. Les animaux seront habitués dès le plus jeune âge au couloir de contention. Un enrichissement adapté est mis en place (hébergement en groupe, au pré dès que les conditions le permettent ou avec accès à une aire d’exercice, …). En cas de problème de santé, un vétérinaire diagnostique la maladie et prescrit un traitement. Le suivi santé des animaux se fait via des pesées régulières (a minima 1x toutes les deux semaines) et une grille d’observation et de suivi du bien-être animal est à disposition des équipes. Cette dernière leur permet d’identifier des signes d’inconfort, même en dehors des moments dédiés aux expérimentations (distribution d’alimentation par exemple). Les suivis et prélèvements sont réalisés par du personnel formé (habilitation à l’expérimentation animale de niveau 2) et compétent. Les animaux sont logés en groupe tout au long de l’année et ont accès au pâturage dès que les conditions climatiques et de pousse de l’herbe le permettent.

Choix des espèces

Il s’agit de l’espèce cible pour la spécialité. Des données concernant l’espèce doivent être fournies au dossier d’AMM. Jeunes animaux sevrés ou hébergés avec leur mère, et/ou animaux adultes selon les études. Le choix sera justifié dans le protocole soumis au Comité d’Ethique CREEAL Unilim (CEEA-033).