Procédures légères
Interactions métaboliques entre neurones et astrocytes
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
709 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 469 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection dans le cerveau sous anesthésie, une chirurgie de trente à quarante-cinq minutes, ou un système implanté pour une perfusion de deux heures. Trois semaines plus tard, une partie passe un test de reconnaissance d'objet de neuf minutes trois jours de suite, une autre reçoit un guide implanté dans le cerveau puis une membrane de microdialyse qui collecte des échantillons pendant vingt-quatre heures, sans anesthésie et en isolement. Le porteur décrit des travaux menés sur cultures cellulaires, puis conclut qu'il est "indispensable" de passer à un modèle animal pour étudier le dialogue métabolique entre neurones et astrocytes.
Objectifs
Nous souhaitons identifier les protéines et les voies de signalisation qui permettent aux cellules du cerveau de s’adapter à une demande énergétique forte, nécessaire pour la transmission des signaux nerveux et qui fait que notre cerveau consomme 20% de l’energie disponible dans notre corps. Cette question revet d’une importance capitale lorsqu’on sait que les problèmes énergétiques du cerveau sont altérés 20 ans avant l’apparition des symptomes chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA). Dans notre cerveau, les neurones et les astrocytes (cellules gliales majoritaires du cerveau) ont des profils métaboliques spécifiques qui influencent les échanges de molécules permettant de produire de l’énergie. Comment les astrocytes synthétisent et échangent ces molécules aux neurones ? Ce dialogue métabolique entre neurones et cellules gliales est-il altéré au cours du vieillissement normal et pathologique ? Ce sont les deux questions principales que notre projet va aborder.
Bénéfices attendus
Le projet a pour ambition de fournir de nouvelles connaissances sur le fonctionnement du cerveau et sur l’importance des interactions métaboliques entre les neurones et les astrocytes. En identifiant les mécanismes moléculaires qui dirigent l'interaction entre les processus métaboliques et de signalisation des astrocytes, le projet apportera de nouveaux concepts sur la façon dont les astrocytes gouvernent les fonctions cérébrales et sur la façon dont le cerveau utilise différentes voies de signalisation qui convergent pour élaborer l'information. Ces nouvelles connaissances collectées au cours de ce projet seront exploitées dans le domaine des pathologies cérébrales. Ainsi, en plus du vieillisement normal, de nombreuses conditions pathologiques dont les troubles neurodégénératifs et psychiatriques montrent à la fois des altérations du métabolisme cérébral et des dysfonctionnemets des astrocytes. Manipuler le métabolisme de ces cellules gliales pour le rendre plus favorables aux neurones apparaît ainsi comme une stratégie thérapeutique alternative potentielle.
Procédures
Les souris recevront soit une injection intracérébrale sous anesthésie et analgésie (30-45 min de chirurgie par souris) soit une injection intravasculaire sous anesthésie gazeuse de 5 minutes, soit une injection intravasculaire pendant 2h via un système implanté sous chirurgie. Trois semaines après, ces souris seront utilisées soit : 1. pour passer un test de comportement mnésique (reconnaisance d’objet, test de 9 minutes sur 3 jours consécutifs) 2. pour recevoir un guide intracérébral sous anesthésie et analgésie (30-45 min de chirurgie par souris) et ensuite une membrane de microdialyse pour une collecte des échantillons pendant 24h, l’animal libre de ses mouvements sans anethésie pendant 24h 3. pour recevoir en intravasculaire sur 120 min ou par gavage des molécules marquées avant d’être euthanasiées.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les souris utilisées dans ce protocole sont une douleur limitée liée à la chirurgie cérébrale ou vasculaire, un stress pendant l’isolement de 7 jours ainsi que celui du recueil des échantillons de microdialyse pendant 24h en isolation et un stress pendant le gavage ou les injections.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour analyse post-mortem des tissus.
Remplacement
Le cerveau est un organe complexe dans lequel interviennent de nombreuses interactions entre neurones et différentes cellules partenaires, dont les astrocytes. Ces cellules peuvent être étudiées in vitro et notre projet fait suite à des découvertes récentes dont une partie ont été obtenues à partir de ce modèle cellulaire. Pour avancer sur le fonctionnement du cerveau et sur l’importance des interactions métaboliques entre les neurones et les astrocytes, il est indispensable de passer à un modèle animal car ces interactions cellulaires, vasculaires et métaboliques ne sont pour le moment pas fidèlement reproduites dans des modèles in vitro ou in silico. Ces modèles d’animaux, en particulier souris, permettent ainsi d’étudier les neurones et les astrocytes dans leur environnement natif, en interaction avec le système vasculaire. De plus, il existe des souris modèles de la maladie d’Alzheimer (MA) qui possèdent des mutations génétiques impliquées dans les formes familiales de la MA et reproduisent de nombreux symptômes de la MA. Ces souris modèles ont l’avantage de reproduire certains symptômes cliniques caractéristiques de la MA (ex. déficits mnésiques, anxiété). Au final, seule une approche sur un mammifère modèle possédant un cerveau complexe et exprimant des comportements sophistiqués peut nous permettre d’identifier le rôle des interactions métaboliques entre les astrocytes et les neurones, avec l’objectif à moyen terme de les ciber par des stratégies thérapeutiques adaptées.
Réduction
Le projet prévoit au maximum 709 souris nées dans notre élevage ou achetées chez un fournisseur agréé. Toutes les mesures seront réalisées sur des groupes comprenant au maximum 8 à 10 animaux, nous avons calculé un nombre d’animaux nécessaires le plus réduit possible. De plus, les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques fiables pour des petits échantillons.
Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation, permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. La gestion de la douleur et de l’inconfort liés aux procédures expérimentales mettra en œuvre des méthodes d’anesthésie et d’analgésie pré- et post-opératoire, un soutien nutritionnel et thermique, ainsi qu’un suivi clinique post-opératoire incluant la prolongation des traitements analgésiques si besoin. En particulier le maintien des souris sur une couverture thermostatée jusqu’à leurs premiers mouvements puis en chambre thermostatée jusqu’à leur réveil complet post-chirurgie permet de réduire la mortalité péri-opératoire des souris. L’habituation des souris 1 fois/jour pendant 3 jours au set-up expérimentaux permet de réduire le stress des souris.
Choix des espèces
Ce projet vise à étudier les interactions métaboliques entre neurones et astrocytes ; les organismes modèles simples possèdent des cellules gliales ressemblantes mais pas identiques aux astrocytes du cerveau des mammifères. Les souris transgéniques permettent d’étudier les interactions neurones-astrocytes dans le contexte génétique de la maladie d’Alzheimer. Le présent projet a pour but d'étudier le métabolisme cérébral chez l’animal adulte et son altération au cours du vieillissement normal et pathologique. Les animaux étudiés seront donc des adultes jeunes (3 mois) et âgés (12 mois). Pour cette étude, il existe des animaux génétiquement modifiés mimant la maladie d’Alzheimer, nous les étudirons au stade pré-symptomatique (4-6 mois), et au stade plus âgés (9-12 mois) correspondant aux phases symptomatiques.
Étude des effets d’une modification protéique, l’O-GlcNAcylation, sur l’adaptation à la vie extra utérin chez le rat Wistar.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Placés en manque d'oxygène de un à vingt-et-un jours et injectés chaque jour sous la peau, 756 rats vont être utilisés dans ce projet, mères gestantes et nouveau-nés compris. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur indique que l'hypoxie peut provoquer des troubles respiratoires, cardiovasculaires et métaboliques, et affirme dans le même temps que les effets "devraient être amoindris" chez ses animaux. Les mises à mort à la naissance, à sept jours et à vingt-et-un jours sont faites par dislocation et par décapitation, une couverture anesthésique n'étant prévue que pour les mères, afin de prélever cœur, aorte, poumons, reins, foie et sang.
Objectifs
L'oxygène est essentiel à la survie, les humains ayant besoin d'au moins 94 % d’oxygène dans leur sang pour un fonctionnement cellulaire approprié. Les malformations cardiaques peuvent perturber la circulation sanguine et l'oxygénation en raison de modifications anatomiques. La malformation la plus courante, touche 1 naissance sur 2 000. Cette condition entraîne des altérations morphologiques du coeur, provoquant une décoloration bleutée de la peau due à un manque d'oxygène dans le sang, communément appelée "bébés bleus", par opposition aux "bébés roses" ayant une concentration normale. Dans d'autres malformations cardiaques congénitales, la saturation peut même descendre en dessous de 30 %. De manière remarquable, ces nourrissons peuvent survivre pendant des semaines, voire des années, avant de nécessiter une intervention chirurgicale, malgré des niveaux d’oxygène dans le sang généralement considéré comme incompatibles avec la vie. Le taux de survie de ces patients est étonnamment élevé. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire expliquant ce phénomène n’a été validé. L’identification et la compréhension de ces mécanismes sont des enjeux scientifiques et cliniques afin d’améliorer la prise en charge des patients. La stimulation d’une une modification protéique a démontré être bénéfique lors d’un manque d’oxygénation du cœur et dans le choc hémorragique. Son importance lors du développement cardiaque a été souligné dans de nombreuses études ainsi que son rôle dans la réponse à l’hypoxie. De plus notre équipe a mis en évidence un switch des niveaux de cette modification au niveau cardiaque entre le jour avant la naissance et le jour de la naissance. L’hypothèse de ce projet est que l’augmentation des niveaux de cette modification pourrait être bénéfique dans le cadre d’un manque d’oxygénation à la naissance. Les objectifs de ce projet sont : (1) Définir l’implication de cette modification dans la transition vie intra utérine et vie extra utérine. (2) Identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans l’adaptation à l’hypoxie.
Bénéfices attendus
Pour vivre l’humains a besoin d'une concentration en oxygène dans le sang d'au moins 94 %. Les nourrissons atteints de malformation cardiaque peuvent avoir une concentration artérielle en oxygène proche de la normale (au-dessus de 90 %) ou considérablement réduite, avec des niveaux tombant jusqu'à 30 % dans les cas graves. De manière remarquable, ces nourrissons peuvent survivre pendant des semaines, avant de nécessiter une intervention chirurgicale, malgré des niveaux d’oxygène dans le sang généralement considéré comme incompatibles avec la vie. Le taux de survie de ces patients est étonnamment élevé. A ce jour, aucun mécanisme moléculaire expliquant leur capacité d’adaptation n’a été validé. L’identification et la compréhension de ces mécanismes sont des enjeux scientifiques et cliniques afin d’améliorer la prise en charge de ces patients. Les bénéfices associés à ce projet sont 1) une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l’adaptation au manque d’oxygène natale et 2) identifier des cibles thérapeutiques.
Procédures
Les animaux subissent 1 unique procédure qui correspond à une hypoxie de 1 à 21 jours. 1 jour avant l’accouplement et jusqu’au sacrifice ou la mise bas les animaux recevront une fois par jour, une injection sous cutanée de NButGT afin d’augmenter les niveaux de O-GlcNAcylation. L’injection est réalisée sur une période de 5 secondes afin de limiter tout stress chez l’animal. L’étude de l’impact structurel et fonctionnel de l’hypoxie +/- O-GlcNAcylation sera réalisée via une échocardiographie d’environs 5min sur les animaux à la naissance et 7 jours de vies. A la fin de cette période, les animaux sont euthanasiés afin de prélever les différents organes (cœur, aorte, rein, poumons, foie, sang).
Impact sur les animaux
L’injection sous cutanée peut être à l’origine d’une inflammation localisée. Afin de limiter ce risque les sites d’injections seront modifiées chaque jour. De plus tout animal ayant une apparition d’une réaction cutanée, des difficultés respiratoires ou d’une modification de son comportement (léchage, grattage intensif) fera l’objet d’un arrêt du protocole. L’impact de l’hypoxie sur les animaux est très bien décrit dans la littérature. L’hypoxie peut provoquer des problèmes respiratoires, cardiovasculaire, et métabolique. Les animaux étant soumis à une hypoxie pendant 24h à 21 jours les effets observés ici devraient être amoindrit. Chaque signe de détresse de l’animal mettra fin au protocole.
Devenir
A la fin de la procédure, l’ensemble des animaux seront euthanasiés. Après euthanasie, le cœur, l’aorte, les poumons, les reins, le foie et le sang seront prélevés pour des analyses.
Remplacement
Le développement cardiaque est un processus complexe et intégré faisant intervenir une multitude d’acteurs. Mimer le développement cardiaque par des approches cellulaire n’est pas envisageable ; rendant l’usage d’animaux indispensable pour mieux comprendre le lien entre l’adaptation à la vie extra utérine, le manque d’oxygène et notre modification post-traductionnelle.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est réduit au minimum tout en ayant des données statistiques assez puissantes (dans la mesure du possible les tests seront réalisés en aveugle, afin d’augmenter la puissance de l’étude). Enfin, lorsque cela est possible, plusieurs investigations seront réalisées sur les mêmes animaux, afin de limiter la multiplication de groupes expérimentaux et d’animaux nécessaires. Au total, le nombre d’animaux maximal utilisé dans ce projet est de 756 animaux.
Raffinement
Après leur arrivée, les animaux seront placés par 3 dans des cages avec enrichissements (tunnel et bâton en bois) sur portoirs ventilés et avec accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Lors de la procédure d’accouplement et après cette dernière, les animaux seront placés individuellement dans des grandes cages avec enrichissements (tunnel, frisotis et bâton en bois) et accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. L’alimentation et l’eau de boisson seront assurées par un membre de l’équipe, assurant une surveillance quotidienne des animaux. Lors de la mise a morts des animaux, et lorsque cela est possible (mise à mort des mères), une couverture anesthésique sera mise en place. La mise à mort des animaux à 7, 21 jours et à la naissance (J0) ne peut être réalisé respectivement que par dislocation et décapitation. Ces gestes sont connus de l’équipe qui y a régulièrement recourt et qui les maitrise.
Choix des espèces
Ce modèle est l’un des modèles les plus utilisés en recherche. De plus, notre équipe possède une expertise sur ce modèle animal, son comportement et sur l’ensemble des procédures associées. La taille des animaux permet de réaliser plusieurs analyses sur un même animal et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’objectif du projet est d’étudier le lien le lien entre l’adaptation à la vie extra utérine, le manque d’oxygène et notre modification post-traductionnelle. Afin d’étudier l’impact sur le développement cardiaque, différents stades de développement sont nécessaires dans ce projet. L’utilisation d’animaux à la naissance (J0), à 7 jours post naissance (J7) et à 21 jours post naissance, permet d’obtenir une information complète sur l’impact de l’O-GlcNAcylation lors du développement cardiaque post-natal
sauvegarde de la fertilité des équidés
- Conservation des espèces
Renvoyées à l'élevage à la fin de chaque procédure, 40 juments et ânesses vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit cinq inséminations intra-utérines et cinq séances d'imagerie par an pendant deux ans, chaque imagerie étant accompagnée d'une injection intramusculaire de prostaglandine. S'y ajoutent 64 prises de sang à la veine jugulaire par femelle et par an, le porteur prévoyant un traitement en cas de phlébite, avec œdème et raideur de l'encolure. Le projet vise à conserver la semence d'âne assez longtemps pour inséminer les femelles d'une race dont il reste moins de dix mâles reproducteurs. Ces 64 prélèvements annuels ne sont rapportés à aucun calcul, quand le porteur détaille par ailleurs comment il a divisé par deux le nombre d'animaux.
Objectifs
L'âne domestique est une espèce dont les effectifs sont en constante diminution, au point de mettre en péril certaines races locales. Les effectifs de certaines races ont atteint des seuils critiques qui ont justifié le stockage pérenne de semence congelée d'âne dans une cryobanque nationale. Il apparait cependant que cette semence congelée a une fertilité très faible (13 % de réussite), ce qui ne permet pas de produire des animaux en nombres suffisants pour assurer le renouvellement de l'espèce. L'insémination d'ânesses avec de la semence conservée sous forme liquide à 4°C (dans des conteneurs réfrigérés adaptés comme cela existe pour la semence équine) pourrait être une alternative à ce problème d'infertilité avec semence congelée. Toutefois la rareté des animaux entraine leur dispersion sur le territoire national et cela nécessite une distribution de la semence sur de grandes distances pour atteindre les élevages et les femelles à inséminer. La population de l'âne de race Grand Noir du Berry s'étend jusqu'en Belgique et au Luxembourg sans connexion entre les élevages. Le nombre extrêmement faible de baudets en activité de reproduction (moins de 10 individus) et leur dispersion géographique pose problème à la survie de la race. Le délai actuel d'utilisation de la semence d'âne, limité à quelques heures après la collecte de la semence sous peine de chute de fertilité, est un frein important à cette diffusion du patrimoine génétique. Etant donné les effectifs très réduits au niveau de chaque région, ceci augmente la consanguinité donc accélère la disparition de la race par baisse de fertilité et apparition d'anormalités génétiques. Il est donc nécessaire de trouver de nouvelles méthodes de conservation et d'insémination de la semence d'âne pour assurer une fertilité suffisante pour préserver la race Grand Noir du Berry. Ce projet a pour objectifs : - concevoir des méthodes de conservation et congélation de la semence mieux adaptées à l'âne par l'utilisation de milieux enrichis en antioxydants naturels d'origine végétale, - optimiser la fertilité par insémination dite profonde, c'est à dire par dépôt de la semence congelée/conservée dans l'extrémité de la corne utérine. Etant donnée le nombre limité d'ânes disponibles , l'espèce équine sera également utilisée dans ce projet comme espèce de comparaison avec l'espèce asine, en particulier pour la conservation / congelation et l'imagerie in vivo.
Bénéfices attendus
Le projet vise à la mise au point d'une méthode de conservation / insémination de la semence pour améliorer la fertilité de l'âne et contribuer à la sauvegarde de races asines en péril. L'objectif est d'aboutir à un protocole technique recommandé pour une fertilité optimale. Outre l’aspect bénéfique pour notre étude, les résultats permettront d’enrichir les données obtenues précédemment chez la jument ainsi que la bibliographie sur la physiologie endocrinienne de la gestation chez l’ânesse. Pour se faire, nous souhaitons réaliser des dosages de progestérone (et autres) sur 20 femelles adultes et cycliques, à raison de 8 cycles par an sur 3 ans. Ce dispositif nous permettra d’effectuer les dosages sur l’ensemble des ânesses sachant que certaines sont mises à disposition de l’INRAE pour une durée plus ou moins longue selon les partenaires du projet (quelques mois à plusieurs années). L’idée de ce travail est de pouvoir mettre au point une technique permettant les dosages de progestérone en routine non invasif. Grâce aux tests salivaires, l’éleveur pourra éviter les prises de sang pour les tests de cyclicité ou de gestation et réaliser lui-même les prélèvements de salive, ce qui d’un point de vue éthique permettra de diminuer les actes douloureux en élevage, les contacts anxiogènes avec l’humain…
Procédures
Les animaux seront soumis à une insémination intra-utérine et une imagerie in vivo au rythme de 5 interventions par an pendant 2 ans ainsi qu'à une injection intramusculaire de prostaglandine par acte d'imagerie. L'acte d'insemination prend en moyenne 5mm, l'imagerie dure en moyenne 8mm et l'acte d'injection de prostanglandine dure 1 seconde. Le total des actes seront repetés 10 fois en 2 ans. Les anesses seront soumises à des prises de sang au niveau de la veine jugulaire. Cet acte se deroule en 1minute, et nécessite 64 interventions de ce type par femelle et par an.
Impact sur les animaux
La contention/manipulation peut engendrer du stress pour l’animal et une injection en intramusculaire (prostaglandine) peut entrainer une douleur au site d’injection. Dans le cas éventuel de stress liés à la manipulation, une légère sédation peut être envisagée (Sedivet 1ml à 10 mg/ ml). Lors des prises de sang, les animaux peuvent ressentir une douleur légère et de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général
Devenir
Tous les animaux retournent en élevage à la fin de chaque procédure car tous les gestes effectués sont réalisés par des techniciens expérimentés et sont régulierement utilisés en élevage equin.
Remplacement
Le transit des spermatozoïdes est le résultat de la mobilité des spermatozoïdes et des contractions des différents compartiments du tractus génital femelle. Il n’existe pas de méthode ou d’outil permettant simuler le transit des spermatozoïdes dans le tractus génital femelle. Les concentrations hormonales dans le sang et la salive ne peuvent pas être étudiées in vitro et nécessitent des prélèvements sur les animaux.
Réduction
Les effectifs des lots d'animaux ont été calculés afin d'obtenir des résultats statistiquement significatifs avec un nombre minimum d'animaux. En particulier, nous avons mis au point un protocole de double coloration de la semence qui permet d'imager et de comparer une condition contrôle et une condition traitée chez la meme femelle. Ainsi nous divisons par 2 le nombre d'animaux nécessaires et nous augmentons tres fortement la puissance de l'analyse statistique car chaque animal est son propre contrôle. Nous utiliserons des tests de comparaison non paramétrique pour mesures appariées pour comparer le nombre de spermatozoïdes dans chaque compartiment du tractus génital femelle (vagin, cervix, corps utérin, bas de corne utérine, haut de corne utérine). Nous analyserons les paramètres quantitifs de la mobilité des spermatozoïdes dans chacune des régions (% de spermatozoïdes mobiles et progressifs, vitesse de déplacement).
Raffinement
Notre procédure sera raffinée, minimisant les interventions. Les juments/ânesses seront logées en bâtiment conventionnel sur aire paillée avec accès au pâturage, en visibilité et contact des congénères pour rendre le plus agréable possible leur environnement expérimental pendant toute la durée du projet. Les animaux voient plusieurs fois par jours les animaliers et les expérimentateurs qui surveillent attentivement leur comportement. L’enrichissement du milieu est assuré par des brosses, des jeux, des bouts de bois à ronger. Les animaliers ont suivi une formation à la manipulation éthologique des animaux : les animaux sont habitués aux différentes procédures et les vivent sans stress. Les animaux recevront une récompense (pomme, carotte) après chaque acte d 'imagerie. Afin de limiter la douleur et le stress, les prélèvements sanguins seront réalisés par des opérateurs expérimentés selon un mode opératoire réfléchi et clairement décrit. De plus, le personnel de l’unité expérimentale a suivi une formation pour comprendre la perception du cheval et apprendre les méthodes pour l’approcher et le manipuler sans induire de stress ou de peur. La zone sera désensibilisée par l’utilisation d’une bombe d’air froid quelques secondes avant l’introduction de l’aiguille. Une récompense alimentaire est également envisagée (poignée d’avoine). Aucune sédation n’est envisagée pour cette procédure. Néanmoins, tout individu présentant des signes de stress ou des signes d’inconfort sera retiré du protocole. Si des signes de phlébite apparaissent dans les 12 à 24 heures après la prise de sang (chaleur, douleur à la palpation, œdème diffus, raideur de l’encolure), l’animal sera immédiatement pris en charge. Un examen échographique de la veine jugulaire sera pratiqué avec une sonde linéaire. L'application d’une crème à base d'antibiotiques et d'anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) sera appliquée pour réduire l'œdème, la douleur et le risque d'infection. Des pommades à base d'héparine seront également utilisées.
Choix des espèces
Le projet porte sur la sauvegarde de l’âne. Les animaux , juments et anesses, seront adultes et cycliques.
Evaluation d’un nouveau modèle de souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Deux injections intrapéritonéales par jour pendant cinq jours, puis une prise de sang terminale sous anesthésie : 80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées pour que leurs organes soient analysés. Le gène modifié n'est jamais nommé, ni la drogue qui déclenche son extinction dans un organe choisi. Les souris sont examinées à trois, quatre et cinq mois par le test SHIRPA, qui note leur apparence, leur poids, leurs réflexes et leurs sens. Le porteur écrit que la suppression complète de ce gène provoque un placenta anormal et un retard de croissance qui empêchent l'embryon de survivre, et affirme par ailleurs ne pas s'attendre à un phénotype dommageable chez ces animaux.
Objectifs
Ce projet vise à étudier un nouveau type de souris dont un gène a été modifié. Ce gène est essentiel pour le développement normal des souris avant la naissance. Quand ce gène est complètement éliminé, il cause des problèmes comme un placenta anormal et un retard de croissance, ce qui empêche l'embryon de survivre. Pour mieux comprendre ce gène, nous avons créé un modèle où le gène peut être désactivé uniquement suite à l’administration d’une drogue, spécifiquement dans un organe donné, lorsque nous le décidons.. Nous examinerons les souris à 3, 4 et 5 mois en utilisant un test appelé Shirpa, qui nous aidera à évaluer leur apparence, leur poids, leurs réflexes et leurs sens. Enfin, à la fin de l'étude, nous prendrons un échantillon de sang pour réaliser des analyses biochimiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de progresser dans notre connaissance des gènes étudiés en recherche préclinique. Les données générées mettront en évidence d'éventuels phénotypes physiques ou neurologiques chez ces animaux, ainsi que des pistes thérapeutiques potentielles qui pourront être utilisées pour le développement de nouveaux candidats-médicaments dans le cadre des pathologies liées à ce gène. À plus long terme, ces données pourront contribuer au développement de médicaments pour l’Homme.
Procédures
Nous allons réaliser des injections intrapéritonéales chez ces animaux 2 fois par jour pendant 5 jours, cette injection dure quelques minutes. Un prélévement sanguin terminal sera également réalisé.
Impact sur les animaux
Durant ce projet, les animaux recevront deux injections intrapéritonéales par jour pendant 5 jours, ce qui peut induire un certain inconfort. Chaque injection dure quelques minutes et n’affecte pas le bien-être des animaux pendant plus d’une heure. En fin de protocole, les animaux subiront un prélèvement de sang terminal sous anesthésie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédire afin d'analyser les différents organes.
Remplacement
Ce projet vise à mettre en évidence l'impact de la modification génétique d'un gène sur le phénotype physique et neurologique de l'animal. Il n'existe actuellement pas de méthode alternative pour modéliser les analyses effectuées dans ce projet. Par ailleurs, seule une approche basée sur un mammifère permet de collecter des données initiales concernant les mécanismes physiologiques. Ces données fournissent de nombreuses informations qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle, afin de mieux comprendre la physiologie humaine.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons effectué des analyses permettant de calculer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 10 animaux par groupe constitue un bon compromis entre la puissance d'analyse et la réduction du nombre d'animaux utilisés. Durant cette étude, nous allons générer des données paramétriques (poids, nombre de redressements, analyses biochimiques) qui seront analysées à l'aide de tests statistiques adaptés.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Une surveillance quotidienne de leur état, une pesée hebdomadaire, ainsi qu'un suivi régulier de leur état général seront mis en place pour garantir leur bonne santé. Par ailleurs, nous nous engageons à offrir les meilleures conditions d'hébergement possibles, avec un enrichissement adéquat. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). En cas de conflit entre animaux, nous isolerons l'animal dominant et, si nécessaire, procéderons à des soins locaux. Tout au long des procédures, des seuils limites spécifiques seront établis pour assurer que les animaux demeurent dans des conditions éthiquement acceptables et pour réagir de manière appropriée à tout signe de souffrance ou de diminution du bien-être. Nous ne pensons pas que les animaux présenteront un phénotype dommageable car nous avons précédemment réalisé une validation de ce modèle génétique, et les animaux n’ont pas montré de signes physiques.
Choix des espèces
La souris est l’animal modèle de choix pour une première étude de la fonction d’un gène présent chez les mammifères. Elle permet notamment un accès facile à l’ingénierie génétique. Notre étude implique des analyses physiologiques et neurologiques qui nécessitent l’organisme entier et ne peuvent pas être réalisées in vitro. Nous réceptionnerons les animaux à l'âge de 6 semaines, et le traitement commencera à l'âge de 9 semaines. Les tests comportementaux seront effectués à 1, 2 et 3 mois après de début du traitement.
Repositionnement de molécules thérapeutiques dans des modèles murin de la Dystrophie Myotonique de type 1
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Nourries pendant quatre à huit semaines avec un régime qui déclenche chez elles une myotonie et une faiblesse musculaire, 832 souris reçoivent ensuite jusqu'à vingt injections intrapéritonéales en quatre semaines, sur animal vigile. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et toutes les souris sont tuées à l'issue. Le porteur écrit que la myotonie et la baisse générale d'activité provoquées par ce régime "ne sont pas dommageables pour ces souris". Il présente la mise à mort comme "strictement nécessaire" pour prélever trois muscles de la patte, le diaphragme et le cœur de chaque animal.
Objectifs
La Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1) est une maladie génétique causée par l’élongation anormale d’une séquence répétée (CTG). Cette maladie touche tout l’organisme mais est particulièrement caractérisée par une myotonie (défaut de relaxation musculaire), une faiblesse musculaire progressive, des troubles cardiaques et cognitifs. Au niveau cellulaire, les ARN messagers mutés vont s’accumuler dans le noyau des cellules sous forme d’agrégats (appelés foci) et induire des dérégulations moléculaires à l’origine des symptômes chez les patients. Ainsi, une protéine a été identifiée comme l’acteur moléculaire majeur dans cette maladie en conduisant à des dérégulations dont certaines ont été associées à des symptômes cliniques, provoquant notamment le défaut de relaxation musculaire suite à une contraction volontaire. Actuellement il n’existe pas de traitement pour cette maladie. Une approche pharmacologique par le repositionnement de médicaments déjà approuvés par les agences réglementaires et / ou déjà utilisés chez l’homme est envisageable. Ainsi, les résultats d'un criblage utilisant des médicaments utilisés dans d’autres maladies a permis d'identifier des petites molécules capables de réduire la formation de foci ou d’augmenter le niveau de protéines d'intérêt dans les cellules de patients et, finalement, de corriger les défauts moléculaires de la maladie.
Bénéfices attendus
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la maladie musculaire la plus fréquente chez l’adulte (1 personne sur 8000 en moyenne au niveau mondial). Cette pathologie est très invalidante et ne touche pas identiquement chaque patient. Chez les patients, le degré d’atteinte est corrélé à des tailles différentes de mutations. Actuellement Il n’y a encore aucun médicament pour cette maladie. L’attente des patients pour un traitement ciblé est donc très forte. L’objectif principal de ce projet est l’identification et l’évaluation de composés thérapeutiques par repositionnement de molécules déjà utilisées et validées dans d’autres maladies qui permettraient une amélioration des symptômes spécifiques à la DM1 dans les modèles murins, pour ensuite passer à des essais chez l’homme. Le repositionnent de ces molécules pourraient bénéficier rapidement à l'ensemble des patients atteints de la DM1.
Procédures
Certains animaux seront soumis à un régime alimentaire spécial pendant 4 à 8 semaines (animal vigil, prise alimentaire spontanée). Tous les animaux subiront une injection par voie intra-péritonéal à raison de 5 fois par semaines pendant 4 semaines (animal vigil, 20 injections maximum). L'injection ne depassera pas 30 secondes.
Impact sur les animaux
Le régime alimentaire spécial donné aux souris génétiquement modifiées induira un phénotype tel que la myotonie (défaut momentané de relaxation musculaire après une contraction) et de la faiblesse musculaire provoquant une baisse générale d'activité. Ces phénotypes ne sont pas dommageables pour ces souris. Les injections en intrapéritonéales étalées sur 4 semaines pourraient induire une légère douleur au point d’injection et un stress léger lors des manipulations, tout comme la contention nécessaire à l’injection ou les manipulations lors des mesures du poids effectuées deux fois par semaines à partir du début des injections Les différents traitements sont connus, mais pourraient avoir des effets indésirables dans de rare cas tels que des diarrhées ou une perte de poids.
Devenir
Tous les animaux qui entreront dans ce projet seront euthanasiés à la fin de la procédure à laquelle ils seront associés. En effet, dans le cadre de l'évaluation d'approches thérapeutiques comme celles décrites dans ce projet, nous devons vérifier la correction des symptômes moléculaires au niveau des tissus cibles. Dans le cas du modèle murin de Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1) que nous allons utiliser, nous devons vérifier l'efficacité de notre traitement au niveau des muscles squelettiques (nous analysons généralement 3 muscles par souris : tibial antérieur, gastrocnémien et quadriceps, mais aussi le diaphragme et le coeur) ce qui rend strictement nécessaire l’euthanasie en fin de procédure afin de prélever les organes. Ces marqueurs moléculaires sont très spécifiques à la maladie et corrèlent très bien avec l'état de sévérité et donc également avec l'efficacité du traitement.
Remplacement
Dans un objectif de REMPLACEMENT, une sélection in vitro des composés thérapeutiques dans des modèles cellulaires de la maladie (Dystrophie Myotonique de Type 1 ou DM1) sera effectuée avant toute utilisation dans un organisme vivant. Cependant les modèles in vitro de cellules musculaires restent imparfaits puisqu’ils ne reproduisent pas le contexte tissulaire adulte de la fibre musculaire qui est une cellule hautement spécialisée et différenciée. L’évaluation in vivo de l’efficacité des différents composés thérapeutique nécessite d’avoir recours à des modèles de souris transgéniques qui expriment la mutation humaine DM1 et reproduisent la pathologie au niveau moléculaire et surtout physiologique. Ainsi, seuls les composés montrant une forte efficacité sans effet délétère seront injectés en intra-péritonéale dans deux modèles de souris de la DM1 présentant des tailles de répétitions différentes.
Réduction
Pour ce projet, un maximum de 832 animaux sera utilisé, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront réalisés pour permettre l'interprétation fiable des résultats. Afin de REDUIRE et d’optimiser le nombre d’animaux, le protocole d’étude a été développé pour utiliser tous les animaux issus des croisements (sans distinction de sexe). Les souris n’ayant pas le génotype d’intérêt seront utilisées comme contrôles négatifs dans les différentes expériences. De plus, le protocole est établi de manière à ce que chaque animal testé permette d’obtenir le plus de résultats possibles en physiologie, biologie moléculaire, histologie et ce, sur plusieurs tissus.
Raffinement
Enfin, dans le but RAFFINER le protocole et, en conformité avec la réglementation, toutes les précautions seront prises afin de réduire à son maximum le stress et la souffrance animale. L’entretien des souris ainsi que les différents protocoles expérimentaux seront assurés par du personnel qualifié et le bien-être des animaux est amélioré par la mise en place d’un enrichissement de milieu. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température, d’hygrométrie et d'éclairage sont conformes à la réglementation et sont contrôlées quotidiennement. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l'hébergement individuel est évité au maximum. La myotonie étant induite pour un stimuli extérieur, et dans le but de réduire la souffrance et le stress des animaux, une habituation aux gestes de contention et d’injection sera faite avant le début des injections. Une attention particulière sera apportée sur la manipulation douce des cages et des animaux lors des contentions et injections successives. Enfin, un suivi du bien-être des animaux et des points limites seront réalisés quotidiennement. En cas d’effet indésirables observés tel que des diarrhées, l’apport d’aliment et de gelée d'hydratation dans la cage sera effectué.
Choix des espèces
Différents modèles ont été décrit pour l’étude de la Dystrophie Myotonique. Seuls les modèles murins montrent des symptômes robustes similaires aux patients. L’utilisation de ces modèles permettra de valider le repositionnement de molécules thérapeutique dans tous les tissus affectés par la mutation. Les modèles utilisés dans ce projet ne sont pas à phénotype dommageable, la myotonie étant induise par l'alimentation uniquement. Pour ce projet, les animaux sont utilisés au stade adulte (à partir de 6 semaines) afin que les tissus soient bien développés et que la croissance soit terminée.
Etude de la prévalence et de l’impact des endométrites subcliniques dans 3 races bovines françaises et recherche de biomarqueurs.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
Pour mesurer la fréquence des inflammations utérines sans symptôme dans trois races bovines françaises, 900 vaches sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une prise de sang à la veine caudale et deux prélèvements intra-utérins pour frottis, entre le trentième et le quarantième jour après le vêlage puis juste avant la première insémination. Les vaches restent dans les élevages commerciaux où elles vivent et sont gardées vivantes à l'issue du projet, sauf avis contraire du vétérinaire ou de l'éleveur. Le porteur annonce la constitution d'une biobanque "indispensable" et le développement de services de conseil et de génétique auprès des éleveurs.
Objectifs
La santé de l’utérus est un facteur limitant majeur de la fertilité bovine. Après vêlage, le tractus génital est systématiquement colonisé par des bactéries qui provoquent une inflammation utérine systématique et physiologique. Mais cette inflammation initiale est normalement jugulée par la vache. Une inflammation intra-utérine résiduelle est encore présente 21 jours après le vêlage mais à partir de 45 jours elle doit être totalement éteinte. Chez environ 25% des vaches, cette inflammation utérine est encore trop intense à J21 et/ou persiste au-delà de J45, elle est alors pathologique et on parle d’endométrite. Or, si 60% des endométrites se manifestent par un écoulement vaginal purulent facile à mettre en évidence, près de 40% des endométrites ne déclenchent aucun symptôme autre que l’infertilité. Ces formes subcliniques ne sont pas diagnostiquées sur le terrain à l’heure actuelle car la seule technique diagnostique disponible est un acte technique et chronophage consistant en un prélèvement intra-utérin suivi de la réalisation, coloration et lecture d’un frottis endométrial sous microscope. La définition de seuils définissant un frottis pathologique (proportion de neutrophiles sur le frottis) a fait l’objet de publications, majoritairement étrangères et en race Prim’Holstein, sans arriver à un consensus précis du fait de facteurs de variation entre études (population concernée, délai post-partum, méthode de prélèvement et de comptage,…). Néanmoins, dans cette race, tous les résultats s’accordent sur une prévalence élevée (en moyenne 1 vache laitière sur 4) et sur l’importance de l’impact sur la fertilité (- 25 points de réussite à l'insémination animale) et la fécondité (allongement de l’intervalle vêlage-IA fécondante de 26 à 88 jours). Très peu d’études scientifiques ont été réalisées dans un contexte français, dans d’autres races laitières ou encore dans des races allaitantes.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’acquérir des connaissances consolidées sur les endométrites subcliniques dans un contexte français et d’identifier les approches analytiques les plus prometteuses pour faciliter leur détection. Ce projet permettra également de constituer une biobanque d’échantillons indispensable à la validation des acquis du projet et au développement, in fine, des services en matière de conseil et de génétique auprès des éleveurs.
Procédures
Les 900 vaches hébergées en fermes commerciales seront soumises à un prélèvement sanguin de faible volume à la veine caudale entre le 30ème et le 40ème jour suivant le vêlage ainsi qu'à deux examens cytologiques pour la réalisation d'un frottis endométrial entre le 30ème et le 40ème jour suivant le vêlage et juste avant la première insémination. Dans les deux cas, les interventions sont de courte durée (inférieure à 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins, même si ils peuvent générer du stress de façon transitoire, ne devraient pas conduirent à des nuisances importantes (hématome de façon exceptionnelle) pour les animaux puisque ceux-ci sont peu nombreux et de faible volume. De ce fait, le projet présenté n'est susceptible d'engendrer qu'un stress ou une douleur légère et très ponctuelle chez les animaux.
Devenir
Les interventions réalisées sur les animaux étant assimilées à des procédures d'élevage classiques qui n'induiront, à priori, que peu de nuisances, toutes les vaches seront normalement gardées en vie à la fin de ce projet sauf avis contraire du vétérinaire sanitaire des élevages concernés et des éleveurs impliqués. Les vaches impliquées seront conservées dans leur exploitation d'origine.
Remplacement
A notre connaissance, il n'existe aucune alternative non aminale pour étudier la prévalence des endométrites subcliniques et identifier des biomarqueurs de cette maladie dans les 3 races bovines visées. De ce fait, le recours à l'animal est nécessaire pour atteindre les objectifs visés dans le projet.
Réduction
Au total, 900 femelles seront utilisées dans ce projet. Compte-tenu des données présentes dans la littérature scientifique, ces effectifs permettront d’obtenir à minima 75 vaches « malades » pour chacune des 3 races étudiées. Ces effectifs représentent le minimum nécessaire pour avoir une bonne vision de la prévalence et de l’impact de la pathologie dans ces populations. L’utilisation de vaches en fermes non expérimentales dans le cadre d’une activité commerciale permet également de ne pas utiliser ces animaux uniquement à des fins expérimentales.
Raffinement
Les prélèvements seront effectués par des techniciens formés à la réalisation des actes (prélèvements endométriaux et sanguins) sur des femelles immobilisées à l’aide de moyens contention adaptés. Toutes les précautions seront prises lors de ces prélèvements. Les vaches n’étant pas hébergées en fermes expérimentales, l'établissement agrée s'assurera dans la mesure du possible des conditions d'hébergement et de soins optimales de ces animaux. Un suivi quotidien des animaux sera assuré les éleveurs.
Choix des espèces
Compte-tenu de l’objectif même de l’étude, aucune autre espèce animale ne peut être choisie. Les animaux utilisés dans ce projet seront des vaches de parité différentes (primipares, multipares) car elles représentent la population cible pour cette pathologie. En effet, même si la présence d’endométrites subcliniques a été documentée chez les génisses, la prévalence est moindre que sur les vaches.
Entretien d’une lignée de souris Tg(Gnrh1-cre)1Dlc/J exprimant le rapporteur ‘Cre’ sous le contrôle du promoteur du gène de la GnRH pour l’invalidation du gène de la SELENOT chez les souris SELENOT floxées (SelTfl/fl)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système urogénital
Tuées après génotypage quand leur génotype ne convient pas, ou tuées quand les couples reproducteurs vieillissent et cessent de donner des portées, 750 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une biopsie de la queue, trois millimètres prélevés sous cinq minutes d'anesthésie, pour lire son génotype. Le projet n'a pas d'autre objet que l'entretien de cette lignée, qui servira ensuite à supprimer un gène dans les neurones contrôlant la reproduction. Le porteur justifie le recours à la souris par sa taille, ses coûts d'entretien réduits et ses "fortes performances reproductives".
Objectifs
La SELENOT est une protéine impliquée dans la neuroprotection et dans des régulations hormonales. Ce projet permettra de répondre à la question du rôle de la SELENOT dansla reproduction. L’invalidation de la SELENOT dans les neurones impliqués dans la reproduction chez le modèle animal permettra l’étude de son rôle dans le contrôle de la reproduction ce qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques dans le traitement de certains dysfonctionnements de la procréation.
Bénéfices attendus
Des dysfonctionnements de la fonction de reproduction et son contrôle au niveau du cerveau provoquent des altérations de l'apparition de la puberté et de la fertilité. Beaucoup de ces manifestations n'ont pas encore trouvé d'explication et l'origine des déficits observés reste inconnue. Les neurones contrôlent la reproduction via la libération des hormones sexuelles. Bien que la reproduction ait été très étudiée car il s'agit d'un processus biologique essentiel pour l'existence des espèces, les pathologies associées sont encore mal connues. Nous avons observé que les souris déficientes en SELENOT au niveau cérébral présentent un dysfonctionnement des organes sexuels et une fertilité très altérée chez la souris, indiquant que cette protéine peut jouer un rôle clé dans la fonction de reproduction. Cette étude pourrait révéler des voies pathologiques associées aux déficits de reproduction qui ont été insoupconnés jusqu'alors et ainsi proposer de nouvelles pistes thérapeutiques pour certaines de ces pathologies.
Procédures
Les animaux subiront une biopsie caudale (prélèvement d'un bout de queue de 3 mm destiné au génotypage des animaux) sous anesthésie : un seul prélèvement, 5 minutes d'anesthésie.
Impact sur les animaux
Une biopsie caudale est nécessaire pour génotyper les animaux; cette biopsie peut entrainer des douleurs chez l’animal. Ces douleurs seront évaluées et réduites/atténuées par l’utilisation d’analgésiques.
Devenir
L'ensemble des animaux générés dans ce projet sera destiné à la reproduction et à l'entretien d'une lignée de souris. Les animaux de génotype adéquat seront placés en accouplement tant que les couples donneront naissance à des portées à un rythme régulier et dans des conditions assurant le bien-être des animaux. Les couples âgés ou ne produisant plus de portées seront mis à mort. Les animaux de génotype inadéquat donc inutilisables, seront mis à mort après le génotypage. La stratégie de croisement a été réfléchie afin de réduire le nombre d'animaux ne pouvant être utilisés en expérimentation.
Remplacement
Seule l’utilisation d’un modèle mammifère intégré, donc in vivo chez l’animal entier, peut nous permettre de comprendre de façon globale, le rôle neuroendocrine de la SELENOT dans la régulation de l’axe gonadotrope et d’établir des comparaisons pertinentes avec des données qui pourraient être obtenues chez l’homme. Toutefois, au cours de ce projet, les effets de la SELENOT seront également étudiés dans des cultures de neurones pour remplacer d'autres expériences sur des animaux.
Réduction
La stratégie de reproduction choisie dans le cadre de ce projet vise à réduire le nombre d'animaux générés en choisissant de travailler sur les animaux homozygotes pour la construction (SELENOTfl/fl), plutôt qu'hétérozygotes. Le nombre d'animaux de génotype non adéquat, générés dans la descendance des croisements est ainsi divisé par deux.
Raffinement
Les conditions d’élevage et de manipulation des animaux seront affinées pour réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse éventuelle des animaux. Pendant toute la durée du séjour, les animaux seront suivis quotidiennement pour déceler tout signe de souffrance. Parmi ces signes, seront notamment relevés : perte de poids importante (20% du poids initial), posture « dos voûté », prostration, plaies, poil terne, vocalisations anormales, agressivité. Si l’un de ces signes ou combinaison de signes apparaît, le suivi de l’animal sera renforcé. Si l’état de l’animal s’aggrave dans les heures qui suivent ou ne s’améliore pas dans les 24h, il sera considéré qu’un niveau de souffrance élevé est atteint et une mise à mort sera réalisée. L’ensemble des actes pouvant entrainer une douleur sera réalisé sous anesthésie et la douleur au réveil sera traitée par des analgésiques.
Choix des espèces
La souris présente de nombreux avantages pour l’élevage en animalerie : taille et coûts d’entretien réduits, fortes performances reproductives. De plus, la souris est un modèle animal largement utilisé pour les études de physiologie permettant une comparaison aisée de nos données avec celles d’autres équipes. La reproduction des animaux est faite à partir de 8 semaines de vie. Nous utiliserons des souris adultes pour les expérimentations pour étudier la physiologie adulte.
Comparaison de modèles murins mutants pour l’enhancers 3’RR du locus des chaînes lourdes d’immunoglobulines
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées pour prélèvement d'organes, 330 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Cent cinquante subissent un prélèvement de sang unique sous anesthésie gazeuse, et 180 reçoivent en plus deux injections d'un immunogène dans l'abdomen, avec une inflammation locale de 24 à 48 heures. La recherche porte sur la façon dont les lymphocytes B remanient leur ADN pour produire des anticorps, et sur ce qui fait dériver ces remaniements vers des cancers. Le porteur indique qu'une partie de son objet, la réponse à une stimulation antigénique, se reproduit in vitro à partir d'un seul animal, et réserve l'usage des souris à l'hypermutation somatique, qu'aucune culture cellulaire ne reproduit à ce jour.
Objectifs
Ce projet de recherche, très fondamental a pour objectif d’étudier les lymphocytes B, cellules majeures de notre système immunitaire qui interviennent dans la défense de notre organisme. Pour mettre en place une défense adaptée à la nature des agents pathogènes, les lymphocytes B vont remodeler leur matériel génétique (ADN) contenu dans leur noyau. Ce remodelage fait intervenir des recombinaisons entre régions d’ADN, qui se doivent d’être très ordonnées et contrôlées. L’objectif de ces recombinaisons de l’ADN est de permettre aux lymphocytes B de produire des anticorps capables de neutraliser les agents pathogènes. Dans certaines situations encore mal connues, ces remaniements sont désordonnés et aboutissent à l’apparition d’anomalies dans l’ADN qui peuvent induire des cancers. L’objectif de mon projet est de (i) comprendre comment l’ADN s’organise dans l’espace tridimensionnel du noyau des lymphocytes B, (ii) de déterminer quels sont les régulateurs des remaniements de l’ADN des lymphocytes B et (iii) de déterminer comment des défauts de ces régulateurs affectent le déroulement normal des recombinaisons et favorisent l’apparition de remaniements désordonnés. Nous nous intéressons notamment au rôle d’un régulateur majeur, nommé 3’RR pour région régulatrice (3’RR) localisée dans la région d’ADN contenant les informations nécessaires à la production des anticorps (ou gène des anticorps), dans la balance évènements de recombinaisons normaux vs anormaux. Pour ce faire, j’utiliserai des modèles de souris « normales » et des modèles de souris dans lesquels cette région 3’RR est partiellement ou entièrement enlevée. Les animaux utilisés pour ce projet ne développent aucune maladie.
Bénéfices attendus
Une description approfondie de la régulation des recombinaisons de l’ADN des lymphocytes B est nécessaire pour une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la formation des cancers. Je souhaite à travers ce projet, montrer l’importance de (i) l’organisation tridimensionnelle de l’ADN dans le noyau du lymphocyte B et (ii) de la région régulatrice 3’RR dans la régulation des recombinaisons de l’ADN. L’organisation non aléatoire de l’ADN permet une fonction normale de la région 3’RR et favorise les réarrangements normaux de l’ADN en empêchant la survenue de réarrangements génétiques anormaux pouvant conduire à l’apparition de cancers.
Procédures
Sur les animaux non immunisés subiront un unique prélèvement de sang sous anesthésie gazeuse (150 animaux sont concernés). Les animaux immunisés subiront un unique prélèvement de sang et 2 injections de solution immunogène sous anesthésie gazeuse (180 animaux sont concernés). Les animaux subiront un léger stress d'une courte durée avant les anesthésies pour les injections et prélèvements.
Impact sur les animaux
Les modifications génétiques n'entrainent pas de phénotypes dommageables. Certains animaux recevront une immunisation (SRBC) par voie intra péritonéale ce qui pourrait entrainer uniquement une légère inflammation au point d'injection d'une durée de 24h à 48h.
Devenir
Tous les animauxdu projet seront sacrifiés pour analyse, soit 330 animaux. Soit suite à la procédure d'immunisation, soit suite aux expériences nécessitant le prélèvement d'organes pour des études in vitro.
Remplacement
Mon projet contient une partie qui porte sur l’hypermutation somatique. Ce mécanisme très complexe sera analysées in vivo car à ce jour aucune technique de culture cellulaire permet de reproduire l’hypermutation somatique in vitro. A l'inverse la réponse a un stimulation antigénique peut être reproduit un in vitro, plusieurs stimuli peuvent etre testé à partir d'un seul animal.
Réduction
Dans la mesure du possible, différents organes du système immunitaires seront prélevées sur le même animal afin de réduire au maximum le nombre d'animal utilisé pour ce projet. Le nombre de souris utilisé sera réduit au maximum dans la mesure d'un résultat statistique selon les études réalisées précedemment.
Raffinement
Les conditions d'hébergement et d'élevage répondent aux normes actuellement en vigueur afin de respecter au mieux le bien être animal : conditions de température et de d'hygrométrie, enrichissement dans les cages et nombre d'animaux par cage. Le personnel est formé à l'expérimentation (manipulation, injection) ainsi qu'à la chirurgie sur le petit animal et maintien ses compétences au cours du temps. Ainsi, toutes les précautions sont prises pour induire un minimum de douleur chez l'animal. La surveillance des animaux en expérimentation est renforcée afin de s'assurer du bien être animal. Les animaux sont suivis quotidiennement et des points limites ont été établis afin d'euthanaiser tout animal présentant des signes de souffrance.
Choix des espèces
Il existe une très forte homologie de structure et de fonction entre les gènes des immunoglobulines humain et murin faisant de la souris un modèle expérimental incontournable pour la transposition des mécanismes étudiés à l'homme Pour obtenir des résultats statistiquement significatifs, nous utilisons des souris âgées de 2 mois avec un poids entre 18-22 grammes. Cet âge est important car c’est le moment ou les plaques de Peyer ont leurs tailles maximales. Des souris de 6 mois seront également utilsée bien que le nombre de plaques de peyers soit plus restreint.
Modélisation expérimentale de double agression infectieuse séquentielle chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
2 434 souris vont être utilisées, toutes tuées, 1 854 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 420 un niveau modéré et 160 un niveau léger. Une péritonite est provoquée par une chirurgie abdominale de dix minutes, puis une pneumonie par instillation de bactéries dans la trachée, la première infection servant à fragiliser l'organisme avant la seconde. Le porteur annonce des douleurs sévères après l'opération, des difficultés à boire et à manger, une déshydratation, une hypothermie et une mortalité précoce, la mise à mort intervenant à l'atteinte des points limites ou de façon programmée. Il décrit par ailleurs des modèles d'épithélium respiratoire reconstitué in vitro, à partir de cellules murines ou de pièces opératoires humaines, qui viennent "compléter" les expériences sur animaux vivants et non s'y substituer.
Objectifs
Les infections bactériennes sévères représentent un problème croissant de santé publique et représentent une cause majeure de décès. Grâce aux progrès de la réanimation, la plupart des patients pris en charge pour des infections graves survivent à la phase initiale mais présentent ensuite une susceptibilité particulière aux infections nosocomiales (acquises à l'hôpital), et notamment des infections pulmonaires liées à des bactéries souvent multi-résistantes aux antibiotiques. L'objectif de ce projet est d'étudier les défenses contre les infections pulmonaires chez des animaux fragilisés par une première infection, sur la base de modèles de deux stimulations infectieuses successives, d'abord extra-pulmonaire (péritonite) puis pulmonaire.
Bénéfices attendus
Les infections nosocomiales représentent un enjeu majeur de santé publique, notamment chez les patients fragilisés pris en charge en réanimation. Ces travaux expérimentaux visant à reproduire cette situation clinique particulière ont pour but d'investiguer les défenses pulmonaires des patients fragilisés, et identifier ainsi de nouvelles approches thérapeutiques potentiellement applicables à l’homme.
Procédures
Injections intra-péritonéales de traitement ou de solution contrôle : 1 fois, durée 10 s par injection Intervention chirurgicale : 1 fois, durée 10 minutes, sous anesthésie générale médicamenteuse Instillation pulmonaire: 1 fois, durée 15 s, après anesthésie générale gazeuse de 5 min. Génotypage: 1 fois, biopsie à la queue
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues chez les animaux sont liées aux différentes procédures: - injections intra-péritonéales: stress, douleur modérée liée à la ponction abdominale - actes chirurgicaux: stress, inconfort lié à l'induction et au réveil de l'anesthésie générale, douleurs sévères post-opératoires, difficultés à boire et à manger, déshydratation, perte de poids au cours des 5 premiers jours, hypothermie liée à l’infection, mortalité précoce- inoculation intratrachéale: stress, inconfort lié à l'induction et au réveil de l'anesthésie générale, dyspnée, perte de poids au cours des 5 premiers jours, hypothermie liée à l’infection - choc endotoxinique: stress, difficultés à boire et à manger, déshydratation, perte de poids au cours des 5 premiers jours, hypothermie liée à l’infection, mortalité précoce - biopsie à la queue pour génotypage : stress, douleur légère.
Devenir
Mise à mort après atteinte de points limites ou de manière programmée pour prélèvements d'organes et de tissus, ou à la fin de la période de suivi pour l'expérimentation
Remplacement
L’objectif global de ce projet de recherche est d’appréhender les conséquences et les mécanismes régulateurs des dysfonctions immunitaires induites par un sepsis sur les fonctions de défense pulmonaire. Le sepsis étant défini par une infection généralisée responsable de défaillances multi-organes, l’utilisation d’animaux vivants est nécessaire afin i) d’investiguer les conséquences de l’immunodépression induite par le sepsis sur une pneumonie bactérienne secondaire (aigüe ou chronique), ii) d’identifier les effecteurs immunitaires et les mécanismes régulateurs impliqués dans ces phénomènes. Cependant, certaines expériences de modulation fonctionnelle peuvent être effectuées à l’aide de lignées cellulaires ou de cellules primaires manipulées ex vivo qui viennent compléter des résultats obtenus par l’expérimentation in vivo. Nous développons ainsi des modèles d’interactions entre cellules immunitaires hématopoïétiques et épithélium respiratoire reconstitué in vitro à partir de lignées cellulaires épithéliales immortalisées ou tumorales, à partir de cellules épithéliales primaires murines obtenues de trachées de souris, ou de cellules épithéliales primaires humaines obtenues de pièces opératoires pulmonaires.
Réduction
Les efforts de réduction impliquent la calibration de la sévérité des modèles en fonction des objectifs poursuivis. Dans la mesure du possible, les prélèvements d’organes et les investigations sont regroupées de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Les interventions chirurgicales et l'inoculation intra-trachéale ont été calibrées finement pour réduire la variabilité expérimentale. Nous utilisons une technique d’inoculation intra-trachéale pour induire une pneumonie, très fiable pour contrôler la dose de bactéries effectivement instillées en intra-pulmonaire, et de fait réduit la variabilité du modèle. Des tests statistiques adaptés ont été utilisés pour calculer au mieux le nombre d'animaux nécessaires, sur la base de l’expérience acquise par l’équipe et des données de la littérature scientifique et en prenant en compte la variabilité inhérente à ce type de modèle.
Raffinement
L'induction d'une péritonite, ainsi que la chirurgie contrôle seront réalisées sous anesthésie générale suivie d'une analgésie et d'une réhydratation systématiques biquotidienne pendant 72h. Les procédures classées « sévères » avec excès de nociception (chirurgie) justifieront une anesthésie générale puis une analgésie, de même que pour les animaux contrôles soumis à une simple laparotomie. La technique d’instillation intra-trachéale pour induire une pneumonie est peu invasive sans nécessité de trachéotomie, et sera réalisée sous une brève anesthésie générale par inhalation d'isoflurane. Au décours de ces procédures, les animaux seront maintenus en milieu enrichi (coton de nidification, maisons en carton). Au décours de ces procédures, les animaux seront soumis à une surveillance rapprochée avec établissement de points-limites simples et reproductibles justifiant la mise à mort anticipée de l'animal. Les points limites sot stricts et spécifiques au projet.
Choix des espèces
Les souris sont les animaux les plus utilisés en immunologie, car dotées d'un système immunitaire de mammifères proche du système immunitaire humain. Les modèles murins de péritonite polymicrobienne, de choc endotoxinique et de pneumonie bactérienne miment des infections communes observées chez l'Homme. Nous utiliserons des souris âgées de 8-16 semaines (souris adultes avec système immunitaire mature), afin d’obtenir un poids relativement homogène (17-23g), qui assurera une meilleure reproductibilité de nos résultats.
Etablissement d’un modèle de stress thermique standardisé chez le poulet de chair en vue de développer un additif alimentaire comme stratégie d’atténuation des troubles résultants des élévations de température.
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Livrés à un jour de vie et 40 grammes, élevés en cages de batterie, 24 poulets de chair de souche Ross 308 passent vingt et un jours en zone de confort thermique, la moitié étant ensuite maintenue neuf jours en hyperthermie. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger à modéré et tous les poulets sont tués pour prélèvement des tissus intestinaux. Le porteur attend une gêne comportementale, une accélération de la respiration et des blessures dues au picage des plumes, et 3 millilitres de sang sont prélevés sur chaque animal. Le modèle doit servir à tester des additifs alimentaires destinés aux élevages industriels, où le "bien-être" invoqué se mesure à la capacité des oiseaux à supporter la chaleur sans perte de productivité.
Objectifs
L'industrie de la volaille contribue de manière significative à l'économie mondiale. La volaille est une source majeure de protéines sous forme de viande et d'œufs pour de nombreuses personnes dans le monde. Cependant, plusieurs facteurs influencent la production de volailles comme la température, qui peut induire des effets significatifs sur la santé et la productivité des volailles. La sélection des animaux les plus performants au fil des décennies a permis d'obtenir une croissance rapide et une efficacité alimentaire élevée chez les volailles. Néanmoins ces caractéristiques sont associées à des taux métaboliques élevés et à une sensibilité accrue au stress thermique. Plusieurs études ont signalé les effets néfastes d'une exposition chronique (plus de 7 jours) à une température élevée (27 °C à 38 °C) sur la croissance, la reproduction, la fonction immunitaire et le bien-être de l'animal exposé. La réponse adaptative des volailles aux conditions de stress thermique est complexe. Lorsque le stress thermique s'installe, les volailles réagissent de manière physiologique et comportementale pour tenter de rétablir des conditions de confort. Elles tentent souvent d'augmenter la dissipation de la chaleur latente par une élévation des ailes ou en augmentant la fréquence respiratoire, mais ces mécanismes qui impactent leur bien-être semblent insuffisants et une intervention supplémentaire est nécessaire. Le stress thermique est donc une préoccupation majeure à prendre en compte dans la production et le bien-être des volailles. La littérature a mis en évidence différentes stratégies d'atténuation des effets néfastes du stress thermique afin d’ améliorer le bien-être des volailles et renforcer la pérennité des systèmes de production avicole. La nutrition peut jouer un rôle important avec notamment l’incorporation d’additif alimentaire modulant la réponse immunitaire en atténuant l’inflammation et en maintenant l’intégrité intestinale, améliorant ainsi l’absorption de l’eau et des nutriments essentiels à l’homéostasie des animaux en condition de stress thermique. L’objectif de ce projet, est d’établir tout d’abord un modèle de stress thermique reproductible chez le poulet qui servira à déterminer les marqueurs biologiques spécifiques de ces conditions de stress. Ensuite, de développer ou tester des solutions nutritionnelles pour réduire les effets néfastes de ce stress.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir un modèle de stress reproductible chez le poulet de chair afin de pouvoir l’utiliser dans le but d’évaluer tout additif alimentaire comme stratégie d'atténuation des effets néfastes du stress thermique. Ce projet permettra également de cibler les paramètres les plus pertinents pour évaluer la réponse au stress thermique dans des conditions expérimentales standardisées et d’optimiser le nombre d’animaux nécessaires et suffisant pour répondre à l’hypothèse de l’étude en maitrisant mieux les écarts types de nos paramètres d’intérêt et en raffinant les tests statistiques utilisés.
Procédures
Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels. Ils seront élevés pendant 30 jours avec 21 jours d’élevage en zone de confort thermique et 9 jours d’élevage en zone d’hyperthermie pour la moitié des animaux. Une partie des animaux seront soumis à un prélèvement sanguin à J21 et l’autre partie à J30. Stress momentané liée à la contention des animaux pour la prise de sang. A chaque temps de prélèvement, un volume de sang de 3 ml nécessaire et suffisant à l'analyse des différents paramètres sanguin sera prélevé sur chaque animal. Pour chaque prise de sang, le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute.
Impact sur les animaux
La durée du stress thermique n’est pas assez longue pour enregistrer de la mortalité. Gêne comportementale résultant de l'incapacité à effectuer certains comportements en réponse à une température élevée. Augmentation de la fréquence respiratoire pour faire face à l’augmentation de la température. Blessures dues au picage des plumes chez les animaux exposés au stress thermique. Stress momentané due à la contention pour les prises de sang ( inférieur à 1 minute)
Devenir
Mise à mort de tous les animaux impliqués dans la procédure pour réaliser les prélèvements des tissus intestinaux
Remplacement
La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet la procédure vise à montrer l’impact du stress thermique sur les changements physiologiques chez l’animal qui sont complexes et nécessite de prendre en compte toutes les interactions cellulaires qui ont lieu afin de mieux appréhender l’ajout d’additif alimentaire comme stratégie d’atténuation des effets du stress et améliorer le bien-être des animaux.
Réduction
La procédure expérimentale mise en oeuvre est une étude exploratoire. Des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet et a été réduit à la stricte nécessité pour aborder l’objectif du projet. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter de bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale nécessaire au bien-être des animaux et d’obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d’informations possibles par animal.
Raffinement
Prises de sang: inconfort et le stress dus à la contention de courte durée et la douleur légère liée à l’introduction de l’aiguille sont réduits par une manipulation délicate des animaux, un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie, en piquant le plus haut possible dans la veine et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement. Le raffinement des conditions d’hébergement consiste en la mise en place au démarrage de papier filtre à l’intérieur de la cage pour éviter que les animaux se coincent les pattes dans les mailles de la grille et en favorisant l’accès facile à l’eau et à la nourriture. L’accès à l’eau est facilité par la mise en place de coupelle d’eau en plus des pipettes et des godets récupérateurs d’eau. L’accès à la nourriture est affiné en mettant directement dans la cage sur le papier filtre un tas d’aliment. En plus la hauteur des lignes d’eau ainsi que les ouvertures d’accès aux mangeoires seront ajustées régulièrement en fonction de l’âge des animaux. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Les animaux sont hébergés dans des cages spacieuse afin de procurer des conditions plus commodes (plus de place) pour faire face aux élévations de température . Un cycle de température jour-nuit (12 h/12 h) est mis en place afin de permettre aux animaux de récupérer pendant la nuit (retour à une zone thermique plus confortable) sans compromettre l’objectif de l’étude. Mise en place de cloche à eau dans chaque cage pour renforcer l'apport hydrique. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
En raison de l'avancée du réchauffement climatique, le stress thermique est devenu un défi pour l'industrie avicole. Les additifs alimentaires développés comme solution d’atténuation des troubles dus au stress thermique sont destinés à être incorporés dans les aliments destinés aux volailles et à être testés au moyen de ce modèle de stress. L’espèce de volailles Roos 308 est représentatif des élevages industriels. Les animaux livrés seront des poussins de 1 jour (poids moyen 40 g). Ils seront mis en stabulation en cages en batterie et seront élevés jusqu’à l’âge de 30 jours. Des poulets juvéniles et jusqu’à 30 jours d’âge seront utilisés dans cette étude car à cet âge les animaux sont les plus sensibles aux changements de conditions environnementales (température et hygrométrie relative) en élevage.
Etude des effets de 25 à 100 composés sur le traitement du psoriasis chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Quatorze applications d'un agent chimique sur le dos rasé, en quinze jours : 1 200 des 1 400 souris de ce projet développent un psoriasis expérimental, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Inflammation, œdème et desquamation s'installent, et le nombre de grattages est compté pendant dix minutes le dernier jour, avant un prélèvement de sang terminal sous anesthésie. L'objet est de classer 25 à 100 composés candidats en dermatologie, à la suite d'un projet qui en avait évalué 45, dont 5 sont passés en essais cliniques. Le porteur retient cette souche parce qu'elle exprime après induction les biomarqueurs et les comportements attendus, et des souris de six à huit semaines conformément à la littérature.
Objectifs
Les recherches que nous menons dans le domaine de la Dermatologie contribuent à développer de nouveaux produits permettant le traitement de pathologies telles que l’inflammation cutanée, la cicatrisation, la dermatite atopique et le psoriasis. L’objectif de ce projet d’une durée de 5 ans est d’étudier les effets de 25 à 100 nouveaux composés, composés naturels ou non, modifiés chimiquement ou non, sur le traitement de psoriasis expérimental induit chez la souris, afin de sélectionner les plus efficaces pour un développement en clinique chez l’Homme. Ce nouveau projet fait suite à un précédent projet qui nous a permis, sur 5 ans également, d’évaluer les effets de 45 composés, 5 de ces 45 composés étant actuellement en phase d’essais cliniques chez l’Homme. Ces nouveaux composés à évaluer seront administrés, après induction chimique du psoriasis, par application cutanée ou par voie orale pendant 7 jours consécutifs, à 1 seule ou 4 doses, et leurs effets seront comparés à ceux d’une référence pharmaceutique utilisée chez l’Homme qui sera choisie en fonction de la classe pharmacologique des composés à évaluer et de la voie de traitement envisagée. Un suivi régulier du poids des animaux, du scorage de la sévérité de du psoriasis et de l’utilisation de l’enrichissement seront effectués tout au long de l’expérimentation. Les effets des composés seront évalués au niveau comportemental après le dernier traitement effectué. Après cette évaluation comportementale, un prélèvement sanguin sera effectué sous anesthésie générale pour le dosage de biomarqueurs sanguins, puis les animaux seront euthanasiés afin de réaliser un prélèvement cutané pour la réalisation d’analyses biologiques.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet va permettre d’évaluer l’efficacité de nouveaux composés en cours de développement sur le traitement du psoriasis, et de sélectionner ceux ayant montré la plus grande efficacité pour leur évaluation chez l’Homme. L’évaluation des effets de ces composés se fera par des observations régulières avec scorage de différents paramètres pour suivre l’évolution de la sévérité du psoriasis, par l’évolution pondérale des animaux, le score d’utilisation de l’enrichissement mis à disposition des animaux et une évaluation comportementale permettant de caractériser les effets de ces composés, notamment sur le nombre de grattages effectués par les animaux. Le dosage de biomarqueurs circulants à partir d’un prélèvement sanguin effectué à la fin des traitements, et des analyses biologiques de prélèvements cutanés effectués au large de la région d’induction du psoriasis permettront également de caractériser les effets de ces composés. Les données issues de ce projet sont d’un intérêt majeur pour déterminer les effets biologiques sur le traitement du psoriasis de ces nouveaux composés in vivo dans un modèle préclinique avant d’envisager des études cliniques chez l’Homme. Un précédent projet réalisé sur 5 ans a permis d’évaluer les effets de 45 composés, 5 de ces 45 composés étant actuellement en phase d’essais cliniques chez l’Homme. Compte-tenu de l’augmentation constante de l’incidence du psoriasis dans la population européenne et mondiale, le développement de nouveaux composés présente un enjeu socio-économique certain afin de développer des traitements efficaces contre cette pathologie chez l’Homme.
Procédures
Le rasage du dos de l’ensemble des 1400 souris nécessaires à la réalisation de ce projet sera effectué sous anesthésie générale afin de ne pas léser le tissu cutané. Il sera réalisé une seule fois en 1 minute environ pour chaque souris. 1200 des 1400 souris seront soumises à l’induction de psoriasis par application cutanée répétée d’un agent chimique inducteur de cette pathologie chez la souris. Ces applications, au nombre de 14 au total par souris sur les 15 jours de l’expérimentation, seront effectuées 1 minute environ sur souris vigiles. La totalité des 1400 souris sera traitée avec les composés à évaluer, les composés pharmaceutiques de référence ou un véhicule neutre (placebo), par application cutanée ou par administration orale. Les traitements seront effectués quotidiennement pendant 7 jours au cours des 7 derniers jours de l’étude, en 1 minute environ pour chaque souris, sur souris vigiles. Une évaluation du comportement de l’ensemble des 1400 souris sera réalisée 24 heures après le dernier traitement effectué afin de caractériser les effets des traitements sur la sphère comportementale au travers de différents paramètres dont le nombre et la durée des grattages et l’activité exploratoire des souris. Ce test sera effectué 1 seule fois pendant 10 minutes, sur souris vigiles. Un prélèvement de sang terminal sera effectué sur la totalité des 1400 souris placées sous anesthésie générale avant leur euthanasie pour le dosage de biomarqueurs circulants.
Impact sur les animaux
L’induction de psoriasis, pathologie inflammatoire, effectuée après rasage préalable du dos effectué sous anesthésie, va engendrer chez la souris une douleur légère à modérée au cours des 2 semaines d’induction de cette pathologie par applications cutanées d’un agent chimique inducteur, en raison du développement d’une inflammation, d’un œdème, et de desquamation cutanée au niveau de la région d’application de l’agent chimique inducteur de cette pathologie. Une légère perte de poids transitoire est attendue uniquement au cours des premiers jours d’induction du psoriasis. Les pesées répétées au cours de l’expérimentation engendreront une gêne très limitée dans le temps, ne nécessitant que quelques secondes pour être effectuées. Le traitement quotidien des souris par application cutanée ou par voie orale avec les composés à évaluer au cours de la dernière semaine d’étude va induire un stress passager, quelques minutes quotidiennement, et la réalisation de l’évaluation comportementale effectuée le dernier jour de l’étude, nécessitant de placer les souris individuellement pendant 10 minutes dans le dispositif expérimental utilisé, va engendrer un stress modéré pendant ces 10 minutes de test. Le prélèvement de sang terminal, effectué immédiatement avant l’euthanasie des animaux en une minute environ, sera réalisé sous anesthésie générale profonde.
Devenir
A l’issue de l’unique procédure expérimentale permettant l’induction de psoriasis puis le traitement et le suivi de celle-ci et l’évaluation comportementale, les souris seront euthanasiées. Un prélèvement cutané sera réalisé au large de la zone d’induction du psoriasis pour la réalisation d’analyses qui permettront de caractériser les effets des traitements effectués sur la réparation du tissu cutané.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Le modèle de psoriasis nécessitant une durée de plusieurs jours pour son induction et une période de traitement sur plusieurs jours également, il n’est donc pas possible d’utiliser de modèle in vitro (culture de cellules cutanées) ou ex vivo (explants cutanés) qui ne pourraient pas être maintenus dans un état physiologique pendant toute cette durée. De plus, l’évaluation du psoriasis induit se faisant par observation macroscopique de différents paramètres au niveau du tissu cutané, il n’est pas possible de faire ce type d’étude in vitro ou ex vivo qui ne tiendrait pas compte des effets sur la réponse immunitaire via la circulation sanguine ne pouvant être reproduite sur de tels modèles in vitro ou ex vivo.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé à partir des résultats des nombreuses études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle expérimental de psoriasis ayant montré des effets "forts" de traitements en première intention sur le score de sévérité de psoriasis et les paramètres comportementaux évalués à la fin des expérimentations. L'utilisation d'un logiciel adapté a permis de définir pour chacune des 2 modalités expérimentales envisagées, que pour 7 groupes expérimentaux, un effectif total de 56 animaux est nécessaire, soit 8 animaux par groupe expérimental. A l’issue des expérimentations, une analyse statistique de l’ensemble des données générées sera réalisée pour comparer les résultats entre les différents groupes expérimentaux.
Raffinement
Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de l’induction du psoriasis. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, un scorage de la sévérité du psoriasis et de l’utilisation de l’enrichissement seront effectués une fois par semaine avant traitement puis quotidiennement pendant le maintien de l’induction du psoriasis et la période de traitement. Leur poids sera mesuré 3 fois par semaine au cours de la période d’induction du psoriasis avant traitement puis quotidiennement pendant le maintien de l’induction du psoriasis et la période de traitement. Les souris seront hébergées par 2 dans des cages adaptées à leur taille, avec des bâtonnets de coton placés dans leur cage comme enrichissement (2 par souris) pour assurer leur bien-être et permettant également de définir un score d’utilisation de l’enrichissement. Elles seront placées en cycle de lumière inversé pour observer leur comportement pendant leur phase active et ainsi respecter leur horloge biologique (chronobiologie), et aussi pour évaluer l’influence des traitements sur leur activité (chronopharmacologie). Si une perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids maximal atteint ou de 15% entre 2 pesées est observée, ou si des signes de toxicité des traitements, d’ulcération cutanée ou des modifications du comportement des animaux sont observés, ceux-ci seront euthanasiés dans des conditions éthiques.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet en raison de sa taille et de sa facilité de manipulation permettant d’induire des pathologies cutanées représentatives des pathologies cutanées à traiter chez l’Homme. La souche de souris utilisée est largement décrite dans la littérature scientifique pour les études dans le domaine de la Dermatologie et plus spécifiquement sur le psoriasis. Suite à l’induction de cette pathologie elle exprime en effet différents biomarqueurs d’intérêt et paramètres comportementaux, permettant ainsi une bonne transposition des résultats obtenus. Les animaux seront de jeunes souris âgées de 6 semaines à l’arrivée au laboratoire et de 7 semaines pour le démarrage des expérimentations. Cela correspond à l’âge de souris décrit dans la littérature scientifique pour la réalisation d’études sur le psoriasis (généralement 6 à 8 semaines), et de souris utilisées lors d’études précédentes menées dans notre laboratoire selon le même protocole expérimental et ayant donné des résultats représentatifs, reproductibles et significatifs.
Maintien d’élevage de souris génétiquement modifiées avec phénotype dommageable Rag2KOxTgOT-I et Rag2KOxTgOT-II
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Immunodéficientes par construction et porteuses d'un seul type de lymphocyte, les souris de ces deux lignées peuvent développer diarrhées, poils souillés et baisse d'activité. 1 918 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées, pour maintenir l'élevage des lignées. À dix jours de vie, chaque souriceau subit un prélèvement de poils avec bulbe sur le ventre pour génotypage. Cent vingt géniteurs sont tués après six mois d'accouplement et 1 798 autres pour prélèvement d'organes ou pour "renouvellement des stocks à minima", formule qui recouvre la mise à mort d'animaux dont aucune expérience n'a l'usage.
Objectifs
Les lignées murines élevées dans ce projet sont des souris immunodéficientes qui possèdent un seul type de lymphocyte. Ces lymphocytes sont des cellules essentielles dans la réponse immunitaire contre les virus et les cancers. Du fait de leur immunodéficience, ces souris peuvent présenter un phénotype dommageable nécessitant un projet d’élevage spécifique avec suivi renforcé et respectueux du bien-être animal.
Bénéfices attendus
Les souris de ce projet possèdent un seul type de lymphocyte. Cette particularité est essentielle et très utilisée dans les études in vivo sur la réponse immunitaire contre les virus et les cancers.
Procédures
Un prélèvement de poils (avec bulbe) pour génotypage sera réalisé sur la partie ventrale de la souris à 10 jours post naissance. Une fois adulte, les souris seront utilisées pour relancer des accouplements ou seront mises à mort pour prélèvement ou mises à mort pour renouvellement des stocks à minima.
Impact sur les animaux
Il se peut qu’en raison de leur immunodéficience, les souris de ce projet présentent un phénotype dommageable caractérisé par une susceptibilité accrue aux agents pathogènes caractérisées par l’apparition de signes cliniques d’infection (diarrhée, poils souillés, activité réduite).
Devenir
A la fin de la procédure 1, il y aura un total de 1918 souris mises à mort Les géniteurs seront mis à mort au bout de 6 mois d’accouplement. Soit pour un accouplement tous les 3 mois = 60 géniteurs par souche (sur la totalité du projet) soit 120 animaux. Les autres animaux seront mis à mort pour prélèvement d’organes et transfert adoptif ou pour renouvellement des stocks à minima. Soit 1918-120 = 1798 souris pour l’ensemble du projet.
Remplacement
Ce projet décrit l’élevage de souris génétiquement modifié en condition de maintien à minima pour une lignée à phénotype dommageable. Les cellules issues des organes de ces souris seront utilisées dans les études in vivo sur la réponse immunitaire contre les virus et les cancers. Elles ne peuvent être substituées par un autre modèle.
Réduction
Ces souris sont utilisées en très faible nombre pour les projets expérimentaux in vivo. Aussi, nous maintiendrons un élevage à minima sur la base de 2 accouplements en trio (1 male avec 2 femelles par accouplement). Ces derniers seront renouvelés toutes les 26 semaines et un écart de 13 semaines entre la date de démarrage des 2 accouplements sera respecté afin de garantir un niveau de production stable tout au long du projet. Nous utiliserons autant les males que les femelles comme souris donneuse dans les études in vivo. Les géniteurs pour le renouvellement des accouplements seront sélectionnés parmi les descendants des accouplements précédents.
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, ils seront gardés tant que possible en groupes sociaux stables formés d’individus compatibles. Ils disposeront de matériel pour confectionner des nids et des dômes protecteurs. Les souris seront hébergées dans des conditions optimales afin d’éviter toutes contaminations par des pathogènes et seront surveillés quotidiennement. L’apparition de signes cliniques n’est plus constatée depuis le respect de ces conditions d’hébergement strictes. Néanmoins, en cas d’apparition de symptômes, nous demanderons l’avis de notre vétérinaire référent et apporterons des enrichissements alimentaires et d’hébergement.
Choix des espèces
Ces animaux seront utilisés comme souris donneuses lors d’études in vivo. L’incompatibilité inter-espèce justifie l’utilisation de souris comme modèle. Des souris âgées de 6 à 12 semaines seront utilisées car elles ont atteint leur maturité en termes de défenses immunitaires. Les géniteurs pour le renouvellement des accouplements seront sélectionnés parmi les individus âgés de 6-8 semaines au moment du début de l’accouplement.