Procédures légères
Prévenir la cardiotoxicité des traitements du cancer du sein par thérapies combinées (anthracycline ou immunothérapie avec radiothérapie) en ciblant Epac1 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Sept échographies cardiaques sous anesthésie, jusqu'à neuf injections sur animal éveillé et quinze mois de suivi après l'irradiation. 322 souris femelles sont utilisées, 266 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, 50 dans des procédures modérées et 6 dans des procédures sévères, toutes tuées pour prélever cœur et poumons. Leur thorax est irradié pour reproduire le traitement d'un cancer du sein droit, avec chimiothérapie ou immunothérapie associée, afin de tester si le blocage d'une protéine protège le cœur. Les femelles ont huit mois au début de l'étude, ce que le porteur rapporte à quarante ans chez l'humain, et l'épirubicine injectée peut provoquer une nécrose de la queue au point de piqûre, traitée par pommade.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont 1) Montrer le rôle d'une protéine spécifique dans les effets négatifs des rayons X sur le cœur, en réalisant des expériences sur des souris n’exprimant pas cette protéine. Puis en testant si un agent chimique inhibant cette même protéine peut protéger le cœur contre les effets cardiotoxiques des traitements du cancer du sein, dans un modèle reproduisant les conditions d’un traitement du cancer du sein droit chez l’humain. Cet inhibiteur a déjà montré qu’il pouvait réduire les effets indésirables d’un autre traitement utilisé contre le cancer (par chimiothérapie). 2) Étudier si cette même protéine joue un rôle dans l’apparition de problèmes cardiovasculaires (comme des troubles du rythme du cœur) lorsque plusieurs traitements sont utilisés en même temps (par exemple, rayons + chimiothérapie, ou rayons + immunothérapie). L’objectif est aussi de vérifier si l’inhibiteur de cette protéine peut prévenir ces effets indésirables. Ce projet est une première étape importante avant de pouvoir envisager une utilisation médicale de cet inhibiteur comme médicament dans le traitement du cancer du sein. Les résultats obtenus aideront à mieux comprendre comment protéger le cœur lors de certains traitements contre le cancer.
Bénéfices attendus
Un dossier préclinique pour une future application médicale de cet inhibiteur spécifique de la protéine d'intéret dans le cadre du cancer du sein avec les conditions de traitements indiquées plus haut. L’ensembles de ces résultats permettront d’améliorer et actualiser les connaissances en termes de radioprotection pour les traitements des cancers du sein.
Procédures
Pour tous les animaux - Irradiation (sous anesthésie, 1 fois, durée max 15 min) - Echographies (sous anesthésie, max 7 fois, espacées de plusieurs semaines, durée max 15 min) Selon les groupes expérimentaux : - Injections sous anesthésie, max 3 fois, durée max 2 min - Injections en vigile avec contention, max 9 fois, durée max 1 min
Impact sur les animaux
Le retour d’expériences sur les précédents projets nous permet de dire qu’il n’y a pas d’effet indésirable majeur de l’irradiation localisée faible dose, ni de l’examen d’écho-doppler. L’irradiation à de faibles doses n’entraine ni douleur ni brulure pour les animaux que ce soit pendant l’irradiation ou après. Seules des modulations d’expression protéique et une légère diminution de la fonction cardiaque ont été observée à long terme. Les irradiations, les échographies se font sous anesthésie. Les anesthésies sont répétées mais éloignées dans le temps évitant l’apparition d’effets secondaires indésirables chez les souris. Certaines injections peuvent déclencher de la nécrose à la queue au point d’injection. Si la queue commence à présenter de la nécrose notamment post injection de l’Epirubicine, nous les traiterons avec de la vétédine ainsi qu’une pommade cicatrisante. Les injections peuvent entrainer une légère douleur transitoire au moment de l’injection.
Devenir
A la fin de la procédure toutes les souris seront euthanasiées pour prélever des organes (cœur et poumons) qui permettront une analyse histologique complétant les analyses fonctionnelles réalisées sur tous les animaux de ce projet.
Remplacement
Aucune méthode de substitution (étude in vitro ou in silico) ne permet le remplacement des études in vivo qui prennent en compte la complexité et la globalité des processus physiologiques (en gardant un environnement potentiellement pro-inflammatoire et la proximité des organes interdépendants) et des mécanismes impliqués dans les pathologies étudiées. Par exemple, le remodelage vasculaire et tissulaire ne peut être évalué qu’in vivo, tout comme l’évaluation de la fonction cardiaque et vasculaire, c'est pourquoi ce projet nécessite des modèles murins.
Réduction
Sur les 266 souris prévues dans la première partie du projet, 28 seront utilisées comme groupes de comparaison pour plusieurs expériences. Le choix d’avoir 7 souris par groupe a été fait pour que les résultats soient statistiques et fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Ce chiffre a été établi grâce à des calculs statistiques et à notre expérience sur ce type d’étude. Pour analyser les résultats, on comparera les groupes avec des méthodes adaptées selon le nombre de groupes testés. Ces méthodes permettent de savoir si les différences observées sont dues au hasard ou non. Les 7 souris par groupe suffisent pour voir les effets attendus sur les paramètres fonctionnels cardiaques, même si ces mesures peuvent varier d’un individu à l’autre. On a aussi pris en compte le fait que certaines souris pourraient ne pas survivre jusqu’à la fin de l’étude, car elles seront suivies pendant 15 mois après le traitement et elles auront déjà 8 mois au début de l’étude. Ce nombre permet donc de s’assurer qu’il restera assez d’animaux pour analyser les résultats.
Raffinement
Les volumes injectés sont les plus petits possibles en accord avec le poids de l’animal. Les animaux sont pesés en début de procédure et avant la chirurgie. Lors des différents protocoles, un arrêt cardiaque durant l’anesthésie sera traité par massage cardiaque. La profondeur de l'anesthésie sera vérifiée en testant l'absence de réflexe de retrait de la patte (après pincement). Les infections ou blessures éventuelles seront traitées localement. Le milieu est enrichi avec des lanières de papier, morceau de bois et maison en carton. En cas de bagarres, les animaux pourront être isolés. Les souris seront suivies de façon hebdomadaire. Elles seront pesées régulièrement une fois par mois. Pendant l’ensemble des procédures, une surveillance quotidienne sera effectuée par les zootechniciens et hebdomadaire par le porteur de projet, permettant l’application des points limites définis.
Choix des espèces
Les précédentes études menées au sein du laboratoire ont été réalisées sur des souris femelles afin de mimer la réalité clinique pour le cancer du sein. Dans cette étude et pour nous rapprocher le plus de l’âge de développement du cancer du sein nous avons choisi des femelles âgées de 8 mois ce qui fait 40 ans à l’échelle humaine.
Renouvellement projet Production et contrôle d’un vaccin inactivé contre la maladie hémorragique virale du lapin (forme variante et forme classique de la maladie)
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Produire des lots commerciaux de vaccin et libérer chaque lot suppose de reproduire la maladie hémorragique virale chez des lapins sains, dont les foies infectés fournissent le principe actif. 3 850 lapins vont être utilisés, 3 350 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 500 dans des procédures légères, tous tués en fin d'essai pour le prélèvement d'organes. Les actes décrits tiennent en quelques piqûres, jusqu'à trois injections et une prise de sang par animal, quand les effets attendus comprennent l'hépatite virale, l'abattement, des difficultés respiratoires, des saignements et la mort. Le porteur indique que les essais de multiplication du virus en culture cellulaire ou sur œufs embryonnés sont restés infructueux, et que les effectifs sont ceux qu'imposent la pharmacopée européenne et le dossier d'autorisation de mise sur le marché.
Objectifs
La maladie hémorragique virale (VHD ou viral hemorrhagic disease) dans sa forme classique a émergé en 1984 en Chine et est apparue en France durant l’été 1988. Il s’agit d’une hépatite virale du lapin sauvage ou domestique due à un calicivirus. La VHD est enzootique dans les populations de lapins sauvages d’Europe, d’Australie et de Nouvelle-Zélande. Sa transmission a lieu essentiellement par voie orofécale et par contact direct. Elle fait partie des maladies transmissibles des lagomorphes considérées comme majeures du point de vue socioéconomique (liste B des maladies notifiables à l’OIE). Il n’existe aucun traitement contre cette affection. Dans sa forme classique elle est habituellement responsable de 30 à 90 % de mortalité. Après une incubation de 2 à 5 jours, le lapin meurt. Seul le développement de vaccins efficaces permet de la contrôler et d’enrayer des pertes économiques importantes. Depuis 2010, des analyses phylogénétiques ont permis de mettre en évidence l’apparition d’un nouveau variant génétiquement distant des autres calicivirus connus. Les foyers se sont multipliés dans l’ouest de la France puis cette forme variante de la maladie a rapidement diffusé vers l’Est et a touché les pays voisins. Depuis 2017 une augmentation de la virulence de ce virus est rapportée avec des taux de mortalité comparables à ceux de la souche classique. Notre laboratoire a développé un vaccin permettant de lutter contre les deux formes de la maladie, il contient d’une part la souche classique inactivée de la VHD et d’autre part la souche variante inactivée de la VHD. Ce vaccin a reçu une première autorisation de mise sur le marché délivrée par l'agence du médicament français, puis par différentes agences d'autres pays. Il est notamment le seul autorisé contre la VHD en Australie, au Canada et à Singapour. Notre objectif est de produire et de contrôler des lots commerciaux de ces vaccins. Pour cela, 4 procédures expérimentales impliquant des animaux sont nécessaires : - la production des foies de lapins infectés pour la fabrication des lots de principe actif du vaccin, - le contrôle d'inactivation des lots de principe actif sur lapins, - le contrôle d'efficacité libératoire des lots de vaccins (activité-épreuve sur lapins) - l'étude de l'efficacité du vaccin contre de nouvelles souches identifiées sur le terrain
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la protection des lapins contre la maladie hémorragique virale grâce à la production et au contrôle des lots commerciaux de ces vaccins.
Procédures
_ injections de vaccins, d'épreuve, de principe actif ou d'euthanasiant (5 secondes par piqûre, 3 piqûres maximum par animal) _ prises de sang (20 secondes par piqûre, 1 piqûre maximum par animal)
Impact sur les animaux
_ maintien en animalerie _ piqûres pour les injections de vaccins, d'épreuve, de principe actif ou d'euthanasiant (5 secondes par piqûre) _ piqûres pour les prises de sang (20 secondes par piqûre) _ symptômes de la VHD (hépatite virale, abattement, difficultés respiratoires, saignements, mortalité)
Devenir
Les procédures nécessitent la mise à mort des animaux en fin d'essai afin de réaliser les prélèvements d'organes nécessaires.
Remplacement
Production : Tous les essais de multiplication du RHDV en culture cellulaire ou sur oeufs embryonnés de poulet, qui auraient permis de s’affranchir de l’animal pour la production du vaccin inactivé, sont restés infructueux. Pour obtenir du virus RHDV, la maladie doit donc impérativement être reproduite expérimentalement chez des lapins sains et sensibles par inoculation d’un broyat d’organes de lapins infectés. Cette méthode de production est celle indiquée par la monographie de la pharmacopée européenne dans le cadre de la préparation d’un vaccin inactivée de la VHD, ainsi que dans le manuel terrestre de l’OIE (Organisation Mondiale de la Santé Animale). Contrôles : Dans le cadre de la libération des lots de vaccins par le laboratoire, les contrôles obligatoire à effectuer sur l’animal sont le contrôle de l’inactivation du principe actif et le contrôle de l’efficacité du vaccin. L'étude de l'efficacité du vaccin contre de nouvelles souches identifiées sur le terrain nécessite de réaliser des essais directement sur lapin.
Réduction
Les nombres d'animaux utilisés dans les différentes procédures sont ceux imposés par la pharmacopée européenne (monographie du vaccin inactivé contre la VHD) et le dossier d'autorisation de mise sur le marché du vaccin.
Raffinement
Les lapins sont logés par groupe ce qui leur permet d'exprimer leur comportement grégaire. Mise à disposition de tuyaux en PVC pour jouer et se cacher, de plate-formes de repos. Surveillance accrue en cas de détection de souffrance avant l'atteinte de points limites. De la musique est également diffusée (habituation aux voix humaines et aux bruits). Distribution de pebble toys (gallettes de fruits compressés).
Choix des espèces
Il s’agit de l’espèce cible* du vaccin, sensible au virus de la maladie hémorragique virale du lapin. *espèce à laquelle le vaccin est destiné Les lapins utilisés sont âgés de 4 semaines ou plus, âge de sensibilité au virus de la VHD.
Etude de l’incorporation de probiotiques dans l’aliment sur les performances de croissance et la santé digestive en poulets de chair et détermination des modes d’action
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Maladies animales
Environ soixante poulets doivent être adoptés par des salariés disposant d'une basse-cour, les autres survivants étant tués et envoyés à l'équarrissage. 305 poulets de chair de souche à croissance rapide sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, dont 96 tués à 28 jours pour prélever contenus et tissus digestifs. Leur aliment est enrichi en blé et en seigle pour dégrader volontairement la digestion et tester un probiotique souche par souche, le porteur anticipant 10 % de mortalité au bout de 35 jours d'élevage. Les animaux vivent en cages grillagées sans accès extérieur, un score de propreté du cloaque est relevé chaque semaine, et l'essai serait arrêté si plus de 60 % des poulets présentaient des diarrhées marquées.
Objectifs
L’apparition de troubles digestifs est une problématique récurrente des élevages de poulets de chair dits intensifs, en lien avec les fortes capacités d’ingestion des souches d’animaux utilisées, augmentant la sollicitation du système digestif. Des facteurs de stress variés (ambiance d’élevage inadaptée, aliment de moindre qualité, manipulations…) et l’apparition de pathogènes contribuent également à l’apparition de ces troubles dits multifactoriels. Ces affections digestives réduisent les performances zootechniques des élevages (mortalité, morbidité, réduction de l’efficience alimentaire…) avec des conséquences économiques élevées. Les effets délétères de ces troubles sur l’environnement (rejets azotés dans les effluents) et sur le bien-être animal (inconfort digestif, litières humides…) sont également montrés. Des approches préventives globales sont essentielles pour lutter contre ces affections digestives. Les plans d’action mobilisés par les professionnels du milieu consistent ainsi à travailler à la fois sur la gestion des environnements d’élevage et des protocoles de nettoyage/désinfection, le contrôle de la qualité des matières premières alimentaires et des transitions nutritionnelles ou encore l’utilisation de solutions nutritionnelles. Dans un contexte où l’amélioration de la durabilité des élevages est un enjeu majeur (limitation des intrants médicamenteux, amélioration du bien-être des animaux de rente, maintien de la rentabilité économique des systèmes d’élevage…), l’utilisation d’additifs alimentaires à visée d'amélioration de la santé des animaux représente donc une voie prometteuse. L’utilisation de probiotiques, additif contenant des micro-organismes à visée santé (généralement bactéries ou levures), est largement répandue dans le secteur de la nutrition animale. Cet essai vise à valider l’intérêt d’un probiotique apporté dans l’aliment et à identifier son mode d’action par l’apport isolé de chacune des souches le constituant.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à renforcer l’arsenal de lutte préventif pour une meilleure santé intestinale, élément clé de la production (performances technico-économiques) et du bien-être animal (importance de l’intestin pour les activités métaboliques et le système immunitaire). La filière avicole est en effet en recherche constante de plans d’action pour lutter contre ces affections digestives dans le cadre d’une approche globale de préservation de la santé (Filières avicoles, 2020, numéro 839). Des modèles de digesteur in vitro suivis de mise en culture ont permis de pré-valider les capacités d’implantation du probiotique et des souches le constituant dans le tractus digestif. Les bénéfices santé de ces produits candidats (additifs autorisés sur le marché en alimentation animale) ont également pu être précédemment validés sur d’autres espèces (en ruminants notamment avec des premières méta-analyses publiées), ce qui suggère de potentiels bénéfices zootechniques. L’apport de supplémentations efficaces pour lutter contre les possibles facteurs antinutritionnels de matières premières variées pourrait permettre d’utiliser des ingrédients dits moins digestibles, mais plus durables (ressources locales, co-produits…), tout en maintenant l’efficience alimentaire des animaux et en limitant les rejets azotés. D’un point de vue scientifique, ce projet permettra de mieux définir les modes d’action de probiotiques, à savoir leur rôle sur les communautés microbiennes ou la fonction barrière intestinale (inflammation, jonction serrée…). Les capacités de germination et d’implantation des spores bactériennes seront particulièrement analysées au regard de la physiologie digestive particulière du poulet de chair. Enfin cet essai permettra une comparaison des résultats entre modèles in vivo et in vitro pour améliorer l’utilisation des protocoles alternatifs à l’expérimentation animale. Les prélèvements réalisés permettront de réaliser une étude complémentaire des réponses tissulaires face a des challenges mimés au laboratoire (bactériens ou inflammatoires) via des modèles in vitro.
Procédures
Hormis des pesées régulières des animaux (pesées individuelles réalisées dans le calme), aucune intervention n'est prévue sur ces derniers animaux vivants. Seuls des abattages ciblés sont prévus pour la collecte d'échantillons biologiques digestifs.
Impact sur les animaux
L’utilisation de formules enrichies en blé et seigle peut induire une réduction des performances de croissance et des perturbations digestives comparativement à un régime formulé de façon optimale comprenant un mélange de blé et de maïs supplémentés en enzymes exogènes. L’incorporation de seigle sera toutefois limitée à 5% dans nos formules pour ne générer que des perturbations physiologiques légères. A titre de comparaison, en conditions commerciales, les apports sont généralement limités à 2,5%. De précédents essais testant l’incorporation d’enzymes exogènes ont testés des niveaux d’incorporation de seigle allant jusqu’à 25% tout en maintenant un statut sanitaire satisfaisant. Enfin l’essai précédemment réalisé testant une formule alimentaire similaire, n’a pas montré de différences significative de mortalités et croissance entre le traitement témoin et les groupes expérimentaux, suggérant que le modèle de challenge retenu reste localisé à la sphère digestive sans impact systémique.
Devenir
96 animaux seront euthanasiés pour les prélèvements Nous faisons l'hypothèse que 10% des animaux seront morts au bout de 35 jours d'élevage conformément aux résultats observés en élevage (en moyenne 5% avec des aliments commerciaux conventionnels). Ainsi 178 poulets de chair seront restants à la fin de l'essai et il est prévu qu’environ une soixantaine d’entre eux soient adoptés pour des salariés disposant de basse-cour. Les animaux restants (non prélevés et non adoptés) seront euthanasiés et leurs carcasses envoyées à l'équarissage.
Remplacement
Pour cet essai l'objectif est d'évaluer l'impact de l'ajout de ces additifs autorisés sur le marché de l'alimentation animale sur les performances et la physiologie digestive des poulets de chair en situations d’élevage légèrement dégradées. L’utilisation d’animaux est nécessairement requise pour la mesure de ces paramètres (prélèvement de sangs, contenus et tissus digestifs). Des essais préliminaires in vitro avec digesteurs statiques ont été préalablement menés pour tester la résistance des probiotiques aux conditions gastriques et leurs viabilités en conditions intestinales. Toutefois ces modèles souffrent de limites méthodologiques, et un essai mené sur animaux se révèle nécessaire pour approfondir la compréhension du mode d’action du probiotique commercial concerné. Enfin, cet essai permettra de recueillir une matrice biologique (tissu d’iléons) pour réaliser des essais de challenges ex vivo (stimulation au lipopolysaccharides (LPS) issus de Escherichia coli par exemple) permettant de renforcer cette approche mécanistique sans recourir à des animaux supplémentaires infectés.
Réduction
Concernant notre étude mécanistique, lors de la phase de prélèvements à 28 jours d’âge, 16 animaux seront abattus (8 cages par traitement et 2 animaux par cage prélevés) pour chaque traitement expérimental (ntot=16*6=96). Des échantillons de contenus et tissus jejunal, iléal et cécal seront prélevés pour chaque animal. Lors de la saignée, le sang sera également récupéré pour l’obtention de sérum. L’estimation du nombre d’animaux nécessaires repose ici sur les enseignements issus de l’essai précédemment réalisé, présentant un protocole similaire mais des modalités expérimentales nutritionnelles différentes. Les résultats et la variabilité obtenus lors du comptage de colonies en boîte de Pétri ont permis de montrer que le nombre d’animaux nécessaires pour obtenir une puissance statistique de 80% était de 16 animaux (contre 24 animaux utilisés lors du précédent essai). Concernant notre approche zootechnique avec mesure du gain de poids individuel et de la consommation d’aliments, un minimum de 30 animaux non prélevés par traitement apparaît nécessaire. Dans notre cas, 30 animaux seront donc dédiés au suivi zootechniques pour chaque groupe jusqu’à j35. En effet, entre 50 et 51 animaux élevés par groupe auxquels ont déduit 16 animaux euthanasiés pour prélèvement et 5 animaux morts en cours d’élevage (mortalité globale de 10% pour intégrer les risques du challenge nutritionnel généré). On obtient le nombre de 30 poulets suivis par groupe. Ce nombre est nécessaire et suffisant pour détecter de potentielles différences statistiques de poids vifs entre les 6 traitements.
Raffinement
Dans cette expérimentation, le principe de raffinement est assuré par plusieurs voies. Pour ce faire les animaux sont élevés à plusieurs en cages aux normes (Directive 1999/74/CE) et enrichies (Directive 2010/63/UE, Décret n°2013-118) d’un système de balles pendues ce qui permet aux animaux d’élargir leur gamme d’activité. Des gamelles comprenant l’aliment tassé seront également rajoutées sur quelques jours en plus des mangeoires car elles facilitent la prise alimentaire et permettent d’enrichir le répertoire comportemental des animaux (déplacement des gamelles observé chez les poulets les plus âgés et zone de repos quand elles sont vidées). Dans un souci de réduction de l’angoisse et du stress des animaux élevés en cages, l’animalerie a été construite de telle sorte que les animaux puissent interagir entre eux au sein des cages ou entre cages adjacentes : ils se voient, s’entendent et peuvent se toucher. Pendant toute la durée de l’élevage, les animaux sont élevés dans des conditions d’ambiance optimales de température, d’humidité et de luminosité en accord avec les recommandations des sélectionneurs. Un tel dispositif d'élevage en cage sans accès à un parcours assure une bonne répétabilité des mesures (plusieurs cages utilisées par traitement, dans les mêmes conditions d'élevage ce qui limite la variabilité) et permet de mieux contrôler les conditions d’ambiance. Le dispositif en cages grillagées utilisé permet également l’élimination régulière des fientes dans des bacs de récupération. Cela permet ainsi aux animaux de ne pas être en contact avec leur déjection. Pour réduire toute nuisance liée au caractère peu digestible de l’aliment distribué, une attention particulière sera accordée à l’aspect du cloaque des poulets. Une fois par semaine (lors des pesées des animaux), un score cloacal sera évalué pour chaque individu (lors des pesées). Si plus de 30% des poulets présentent un cloaque sale (score 3), le système d’abreuvement sera purgé et les abreuvoirs et coupelles scrupuleusement nettoyés. Si un score supérieur à 60% des individus est obtenu, nous jugeons que les diarrhées sont trop importantes et mettront un terme à l’essai en repassant (avec transitions alimentaires) sur un aliment commercial. Enfin, un contrôle du comportement social des animaux, de leurs vocalises et de leur répartition spatiale sera effectué quotidiennement (grille de point limites utilisée).
Choix des espèces
La filière avicole recherche de nouvelles solutions pour réduire l’utilisation d’antibiotiques en élevage tout en améliorant la santé digestive des animaux. En agissant sur l’ecosystème microbien et l’épithélium digestif, les probiotiques représentent des solutions à ce défi. L’utilisation de probiotiques à l’efficacité démontrée in vivo sur l'espèce concernée (ici le poulet de chair) apparaît donc fondamentale dans le cadre de démarches préventives de gestion de la santé animale et dans un contexte d’utilisation de formules alimentaires diversifiées. Les animaux seront élevés du stade de poussin d'un jour (achat auprès d'un couvoir) jusqu'à 35 jours comme en conditions d'élevage standard avec souches à croissance rapide. Les prélèvements visant à évaluer la santé digestive seront effectués à 28 jours, période à partir de laquelle on considère que le tractus digestif est mature.
(MODIFICATION) Etudes d’efficacité d’un médicament vétérinaire par suivi de la réponse immune : évaluation chez des espèces alternatives (MODIFICATION 2)
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Cochons d'Inde : 300
Hamsters dorés : 50
Utiliser des rongeurs comme substituts du chien, du chat et du cheval pour mesurer la réponse immunitaire à un vaccin vétérinaire, et produire chez la souris des anticorps monoclonaux ou du sérum servant de réactifs de laboratoire. 300 cobayes, 250 souris et 50 hamsters dorés sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, tous tués en fin d'étude après un prélèvement de sang terminal. Cette version du projet relève l'effectif de souris à 250 pour un nouveau vaccin à tester. Le porteur affirme que le nombre minimal d'animaux est "très souvent une exigence réglementaire" et présente le recours aux rongeurs plutôt qu'aux carnivores domestiques et aux équidés comme une application des 3R.
Objectifs
Dans le cadre du développement d’un nouveau vaccin à tester, le nombre de souris doit être augmenté à 250 individus. Le projet consiste à immuniser des rongeurs (espèces modèles) avec un vaccin dans le but de : - Evaluer l’efficacité d’un vaccin par suivi de la réponse immune chez l’animal. - Produire, chez la souris, des anticorps monoclonaux ou du sérum polyclonal en tant que réactifs de laboratoire
Bénéfices attendus
Les études d’efficacité permettent de connaitre le niveau de réponse immunitaire induit par le vaccin chez l’animal grâce à des paramètres évalués par des analyses de laboratoires.
Procédures
Après l’administration du produit selon les recommandations établies, les paramètres cliniques (état général, poids, température…) et la réponse immune sont suivis (prélèvements sanguins). En fonction de la bibliographie et des connaissances acquises sur les produits, les conditions d’administration du produit (site et voie d’administration, doses, nombre d’injection, et intervalle entre les injections) sont optimisées. Ces études sont encadrées selon les exigences de la Directive Européenne 2010/63/UE, de la Pharmacopée Européenne, de guidelines (dont VICH, EMEA) et d’autres exigences spécifiques à chaque pays. La finalité de ce projet est de mettre sur le marché des médicaments vétérinaires présentant un risque minimal et de permettre aux propriétaires de disposer des meilleurs traitements pour leurs animaux tout en réduisant l’impact des maladies infectieuses sur les populations. La durée des études peut aller jusqu’à 5 mois et dépend de l’objectif de l’étude, du type de produit étudié et de l’avancement du projet (étapes de recherche amont ou développement).
Impact sur les animaux
La contention peut être une contrainte pour l'animal. Celle-ci doit être adaptée pour que la technique soit la plus rapide et moins douloureuse et traumatisante possible. L’administration du produit et les prélèvements sanguins peuvent occasionner un stress et une douleur légère de quelques minutes
Devenir
Les animaux font l’objet d’un prélèvement sanguin terminal et sont euthanasiés en fin d’étude. Dans des cas exceptionnels, pendant l’étude, si l’animal atteint les points limites, il est euthanasié.
Remplacement
Il est nécessaire d’utiliser des animaux vivants car l’efficacité par suivie de la réponse immune doit être évaluée sur l’animal. De même, la production de sérum polyclonal ou d’anticorps monoclonaux nécessitent l’utilisation de l’animal. Lorsque cela est possible, une première étape dans le projet de développement d’un produit consiste à tester in vitro différents candidats. Ceci permet une première sélection de ces derniers, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Une série de tests analytiques permet de garantir un certain niveau de sécurité pour les animaux recevant le produit. Un recueil d’informations est aussi apporté par la bibliographie lorsque cela est possible.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux à inclure est très souvent une exigence réglementaire. En amont, lors des phases recherche, les effectifs sont évalués au plus juste (analyse statistique, historique, définition des objectifs…) de façon à minimiser le nombre d’animaux utilisés en limitant le risque d’études non conclusives.
Raffinement
Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique des animaux est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Une anesthésie de l’animal est réalisée lors de certains prélèvements. Les conditions d’hébergement varient selon l’espèce et l’âge des animaux pour maximiser leur confort et leur bien-être. Tous les animaux sont hébergés en groupe et des enrichissements adaptés au milieu sont mis en place. La Structure du Bien Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie des animaux.
Choix des espèces
Ces études sur rongeurs sont des modèles alternatifs pour les études sur chien, chat et cheval. Les chiffres sont donc basés sur l’expérience (études antérieures et bibliographie) et les référentiels du modèle canin, félin et équin. Cette utilisation s’applique dans le cadre des 3R afin d’utiliser les espèces les moins susceptibles de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l’angoisse ou de subir des dommages durables en préservant l’objectif scientifique et la qualité du résultat. D’autant que l’efficacité d’un produit par suivi de la réponse immune ne peut pas être testées in vitro. La production de sérum polyclonal ou d’anticorps monoclonaux chez la souris est un modèle de référence largement reconnu dans la bibliographie. Les procédures utilisant des rongeurs sont réalisées après le sevrage (dès 21 jours). Les caractéristiques de ces animaux sont bien connues à cet âge ; il s’agit de l’âge qui offre une meilleure sensibilité pour le modèle. Ces animaux sont communément utilisés à cet âge (bibliographie, données fournisseurs agréés).
Rôle de l’alternance des cycles de sommeil sur la consolidation mnésique chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une partie des rats utilisés est porteuse d'une narcolepsie de lignée, avec un éveil et un sommeil fragmentés. 240 rats Long Evans sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 180 d'entre eux et modéré pour 60. Tous subissent une biopsie du bout de la queue à quinze jours pour le génotypage, et les 60 retenus une chirurgie de trois heures sous anesthésie générale pour implanter des électrodes intracérébrales, avant des tests de labyrinthe surélevé, de reconnaissance d'objet, de piscine de Morris et de labyrinthe en double H. Les rats au mauvais génotype ou du mauvais sexe sont tués, 90 d'entre eux repartant vers l'élevage ou vers d'autres projets, et les 60 porteurs d'un implant cérébral ne peuvent être ni réutilisés ni adoptés.
Objectifs
Parmi les multiples fonctions du sommeil, son rôle dans l'établissement des souvenirs semble particulièrement important. C’est en particulier l’architecture du sommeil, c’est-à-dire l’alternance de ses différents stades (sommeil lent-sommeil paradoxal) dans une nuit de sommeil qui joue un rôle primordial dans la consolidation des souvenirs. Si les modèles rongeurs ont été largement utilisés pour démontrer ce lien, la plupart des travaux ont été menées dans des conditions standardisées d’élevage, loin de leur condition naturelle de vie. L’idée originale de ce projet est de replacer cette question dans une perspective plus naturaliste en plaçant l’animal dans un milieu de vie seminaturalistique lui permettant d’exprimer le répertoire comportemental propre à son espèce, en particulier les interactions sociales et le choix de son territoire. Cet environnement est constitué de nombreux modules reliés par des tunnels sur une surface de plusieurs mètres carrés. La force de ce projet est de bénéficier d’un modèle de rats narcoleptiques caractérisés par une forte fragmentation de l'éveil et du sommeil modifiant l’architecture du sommeil. Chez le sujet humain souffrant de narcolepsie, on observe des passages directs de l’éveil au sommeil paradoxal sans passer par le stade de sommeil lent. Certains patients narcoleptiques montrent des déficits de mémoire confortant l'hypothèse d'un lien entre l’organisation du sommeil et de bonnes performances de consolidation mnésique. Nous proposons une approche longitudinale (avec un suivi des mêmes animaux pendant plusieurs mois) permettant de suivre l’évolution de la qualité de leur sommeil en fonction de leurs comportements individuels dans l’environnement de vie (activité physique, interactions sociales). Tout au long de cette étude, des tests comportementaux permettront d’évaluer les capacités de mémoire de ces animaux afin de les mettre en lien avec la qualité de leur sommeil. En comparant les animaux contrôles et les animaux narcoleptiques nous espérons en premier lieu pouvoir préciser les liens qui existent entre l'organisation du sommeil et les performances cognitives des animaux dans un cadre plus écologique. Nous faisons l'hypothèse que les facteurs liés à l'environnement de vie (activité physique, interactions sociales) permettront d'identifier les éléments les plus à même de garantir une évolution positive du fonctionnement cognitif et une limitation des crises de narcolepsie.
Bénéfices attendus
Le premier bénéfice attendu concerne l’apport aux connaissance fondamentales sur les interactions sommeil/mémoire. En effet, si actuellement le lien entre la structure du sommeil (c’est-à-dire l’alternance de ses différents stades au cours d’une nuit) et la qualité de la consolidation en mémoire des souvenirs fait l’objet de nombreuses hypothèses, il n’est pas encore démontré. Notre projet a deux objectifs. D’une part évaluer le rôle de l’environnement de vie, et en particulier des interactions sociales, sur la qualité du sommeil et son impact sur la mémoire. D’autre part, ce projet permettra de mieux comprendre comment la fragmentation du sommeil, caractéristique de la narcolepsie, affecte la mémoire et les fonctions cognitives en fournissant des données causale (c’est-à-dire un lien direct entre structure du sommeil et consolidation des souvenirs). L’étude de rats narcoleptiques et sauvages dans un environnement plus écologique favorisera l’identification de marqueurs comportementaux plus représentatifs des situations quotidiennes. Ainsi, on peut espérer améliorer la pertinence translationnelle de ces résultats pour la compréhension des troubles humains du sommeil et de la mémoire. Chez les rats narcoleptiques, nous pourrons détecter d’éventuels mécanismes compensatoires permettant de mieux cibler les stratégies diagnostiques et thérapeutiques, ainsi que des recommandations d’adaptation pour améliorer la qualité de vie des patients narcoleptiques.
Procédures
Tous les animaux feront d’abord l’objet d’une biopsie du bout de la queue à l’âge de 15 jours post naissance afin d'établir leur génotype. Les rats sélectionnés ayant le bon génotype subiront à l’âge adulte une chirurgie pour implanter les électrodes intra-cérébrales permettant de caractériser et de quantifier les différentes phases de leur sommeil. Cette intervention d'une durée de 3h00 aura lieu sous anesthésie générale. Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à plusieurs tests comportementaux ou mnésiques impliquant chacun des circuits cérébraux différents. Les tests d’anxiété ont pour but de comparer le niveau d’anxiété de différents groupes d’animaux et d’en suivre l’évolution dans le temps. Le test du labyrinthe elevé consiste à placer le rat dans un labyrinthe circulaire dont la plateforme est surélevée et dont la moitié est pourvue de murs. Plus l’animal passe du temps dans la partie protégée par les murs et plus il est considéré comme anxieux. La durée du test est de 5 minutes. Les tests de mémoire de reconnaissance d’objet sont basés sur la tendance naturelle des rats à explorer plus longtemps un nouvel objet qu’un objet déjà connu. Cette diminution de l’exploration lors d’une seconde présentation de l’objet est interprétée comme une reconnaissance (et donc une mémorisation) de cet objet. Les phases d'encodage des objets et la phase de test (avec un nouvel objet) ont une durée respective de 10 et 5 minutes. Les tests de navigation spatiale : Dans le test dit de la piscine de Morris, le rat doit apprendre à retrouver une plateforme immergée en utilisant les indices spatiaux présents dans la pièce expérimentale. Le deuxième test est celui du labyrinthe en double H dans lequel les animaux doivent apprendre à retrouver une récompense placée à l’extrémité d’un des 6 bras constituant le labyrinthe. Ces tests se déroulent sur 5 jours consécutifs avec chaque jours 4 essais d’une minute. Tous ces tests seront réalisés sans aucune restriction ni alimentaire, ni hydrique. Ils ne sont basés que sur un comportement naturel de l’animal ou sur des renforcements positifs (eau sucrée, friandise)
Impact sur les animaux
La biopsie peut induire un stress lié à la manipulation de l’animal, et une douleur brève du fait qu’un petit bout de queue est coupé. Toutefois, la souffrance est légère et de très courte durée. Lors de la chirurgie, les nuisances attendues sont le stress modéré lié à la manipulation de l’animal avant la chirurgie et un état vaseux en sortie de chirurgie due à la récupération de l’anesthésie générale. Il peut y avoir une douleur postopératoire due à la plaie mais traitée par des anti-douleurs. Les infections de la plaie suite à la chirurgie sont extrêmement rares. Bien qu’elles ne soient pas attendues, elles ne sont pas exclues. Concernant les test comportementaux, l’animal sera sorti de l’enceinte d’hébergement et déplacé jusqu’à la pièce contenant le dispositif expérimental. Ceci peut engendré un stress qui sera limité par une manipulation régulière des animaux et par une phase d’habituation au transport et à l’enceinte expérimentale pendant les trois jours précédents le test.
Devenir
Après l’étape de génotypage, les animaux ne possédant ni le bon génotype, ni le bon sexe seront euthanasiés, sauf 90 d'entre eux qui seront replacés dans l'élevage pour le maintien de la colonie ou proposés pour être utilisés dans d’autres projets. Les 60 animaux utilisés pour l’étude du lien sommeil/mémoire seront mis à mort à la fin de la procédure. Ces animaux ayant un implant cérébral, ils ne peuvent ni être réutilisés ni être adoptés.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour ce projet. L’impact du sommeil, en particulier celui de l’alternance de ses phases (sommeil lent/sommeil paradoxal) sur la consolidation des souvenirs, est un processus complexe mettant en jeu un grand réseau de structures cérébrales mais également plusieurs organes (cerveau, muscles). Ainsi, cette étude de l’interaction sommeil/mémoire combine des enregistrements cérébraux et des tâches comportementales complexes qu’il n’est pas possible de mimer sur des modèles in vitro.
Réduction
En premier lieu, nous avons fait le choix d’une approche longitudinale afin de suivre l’évolution des paramètres mesurés dans chaque groupe de rat. Outre l’intérêt scientifique d’une telle approche, elle permet d'augmenter la puissance statistique en limitant le nombre d'animaux par groupes car ceux-ci seront leur propre témoin et que nous utiliserons les tests statistiques adaptés à ce type d'approche. Le nombre de rats pour chaque groupe a été ramené au minimum sur la bases d'études antérieures. Les enregistrements de sommeil des rats ainsi que les données comportementales seront organisés et archivés sur notre serveur central. Nous générerons ainsi une base de données qui permettra à terme de réduire le nombre d’animaux puisqu’elle sera utilisée comme référence et contrôle pour les projets suivants sur ce même type d’animaux et de problématique.
Raffinement
Dès le sevrage, les animaux seront hébergés dans une enceinte semi-naturalistique. Cette dernière, constituée de cages reliées par des tunnels, a une dimension totale de 2,7x2,1 m avec une surface utile au sol de plus de 2,5 m² pour les rats. Dans cette enceinte, les animaux disposent de 2 cages surélevées et de 2 nids à l’abri de la lumière. Ainsi, les rats peuvent exprimer la majeure partie de leur répertoire comportemental en particulier les interactions sociales, le choix du territoire ou encore la recherche active de nourriture. Une étude préliminaire menée sur des rats hébergés dans cette enceinte a montré une forte réduction de l’anxiété de ces animaux par rapport à ceux hébergés en cages standard. De plus, nous n’avons noté aucune agressivité interindividuelle même après plusieurs mois, tant chez les femelles que chez les mâles. Cela vient du fait que les rats peuvent s’approprier ce territoire et choisir de s’isoler si besoin et d’éviter tout conflit. Des enrichissements systématiques seront également mis en place. Les animaux seront suivis quotidiennement soit par une visite dans la salle d’hébergement, soit à l’aide des caméras couvrant l’ensemble du dispositif. De plus, les animaux seront manipulés régulièrement afin de limiter le stress lors du branchement du dispositif d’enregistrement. Lors des jours suivant la phase post-opératoire, les animaux seront suivis régulièrement au cours de la journée et l’optimisation de la récupération est assurée grâce à l’utilisation d’une grille de score post-opératoire. Cette grille permet de suivre l’évolution des paramètres physiologiques afin de détecter toute dégradation de l’état de santé général et de mettre en place les solutions médicamenteuses appropriées. Celle-ci permettent également de fixer le point limite des expérimentations avec mise à mort des animaux pour prévenir l’apparition d’une quelconque souffrance. L’utilisation d’un dispositif d’enregistrement du sommeil sans fil permettra, contrairement aux dispositifs filaires habituellement utilisés pour ce genre d’étude, de ne plus isoler les animaux durant les phases d’enregistrement de sommeil. L’interaction sociale sera donc maintenue chez les animaux durant toute la procédure. Enfin, les tests mnésiques utilisés dans la procédure ne nécessitent ni restriction hydrique, ni restriction alimentaire. Ils sont basés soit sur un comportement naturel du rat soit sur des renforcements positifs.
Choix des espèces
Les rongeurs sont l'une des espèces de mammifères qui a été largement utilisée pour étudier le sommeil d’une part et les processus mnésiques d’autre part. Ils sont donc parfaitement adaptés à une étude de la relation entre l’organisation du sommeil et la mémoire. Le rat est un modèle approprié car il possède une taille cérébrale permettant d’étudier l’activité de nombreuses aires cérébrales retrouvées chez l’Homme. Pour notre projet, le rat, contrairement à la souris, a une taille et un poids suffisant pour lui permettre de supporter les systèmes d’enregistrements autonomes qui ne sont actuellement pas encore assez miniaturisés pour être utilisés chez la souris Les rats de souche Long Evans sont particulièrement adaptés à notre étude car : - ils peuvent réaliser des tâches comportementales sophistiquées d’autant plus qu’il possède une très bonne vision - ils ont servi de bases pour le développement de la lignée narcoleptique Les animaux seront placés dès le sevrage dans l’enceinte d’hébergement semi-naturalistique. A l’âge de 12 semaines, ayant atteint leur maturité cérébrale, les rats seront inclus dans les différentes tâches cognitives et leur sommeil sera enregistré. A cet âge, ils possèdent un cycle circadien et ultradien veille-sommeil stabilisé et consolidé.
Importance de la délétion spécifique d’Ezh2 dans les cardiomyocytes ou les cellules endothéliales ou les cellules myéloïdes au cours du développement des maladies cardiovasculaires
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
436 souris vont être utilisées, chacune passant jusqu'à quinze échocardiographies étalées entre l'âge de deux mois et un an. 156 d'entre elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 280 dans des procédures modérées, toutes tuées par exsanguination pour prélever cœur, foie, intestin, poumon, tibia et aorte. Au sevrage, chaque animal reçoit une puce électronique sous la peau et perd deux millimètres de cartilage de l'oreille pour le génotypage, puis vient une série de trois injections quotidiennes et trois prélèvements de sang. Le porteur justifie l'emploi des deux sexes par la neutralisation d'un effet du sexe et par la volonté d'"exploiter l'intégralité des animaux génétiquement modifiés produits" dans son animalerie.
Objectifs
L’objectif du projet est de comprendre le rôle de l’expression d'une enzyme épigénétique dans différents types cellulaires au cours du développement des pathologies cardiovasculaires in vivo.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra, dans un premier temps, de définir les conditions optimales pour induire la délétion du gène codant pour l'enzyme épigénétique d'intérêt dans les cardiomyocytes, les cellules endothéliales et les cellules myéloïdes, ainsi que d’en déterminer la durée optimale. Dans un second temps, il permettra d’évaluer l’impact de cette délétion sur le développement d’une dysfonction cardiaque chez la souris.
Procédures
Une injection quotidienne pendant 3 jours consécutifs (3 injections au total). Identification individuellement à l’aide d’une puce électronique injectée par voie sous-cutanée et biopsie auriculaire de 2 mm sera à des fin de génotypage 1 seule fois au moment du sevrage. A partir de l’âge de 8 à 12 semainesne des échocardiographies non invasives seront réalisée tous les mois jusqu’au 6ᵉ mois, puis toutes les deux semaines jusqu’au 12ᵉ mois (15 échorcardiographies en tout).
Impact sur les animaux
Des prélèvements sanguins et des injections d’une molécule seront réalisés trois fois au cours de l’étude. Le prélèvements sanguins et les injection durerons moins de 5 min. Nous nous attendons, si notre modèle fonctionne, à observer des signes de dysfonction cardiaque chronique évalués par échocardiographie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de cette étude par exsanguination afin permettre le prélèvement des organes d’intérêt (sang, cœur, foie, intestin, poumon, tibia, aorte) nécessaires aux analyses moléculaires et histologiques.
Remplacement
Les expériences in vivo ne peuvent pas être remplacées par des études in vitro car nous avons pour but dans cette étude d’évaluer la fonction cardiaque pour laquelle il n’existe aucune alternative ex vivo à l’heure actuelle.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude, nous réaliserons séquentiellement des mesures non invasives de la fonction cardiaque (échocardiographie). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements nécessaires aux analyses ex vivo au moment de la mise à mort. La procédure de mise au point et d’optimisation des conditions de délétion du gène codant pour l'enzyme épigénétique dans les cardiomyocytes, les cellules endothéliales ou les cellules myéloïdes permettra de limiter le nombre de groupes expérimentaux nécessaires. Nous ajusterons également le nombre d’animaux requis pour les procédures suivantes grâce à l’évaluation de l’efficacité de cette délétion à l’aide d'un calcul de puissance statistique. Des animaux des deux sexes seront utilisés afin de neutraliser tout effet du sexe et d’exploiter l’intégralité des animaux génétiquement modifiés produits dans notre animalerie.
Raffinement
Les animaux sont hébergés conformément aux normes requises, avec un enrichissement des cages adapté. Des points limites ont été définis (absence de réaction au stimulus, inactivité de l’animal dans sa cage pendant plus de 6 heures, manifestation de signes de détresse), et une stratégie d’anesthésie et d’analgésie sera mise en place, accompagnée d’un suivi quotidien des signes cliniques et d’une pesée hebdomadaire. Par ailleurs, les expérimentateurs auront des contacts plurihebdomadaires avec les animaux afin de favoriser leur habituation. Les souris génétiquement modifiées utilisées dans cette étude seront identifiées individuellement à l’aide d’une puce électronique injectée sous anesthésie gazeuse. Lors de cette même procédure, une biopsie du cartilage auriculaire de 2 mm sera réalisée afin de confirmer le génotype de chaque animal.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage indéniable de permettre l’utilisation d’outils de biologie moléculaire, tels que l’invalidation d’un gène de manière spécifique et inductible dans un type cellulaire d’intérêt, comme c’est le cas dans cette étude concernant la délétion d’Ezh2 dans les cardiomyocytes, les cellules endothéliales ou les cellules myéloïdes. Ces modèles sont particulièrement utiles pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de maladies cardiovasculaires, telles que l’insuffisance cardiaque. Dans notre laboratoire, nous possédons depuis de nombreuses années une solide expérience dans les évaluations fonctionnelles et structurelles du cœur, in vivo et ex vivo, chez la souris. Utilisation d’animaux adultes de 8-12 semaines et pesant 20-24g pour cette étude afin de pouvoir suivre l'éventuel développement d'une dysfonction cardiaque.
Impact de la température corporelle sur la réponse inflammatoire dans des modèles stériles d’infection dans un modèle murin 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à la fin de la procédure pour prélever cœur, poumons, foie, reins et cerveau, 500 souris subissent une inflammation généralisée déclenchée par une injection dans l'abdomen. 428 d'entre elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 72 dans des procédures légères. Placées dans des environnements chauds ou froids pour reproduire fièvre et hypothermie, une puce glissée sous la peau, elles passent une échographie cardiaque et un prélèvement de sang sous anesthésie à 6, 24 et 48 heures. Le porteur décrit une baisse d'activité, une perte d'appétit, un amaigrissement et une respiration ralentie, et affirme que les cellules en culture ne reproduisent pas un "organisme vivant entier", ce qui rendrait le recours à la souris "nécessaire".
Objectifs
Quand une personne est gravement malade, comme lors d’une infection sévère, son corps peut réagir par une forte inflammation et un changement de température (fièvre ou hypothermie). Ce projet cherche à comprendre si le fait d’avoir trop chaud ou trop froid influence la façon dont le corps réagit à cette situation critique. Pour cela, nous allons provoquer une inflammation contrôlée chez des souris, puis les placer dans des environnements plus ou moins chauds. Nous suivrons leur état général, leur température corporelle, et la santé de leur cœur. L’objectif est de savoir si la température du corps aggrave ou améliore la réaction du corps à l’inflammation, pour aider à mieux soigner les patients à l’hôpital. Le projet se déroule dans les 2 établissements utilisateurs: EU570 et EU0543 (uniquement les échographies).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment la température du corps influence la réaction du système immunitaire lors d’une inflammation sévère, comme on en observe chez les patients en réanimation. En identifiant si le fait d’avoir de la fièvre ou au contraire d’être en hypothermie aggrave ou améliore l’état général, nous pourrons mieux adapter les soins, en particulier le contrôle de la température corporelle dans les situations critiques. À long terme, ces résultats pourraient contribuer à améliorer la prise en charge des patients atteints d'infections graves ou de chocs inflammatoires, en évitant des traitements inutiles ou contre-productifs, et en guidant des stratégies plus ciblées.
Procédures
Les souris reçoivent une injection au niveau de l’abdomen pour déclencher une réaction inflammatoire contrôlée (5 secondes). Elles sont ensuite placées dans des environnements plus ou moins chauds, pour simuler différents états : hypothermie (corps froid), température normale, ou fièvre. Elles portent une petite puce sous la peau permettant de suivre leur température corporelle sans les manipuler. À plusieurs moments (6h, 24h, 48h), leur état général est suivi, une échographie du cœur est réalisée sous anesthésie, et un petit prélèvement de sang est effectué sous anesthésie pour analyser leur réaction (10 secondes). L’ensemble des interventions est conçu pour être le moins stressant possible, avec des soins attentifs, des médicaments contre la douleur, et un hébergement adapté à leur confort. L'ensemble de ces interventions se déroulera dans l'unité du chercheur, sauf les échographies qui auront lieu dans une unité voisine (durée 5 minute par animal).
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de malaise temporaire à la suite de l’injection et de la réaction inflammatoire : baisse d’activité, perte d’appétit, amaigrissement, respiration ralentie, ou poils hérissés. Ces effets sont attendus et suivis de près. Ils varient selon la température ambiante et la sensibilité individuelle de chaque animal. Tous les signes sont évalués plusieurs fois par jour, à l’aide d’une grille d’observation clinique standardisée. Les procédures (injection, prélèvements, examens) sont conçues pour minimiser le stress et la douleur, grâce à l’anesthésie et à des soins de soutien adaptés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure ou en cas de signes de souffrance dépassant les seuils définis. Un prélèvement sanguin ainsi que des organes (cœur, poumons, foie, reins, cerveau) seront réalisés immédiatement après l’euthanasie, à des fins d’analyse.
Remplacement
Des expériences sur cellules isolées en laboratoire (par exemple des cellules qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins, appelées cellules endothéliales) sont réalisées en parallèle pour mieux comprendre certaines réactions inflammatoires. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’étudier ce qui se passe dans un organisme vivant entier, où plusieurs organes interagissent en permanence. Ils ne reproduisent pas la complexité du fonctionnement global du corps (appelé homéostasie), en particulier la régulation de la température, les réactions immunitaires, ou les effets sur le cœur et les autres organes. C’est pourquoi le recours à l’animal reste nécessaire dans ce projet pour étudier ces mécanismes de manière intégrée.
Réduction
Le nombre de souris a été calculé pour obtenir des résultats fiables, tout en limitant l’utilisation d’animaux au strict nécessaire. Les expériences sont conçues pour recueillir un maximum d’informations sur chaque souris (par exemple : température, sang, échographie, organes), ce qui évite de multiplier les groupes. Les conditions expérimentales sont réparties dans le temps pour permettre la réutilisation des équipements et limiter les pertes. Si les résultats sont clairs avant d’avoir utilisé tous les animaux prévus, les expériences seront arrêtées plus tôt. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’expérience. Les souris reçoivent des médicaments contre la douleur de manière préventive et régulière. Elles sont surveillées plusieurs fois par jour avec une grille d’observation précise (état général, comportement, respiration, apparence). Si une souris montre des signes de souffrance trop importants, elle est immédiatement retirée de l’étude. Les souris vivent en groupe, dans des cages enrichies avec de la nourriture adaptée, du matériel pour faire leur nid, et des conditions de température contrôlées. Les manipulations sont faites par du personnel formé et expérimenté, avec un souci constant du bien-être animal. Les animaux seront transportés entre les deux unités (5 minutes) dans une cage de transport homologuée.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris adultes, car elles permettent d'étudier de façon fiable les effets de l’inflammation et de la température sur l’organisme. Elles sont de taille adaptée pour réaliser les examens (température, échographie du cœur, prise de sang) de manière précise, sans stress inutile. De plus, la souris est une espèce bien connue en recherche médicale : on dispose de beaucoup de connaissances et d’outils pour analyser ce qu’il se passe dans son corps, ce qui facilite la compréhension des résultats. Enfin, notre équipe a une solide expérience avec ce modèle, ce qui garantit des manipulations maîtrisées et respectueuses du bien-être animal.
XENOGREEN 3 : Impact d’une exposition chronique d’espèces exotiques envahissantes (le xénope Xenopus laevis et la perche soleil Perca fluviatilis) sur le comportement et la valeur sélective des têtards de grenouille verte Pelophylax lessonae.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Xénopes : 18
Autres poissons : 36
Pour mesurer comment la présence de deux espèces introduites affecte des têtards de grenouille verte, 1 980 têtards sont exposés six heures par jour à un xénope ou à une perche soleil enfermés dans une boîte perforée. Ces 2 034 animaux non-humains, têtards, 18 xénopes, 18 perches soleil et 18 poissons rouges témoins, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Capturés deux jours après éclosion dans des mares proches du laboratoire, les têtards sont manipulés à l'épuisette ou à la pipette, transportés, pesés, puis soumis à des tests comportementaux de moins de trente minutes. Les têtards devenus grenouilles retournent sur leur site de capture, les xénopes et les perches soleil sont tués parce que la réglementation interdit de relâcher des espèces exotiques envahissantes, et les poissons rouges restent en captivité.
Objectifs
Cette étude vise à mieux comprendre comment la présence de deux espèces exotiques, un amphibien appelé xénope et un poisson nommé perche soleil, affecte le développement et le comportement des jeunes grenouilles locales. Pour cela, les têtards, c’est-à-dire les grenouilles avant leur transformation, seront placés dans des bassins où ils seront exposés chaque jour, pendant six heures, à ces deux prédateurs. Trois situations différentes seront testées selon le nombre de têtards dans chaque bassin : peu nombreux, moyennement nombreux ou plus nombreux, afin de voir si la densité a un effet sur leur croissance et leur survie. En plus, d’autres groupes seront observés sans prédateur, avec un poisson rouge inoffensif ou en présence d’un objet vide, pour comparer les réactions. L’étude analysera comment ces conditions influencent la durée de développement des têtards, leur taille à la transformation, leur survie, et leurs comportements face aux prédateurs. Cette recherche durera environ cinq mois, depuis la collecte des têtards jusqu’à leur libération sur leur lieu d’origine, après observation. Les prédateurs utilisés, xénopes et perches soleil, étant des espèces exotiques envahissantes, ne seront pas relâchés dans la nature à la fin de l’étude, afin d’éviter tout risque pour les écosystèmes locaux. À long terme, ce projet permettra de mieux comprendre l’impact des espèces envahissantes sur les amphibiens locaux, ce qui aidera à développer des stratégies pour protéger ces populations fragiles. Les résultats contribueront à la conservation des grenouilles et à la gestion des milieux naturels, en limitant les effets négatifs de ces prédateurs étrangers sur la biodiversité.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra de mieux comprendre comment les jeunes grenouilles vertes réagissent à la présence de deux espèces étrangères qui ont été introduites dans la nature : le xénope lisse et la perche soleil. Ces espèces peuvent menacer les grenouilles locales en les mangeant ou en dégradant leurs conditions de vie. Nous allons étudier comment ces jeunes grenouilles grandissent, survivent et se comportent quand elles sont en contact avec ces prédateurs. À long terme, les résultats aideront à trouver de meilleures façons de protéger les grenouilles et leurs habitats naturels, comme les mares et les étangs. Ces informations seront utiles aux personnes responsables de la protection de la nature pour décider comment limiter la progression de ces espèces étrangères et préserver la faune locale. Ainsi, ce projet apportera des connaissances importantes pour protéger la biodiversité tout en respectant le bien-être des animaux étudiés. Les désagréments causés aux grenouilles seront temporaires et sans conséquences durables pour leur santé.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront principalement soumis à des manipulations non invasives, consistant à les transférer entre leur habitat naturel, leur transport, les bassins d’élevage, et des dispositifs d’observation pour étudier leur comportement. Ces manipulations concernent environ 1980 têtards de grenouille verte ainsi que 54 prédateurs (18 xénopes lisses et 18 perches soleil, 18 poissons rouge). • Têtards de grenouille verte : Capturés à leur stade jeune (2 jours après éclosion) dans des mares situées à moins de 30 km du laboratoire, ils seront transportés pendant environ 30 minutes jusqu’aux bassins d’élevage. Ils seront manipulés à l’aide d’épuisettes fines ou de pipettes larges, sans anesthésie, pour minimiser le stress et éviter les blessures. Chaque têtard sera manipulé plusieurs fois lors des transferts et des tests, avec des manipulations de moins de 5 minutes par individu. • Prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouge) : 18 individus de chaque espèce seront maintenus en élevage et temporairement placés dans des boîtes perforées pour l’exposition aux têtards, 6 heures par jour. Leur manipulation se fera manuellement, sans anesthésie. Aucune procédure chirurgicale, prélèvement invasif ou anesthésie ne sera réalisée. Toutes les interventions seront réalisées en respectant le bien-être animal et en limitant au maximum le stress.
Impact sur les animaux
Les animaux impliqués dans cette étude seront exposés à des manipulations douces et non invasives. Les têtards de grenouille verte seront capturés, transportés et transférés dans des bassins où ils seront observés. Ils seront également placés temporairement près de prédateurs dans des boîtes perforées, mais sans contact direct. Ces interventions peuvent provoquer un stress léger et temporaire, lié principalement au transport et à la manipulation, mais aucun acte douloureux ou invasif (comme des injections ou des interventions chirurgicales) ne sera réalisé. Les prédateurs seront eux aussi manipulés de manière non invasive, placés dans des contenants perforés pour permettre une interaction visuelle avec les têtards, sans contact direct. Aucun prélèvement biologique ou procédure douloureuse ne sera effectué sur les animaux. Tous les soins et manipulations seront réalisés pour limiter au maximum le stress et l’inconfort.
Devenir
À l’issue de la première procédure, les têtards de grenouille verte, après exposition aux différents prédateurs et contrôles, seront pesés puis relâchés sur leur site naturel de capture afin de respecter leur cycle de vie et limiter l’impact sur les populations locales. Les prédateurs impliqués dans l’étude comprennent le xénope lisse et la perche soleil, deux espèces exotiques envahissantes interdites de remise en liberté pour éviter leur propagation nuisible à la biodiversité locale. Ces animaux seront donc euthanasiés de manière éthique conformément aux normes réglementaires. Le poisson rouge, espèce non invasive utilisée comme contrôle, sera quant à lui maintenu en captivité dans de bonnes conditions ou remis à des structures appropriées si possible. Concernant la seconde procédure, qui consiste en des tests comportementaux réalisés sur les mêmes têtards prélevés puis replacés dans leurs bassins, aucun animal ne sera euthanasié à l’issue des tests. Tous les têtards continueront leur développement naturel dans leur milieu d’élevage avant d’être relâchés. Cette approche limite au maximum la souffrance animale et respecte les exigences éthiques.
Remplacement
Dans ce projet, les animaux utilisés sont essentiels pour répondre aux questions scientifiques posées, car il s'agit d'étudier des comportements et des réponses biologiques qui ne peuvent être reproduits de manière satisfaisante par des méthodes alternatives, comme des simulations informatiques ou des tests en laboratoire sans animaux. Cependant, nous avons veillé à utiliser des méthodes qui minimisent le nombre d’animaux nécessaires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans cette étude a été soigneusement calculé pour être le plus faible possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Au total, environ 1 980 têtards seront observés, répartis en groupes correspondant aux différentes situations testées (présence ou non de prédateurs, et densités différentes). Chaque condition sera répétée trois fois pour garantir la fiabilité des comparaisons. Avant de lancer cette étude, des essais sur de petits groupes ont été réalisés afin d’ajuster au mieux la durée de l’expérience et la taille des groupes nécessaires. Les mêmes individus seront suivis tout au long du projet, ce qui évite de devoir en prélever de nouveaux. Les têtards devenus grenouilles seront relâchés sur leur site d’origine. La durée totale du projet (environ 4 à 5 mois) est adaptée à leur cycle de vie naturel.
Raffinement
Tout est mis en place pour que les animaux ne subissent ni douleur ni stress inutile. Aucune opération ni manipulation invasive n’est prévue. Les têtards seront observés dans des bassins extérieurs reproduisant les conditions naturelles, tandis que les prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouges) seront placés dans des boîtes percées, empêchant tout contact direct. Les manipulations nécessaires, comme la pesée ou le transfert pour les observations de comportement, dureront peu de temps et seront réalisées dans le calme et à température stable. Les tests de comportement ne dépasseront pas 30 minutes, et chaque animal sera immédiatement replacé dans son bassin d’origine. La qualité de l’eau sera surveillée chaque semaine (température, oxygène, pH, nitrates…) pour garantir un environnement sain. En cas de problème, l’eau sera changée et les tests suspendus jusqu’à un retour à la normale. Lors des déplacements, les animaux seront transportés dans des bacs couverts et sombres afin de limiter leur stress. Avant chaque test, un temps d’adaptation de 15 minutes leur permettra de retrouver un comportement normal. L’état de santé des animaux sera contrôlé tous les jours. Si un individu montre des signes de stress, de blessure ou de fatigue, il sera isolé, observé plus attentivement, et retiré si nécessaire. En cas de souffrance trop importante, l’animal sera euthanasié sans douleur à l’aide d’un anesthésiant.
Choix des espèces
L’étude porte sur la grenouille verte, une espèce locale très commune dans les mares et zones humides de la région. Elle est classée comme espèce menacée et joue un rôle essentiel dans l’équilibre des écosystèmes aquatiques. Son choix est pertinent car elle représente un bon modèle pour comprendre comment les amphibiens réagissent face à des changements dans leur environnement, notamment à la présence de nouveaux prédateurs. Les tests portent sur les têtards, c’est-à-dire la phase larvaire des grenouilles, car c’est à ce stade qu’ils sont les plus vulnérables à la prédation. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre comment ces jeunes amphibiens s’adaptent ou réagissent à des signaux de danger. Les prédateurs utilisés sont le xénope et la perche soleil, deux espèces introduites en France depuis plusieurs années et considérées comme envahissantes. Leur présence modifie l’équilibre naturel des mares en entrant en compétition avec les espèces locales. Une troisième espèce, le poisson rouge, est utilisé comme témoin : il n’est pas un prédateur des têtards mais permet de vérifier que les réactions observées sont bien dues à la présence de véritables prédateurs. Ces espèces ont été choisies car elles sont faciles à maintenir dans de bonnes conditions en captivité, ne nécessitent pas de manipulations invasives et permettent de simuler des situations écologiques réalistes. À la fin du projet, les grenouilles seront relâchées sur leur site d’origine, tandis que les espèces exotiques (xénope et perche soleil) seront euthanasiées conformément à la réglementation, car leur remise en milieu naturel est interdite.
Optimisation de la santé gastro-intestinale des volailles nourrit avec des aliments riches en fibres indigestibles par l’ajout d’un prébiotique à base de glycanes
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Faire digérer aux poulets de chair du tourteau de colza et du son de blé, pour réduire la dépendance de la filière au soja importé et abaisser le coût des rations : 240 poussins vont être élevés jusqu'à 35 jours dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont pesés en groupe à 16 et 35 jours, et deux prises de sang de 2 ml chacune leur sont faites à 33 et 34 jours. Le porteur décrit les conditions de production intensive comme une source de stress qui rend les animaux plus vulnérables aux infections, et propose d'y répondre par un additif alimentaire. Une partie des poulets est tuée pour prélever le contenu de leurs intestins, les autres sont abattus en abattoir agréé puis donnés à un zoo pour l'alimentation animale.
Objectifs
L’industrie avicole joue un rôle clé dans la production mondiale de viande, en fournissant une source de protéines à la fois abordable et de haute qualité. Pourtant, malgré sa croissance continue, le secteur est confronté à des défis majeurs dont les conditions de production intensives qui génèrent du stress chez les animaux, les rendant plus vulnérables aux infections pathogènes. Historiquement, les antibiotiques ont été largement utilisés pour limiter la mortalité, traiter les infections et stimuler la croissance. Mais face à la montée alarmante de la résistance aux antimicrobiens, cette approche n’est plus durable. La recherche s’oriente désormais vers des alternatives innovantes, parmi lesquelles les prébiotiques de précision. Ces additifs alimentaires de nouvelle génération, incluant notamment des glycanes de précision, ciblent spécifiquement les voies métaboliques du microbiome intestinal pour renforcer la santé digestive et la résilience des animaux. La composition des aliments influence fortement la diversité et le métabolisme du microbiote intestinal. Ainsi, le choix des ingrédients devient stratégique, surtout dans un contexte où l’industrie cherche à réduire sa dépendance au tourteau de soja importé. Les coproduits comme le tourteau de colza ou le son de blé offrent des alternatives locales et durables, mais leur forte teneur en fibres limite leur digestibilité et leur efficacité nutritionnelle. Les glycanes de précision pourraient lever cette barrière en optimisant l’utilisation des fibres et en modulant favorablement le microbiote, permettant une meilleure intégration de ces ingrédients sans compromettre la croissance ni la santé des volailles. Ce projet vise à démontrer que l’ajout de glycanes de précision dans l’alimentation des poulets de chair permet une valorisation efficace des substituts au soja, tout en maintenant, voir en améliorant, les performances zootechniques, la santé intestinale et l’efficacité nutritionnelle.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer l’alimentation des poulets tout en rendant l’élevage plus durable et économique. Il repose sur l’utilisation de glycanes de précision, un type de complément alimentaire innovant. Concrètement, le projet permettra de 1/ Tester si les poulets digèrent mieux les aliments riches en fibres, comme le tourteau de colza ou le son de blé, grâce aux glycanes de précision. Cela permettrait de garder de bonnes performances de croissance et une bonne santé intestinale 2/ Réduire la dépendance au soja importé, en utilisant des ingrédients locaux. Cela rend l’élevage plus respectueux de l’environnement et plus autonome. 3/ Proposer des recettes alimentaires plus économiques, en valorisant des coproduits souvent sous-utilisés. 4/ Renforcer la santé intestinale des poulets, en agissant sur les bonnes bactéries intestinales. Cela pourrait réduire le besoin d’utiliser des antibiotiques. En résumé, ce projet cherche à nourrir les poulets de manière plus naturelle, plus locale et plus efficace, tout en préservant leur santé et en réduisant les coûts pour les éleveurs.
Procédures
Stress et inconfort des animaux qui seront sortis de leur cage pour être pesés en groupe (
Impact sur les animaux
Inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour la pesée en groupe des animaux et la prise de sang. Ajout d’un marqueur inerte dans l’aliment pour suivre la digestion dans la phase de croissance des animaux J16 à J35.
Devenir
Une partie des animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort pour le prélèvement des contenus intestinaux. Les animaux restants ayant été nourris avec un aliment supplémenté par un additif ayant une autorisation de mise sur le marché, seront mis à mort dans un abattoir agrée avant de rentrer dans la chaine alimentaire animale (donation au zoo).
Remplacement
Avant de tester une nouvelle solution nutritionnelle sur des animaux, les chercheurs utilisent souvent des modèles en laboratoire pour simuler la digestion et observer comment les bactéries intestinales réagissent. Ces tests permettent d’avoir une première idée sur la façon dont les nutriments sont absorbés et comment le microbiote (les bactéries de l’intestin) se comporte. Mais ces modèles ne peuvent pas reproduire toute la complexité d’un animal vivant avec notamment les interactions complexes entre l'alimentation, le microbiote intestinal, le système immunitaire et la physiologie de l'hôte qui se produisent chez un animal vivant Des études en laboratoire ont déjà montré que les glycanes de précision – des additifs alimentaires – peuvent influencer positivement les bactéries intestinales et produire des substances bénéfiques pour la santé. Ces résultats sont prometteurs, mais pour savoir si cela fonctionne réellement chez les poulets dans des conditions d’élevage normales, il convient de passer à des tests sur des animaux vivants. L’objectif est de vérifier si ces glycanes améliorent la croissance, la digestion et la santé intestinale des poulets dans un environnement réel, comme celui des élevages commerciaux.
Réduction
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, d’avoir suffisamment de quantité d’échantillons pour réaliser les analyses et d’obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post mortem seront réalisées sur les contenus intestinaux des animaux afin de générer le maximum d’informations sur le produit évalué.
Raffinement
L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour la pesée en groupe des animaux sont réduits en réalisant les opérations de capture le plus silencieusement possible, par une manipulation délicate des animaux saisis au niveau du tarse juste au-dessus des doigts pour être transférés dans des contenants suffisamment grands pour éviter l’empilement et donc l’étouffement. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour les prises de sang sont réduits par une manipulation délicate des animaux, un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans le procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement. Le raffinement des conditions d’hébergement consiste à étaler de la litière sous forme de copeaux ou de sciure afin d’assurer le confort des animaux par l’isolation thermique, l’absorption de l’humidité et la prévention des pathologies, de rajouter régulièrement de la litière au cours de l’étude pour maintenir une litière sèche. 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 et en adaptant régulièrement la hauteur des lignes d’eau en fonction de l’âge des animaux. L’accès à la nourriture est facilité en adaptant la hauteur des mangeoires en fonction de l’âge des animaux afin que le bord de la mangeoire se trouve au niveau de la poitrine de l’animal. Il consiste aussi à limiter les manipulations des animaux en les pesant uniquement à la mise en place, au changement d’aliment et en fin d’étude afin de déterminer la prise de poids et de suivre l’ingestion alimentaire. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (clochettes qui scintillent, litière), la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie) procurent le maximum de confort aux animaux, et restent conformes à la législation en vigueur. 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
Le prébiotique de précision testé dans ce projet est destiné à être incorporé dans les rations alimentaires distribuées aux volailles (poulets de chair) pour faire face à la variabilité de la qualité nutritionnelle des différents ingrédients entrant dans la composition des régimes alimentaires des volailles. Les animaux livrés seront des poussins de 1 jour (poids moyen 40 g). Ils seront mis en stabulation en cages au sol avec litière et seront élevés jusqu’à l’âge de 35 jours. Des poulets juvéniles et jusqu’à 35 jours d’âge seront utilisés dans cette étude afin d’avoir des animaux dont le développement intestinal soient suffisamment matures, soit après 3 semaines pour les mesures de digestibilités.
Etude de l’effet d’un régulateur de gènes sur la physiologie d’un poisson d’élevage
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturés à l'épuisette, sédatés puis anesthésiés, des bars européens reçoivent une injection dans la cavité ventrale, avant que la moitié d'entre eux ne subisse une hausse de six degrés de la température de l'eau en six heures. 96 bars vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 72 recevront l'injection, et tous seront tués au terme des six heures pour prélever leur tissu interrénal et leur sang. Le projet cherche à valider un marqueur sanguin du stress thermique chez un poisson d'élevage, dans un contexte de réchauffement des océans et d'enjeux aquacoles. Le porteur présente comme un avantage de ce marqueur le fait qu'il se mesure sur une prise de sang "sans nécessiter l'euthanasie de l'animal", alors que les 96 poissons du projet sont tous tués.
Objectifs
L’augmentation de la température des océans liée au changement climatique représente un challenge majeur auxquels les organismes marins doivent faire face. Parmi eux, les poissons représentent une part importante des océans, tant par leur nombre que par leur biodiversité. Le bar européen (Dicentrarchus labrax) est un modèle intéressant pour étudier l’effet des hausses de températures sur les poissons, puisqu’on le retrouve naturellement dans des environnements variés. L’étude de cette espèce est d’autant plus intéressante qu’elle constitue un intérêt majeur en aquaculture. Un des mécanismes mis en place chez les poissons en réponse à des stress tels que l’hyperthermie est l’activation d'une voie permettant la production de l’hormone majeure du stress : le cortisol. De plus, de récentes études ont également mis en évidence l’implication de petites molécules circulantes dans le sang dans la réponse au stress thermique chez les poissons vont permettre de réguler l’expression des gènes. Un de ces marqueurs biologiques en particulier a été identifié, dans des études préliminaires, comme étant différentiellement exprimé chez des bars européens soumis à des challenges thermiques aigus ou chroniques. Par ailleurs, des prédictions bio-informatiques suggèrent ce marqueur jouerait un rôle direct dans la régulation d’un des gènes impliqué dans la production de cortisol. Nous souhaitons donc ici mieux comprendre le rôle de ce marqueur par des tests chez le bar européen.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à vérifier le rôle d’un marqueur biologique spécifique de la réponse au stress thermique chez les poissons. En effet, le cortisol seul ne permet pas de distinguer le type de stress subi par un poisson, alors que ce marqueur moléculaire pourrait être utilisé dans de futures études pour estimer si des poissons vivant en milieu naturel ou en aquaculture sont soumis à un stress thermique. Ce marqueur présente un intérêt supplémentaire : il peut être quantifié directement à partir d’une prise de sang, sans nécessiter l’euthanasie de l’animal. Enfin, cette étude pourrait ouvrir la voie à l’identification d’autres marqueurs moléculaires similaires, chacun caractéristique d’un type de stress, permettant de créer une palette d’outils pour évaluer différents stress chez les poissons.
Procédures
72 poissons seront injectés sous anesthésie (d’une durée de quelques minutes) dans la cavité ventrale (chaque injection dure quelques secondes), soit avec une solution permettant mimant le marqueur biologique étudié, soit avec une solution qui permet d’inhiber la présence de marqueur. Enfin, la moitié des individus seront ensuite soumis à un stress thermique par l'augmentation de la température de l'eau de +6° en 6h. Au terme des 6h, l'ensemble des poissons seront sédatés puis euthanasiés pour des prélèvements post-mortem.
Impact sur les animaux
L’injection dans la cavité ventrale semblable à une piqûre peut induire une légère douleur s’estompant en quelques minutes. La capture à l’épuisette, la sortie de l’eau, les manipulations, les anesthésies ainsi que l’application d’une augmentation de température peuvent induire du stress chez les animaux.
Devenir
Tous les individus seront sédatés puis euthanasiés. Le tissu interrénal et le sang de chaque individu sera prélevé post mortem, le tissu interrénal étant l'endroit où est synthétisée l'hormone du stress, et le plasma extrait du sang permettant de la doser.
Remplacement
Des prédictions bio-informatiques suggèrent que le marqueur identifié dans ce projet jouerait un rôle dans la régulation de l'hormone du stress : le cortisol. Il n’existe pas à l’heure actuelle d’alternative à l’utilisation de l’animal pour mesurer la réponse au stress thermique du bar européen. L'utilisation de l'organisme entier et vivant est donc nécessaire pour répondre à la question scientifique.
Réduction
L’effectif retenu est basé sur un calcul statistique tenant compte d’une mortalité estimée à 20 %. La taille des individus permet de détecter des effets de grande ampleur, cohérents avec les hypothèses biologiques. Ce choix équilibre les exigences scientifiques avec le principe éthique de réduction.
Raffinement
L'injection sera précédée d'une sédation permettant une capture individuelle sans opposition, à l'aide d'une épuisette en silicone limitant l'abrasion de la peau du poisson, puis d'une anesthésie profonde. Durant les 30j d'habituation, les poissons seront observés au moins deux fois par jour. Durant les 6h de stress thermique, les poissons seront continuellement observés. Des points limites ont été clairement établis afin d’assurer le bien-être des poissons et d’éviter toute souffrance, et seront appliqués systématiquement dès lors que les premiers signes seront atteints.
Choix des espèces
Le bar européen (Dicentrarchus labrax) constitue un modèle totalement approprié et pertinent pour l’expérimentation prévue. En effet, le bar européen est une espèce très largement présente dans divers milieux naturels, et est également d’importance majeure pour la pisciculture européenne. De plus, la biologie de ce poisson est très bien connue, et les conditions d’élevage sont parfaitement optimisées pour cette espèce. Les poissons utilisés dans ce projet auront 9 mois. À cet âge, leur taille est suffisante pour que l’implantation d’une puce électronique n’ait pas d’effet néfaste sur l’organisme. De plus, cela permet, après euthanasie, de collecter des organes de taille adéquate pour les analyses ultérieures.
Vaccination contre le rotavirus à l’aide de capsides de bactériophage exposant des antigènes
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
2 268 souris C57BL/6 vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés et leur réponse immunitaire analysée. Elles reçoivent des injections de préparations vaccinales sous anesthésie locale, puis des prélèvements de sang sous anesthésie générale à plusieurs moments après chaque administration, avec des œdèmes attendus au point d'injection. Le vaccin testé repose sur des coques de bactériophage portant des antigènes de rotavirus, virus auquel le porteur attribue plus de 600 000 décès d'enfants par an. Il justifie l'espèce en affirmant que le génome de la souris est "similaire au génome humain à 99 %" et fait de cette souche un modèle de référence "après les primates non humains".
Objectifs
Le projet vise à développer et tester une nouvelle approche vaccinale appelée. Cette approche utilise des capsides de bactériophage, de petites “coques” de virus inoffensives qui peuvent présenter des morceaux de virus ou d’autres antigènes à leur surface pour stimuler le système immunitaire. Dans des travaux précédents, l’équipe a montré que ces capsides pouvaient déclencher des réponses immunitaires efficaces lorsqu’elles portaient un antigène modèle, la ovalbumine. L’objectif actuel est d’utiliser cette plateforme pour prévenir les infections par les rotavirus, qui provoquent des gastro-entérites sévères chez les jeunes enfants et causent chaque année plus de 600 000 décès dans le monde. Les vaccins actuels contre les rotavirus sont vivants atténués, ce qui signifie qu’ils contiennent des virus affaiblis. Bien qu’ils réduisent les infections, ils ne protègent pas complètement et peuvent parfois provoquer des effets secondaires. Notre projet cherche donc à tester si les capsides décorées avec des antigènes de rotavirus peuvent : - Stimuler le système immunitaire chez la souris, - Protéger les souris lorsqu’elles sont exposées au rotavirus. En résumé, il s’agit de développer un vaccin plus sûr et efficace, capable de mieux protéger contre les infections à rotavirus.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de mieux comprendre et tester une plateforme vaccinale et de montrer qu’elle peut être efficace pour prévenir les infections par les rotavirus, un problème majeur de santé publique. Sur le plan scientifique, il permettra de savoir comment cette approche stimule le système immunitaire, en particulier les anticorps et les cellules de défense, contre les rotavirus. À la fin du projet (5 ans), nous aurons identifié les protéines fusion les plus efficaces, ce qui pourra aider à développer de futurs vaccins contre ces virus. Plus largement, les résultats pourraient permettre d’utiliser la plateforme testée pour créer des vaccins contre d’autres maladies importantes, chez l’homme ou les animaux.
Procédures
Des injections de vaccins sous anesthésie locale (n=5, durée 30 secondes) seront faites. Des prélèvements de sang seront réalisés sur les animaux anesthésiés (anesthésie générale) et à différents temps après chaque administration des préparations vaccinales (n=5, durée 5 minutes).
Impact sur les animaux
Des effets indésirables peuvent survenir suite à la vaccination tels que des réactions locales légères (œdèmes) de courte durée. Il est possible que les animaux présentent des douleurs légères et transitoires au point d’injection post-administration. D’après nos travaux antérieurs, il n’est pas attendu d'atteinte systémique.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour prélever les organes et tissus afin d’analyser comment leur système immunitaire a réagi au vaccin.
Remplacement
Ce projet a pour objectif de caractériser les réponses immunitaires induites par la plateforme vaccinale testée. Bien qu’il soit possible de réaliser des études in vitro avec des lignées cellulaires, il est impossible à l’heure actuelle de recréer in vitro la complexité des interactions entre les acteurs cellulaires et moléculaires impliqués dans le fonctionnement du système immunitaire d’un mammifère. Le modèle murin (souris) dont la physiologie est proche de l’homme permet d’étudier la cinétique (intensité et durée) des réponses immunitaires induites par la vaccination et de détecter les effets secondaires potentiels à long terme. Ce modèle permet donc de générer des données indispensables avant de pouvoir tester un vaccin sur des sujets humains.
Réduction
Dans le cadre de ce projet, nous prévoyons d'utiliser un nombre minimal d'animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Sur la base des résultats précédents du laboratoire et de la littérature scientifique existante, nous estimons que 6 souris seront nécessaires par groupe. Ce nombre permettra d’évaluer la significativité des résultats obtenus (comparaison entre plusieurs groupes par une analyse de variance suivie d’un post-hoc test pour comparer entre 2 groupes). Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés dans ce projet, les différentes procédures seront mises en œuvre de façon séquentielle. Ainsi la procédure 1 permettra de sélectionner les protéines fusion les plus efficaces avant de les mettre œuvre dans la procédure 2.
Raffinement
Les souris seront maintenues à raison de cinq souris par cage et bénéficieront d'un environnement enrichi comprenant des nids, des maisons et des tunnels. Les souris seront déplacées délicatement de leur cage vers l'appareil d'anesthésie en utilisant des tunnels, afin d'éviter de les saisir par la queue. Pour garantir leur confort et minimiser le stress, les injections seront réalisées sous anesthésie locale ou générale en fonction du mode d’administration utilisé. Tous les prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie générale à l'isoflurane. Une surveillance quotidienne sera mise en place pour détecter tout signe de douleur ou d'inconfort, tels que la perte de poids, l'hypothermie, une posture voûtée ou un pelage souillé. Si l'un de ces signes apparaît, des mesures appropriées seront prises pour soulager la souffrance de l'animal. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Le modèle murin (souris), avec son génome similaire au génome humain à 99%, constitue, après les primates non humains, un modèle de référence pour les pathologies humaines. Dans ce projet, nous utiliserons la souche C57BL/6. Cette souche est l'une des souches de souris consanguines les plus couramment utilisées dans la recherche biomédicale. Elle présente une grande stabilité génétique et a été largement étudiée. Il existe donc une abondance de données et de connaissances sur sa physiologie, son immunologie et sa réponse aux vaccins. En particulier, les travaux précédents de l’équipe sur des approches vaccinales ont été réalisés en utilisant la souche utilisée. De plus, l’abondance de données dans la littérature scientifique obtenues en utilisant cette souche facilitera l'interprétation de nos résultats et permettra la comparaison de nos données avec celles obtenues dans d'autres études. Les animaux commandés seront vaccinés à 6-12 semaines (jeunes adultes). L'âge de 6 à 12 semaines pour les souris est un âge standard couramment utilisé dans la recherche sur les vaccins. A ce stade de développement, les souris possèdent un système immunitaire mature ce qui permettra d’évaluer l’immunogénicité des vaccins en nous affranchissant de la variabilité liée à un système immunitaire plus ou moins mature. De plus, l’utilisation des animaux à ce stade de développement permettra de suivre la cinétique des réponses immunitaires à long terme (jusqu’à 6 mois) sans être confronté à la sénescence du système immunitaire.
IRON: relations métabolisme du fer et inflammation
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
Privées de fer par leur alimentation pendant quinze jours, ou au contraire supplémentées par injection dans l'abdomen, des souris génétiquement modifiées reçoivent ensuite un stimulant de la réponse immunitaire. Elles sont observées toutes les heures pendant les quatre heures suivantes, le porteur attendant une immobilité et un pelage hérissé chez les lignées déficientes. Leur sang est prélevé dans le sinus situé derrière l'œil, ce qui peut provoquer saignement et hématome. 7 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et toutes sont tuées pour que leurs organes soient prélevés.
Objectifs
Le fer est un métal essentiel chez les mammifères, pour le transport de l'oxygène par les globules rouges et pour de nombreuses fonctions cellulaires. Chez les mammifères, un équilibre de la quantité de fer circulant et stocké dans les différents tissus est finement régulé par plusieurs mécanismes intracellulaires et systémiques. Cet équilibre est altéré dans de nombreuses situations pathologiques. En particulier, la distribution du fer dans l’organisme est largement perturbée lors d'une réaction inflammatoire entrainant une diminution du fer circulant qui peut limiter la production de globules rouges et conduire à une forme d'anémie. Ce projet est la continuité d'un précédent projet qui a permis de révéler l’influence du statut en fer de l’organisme sur l’efficacité de la réponse immunitaire. Ce projet vise maintenant, d'une part à identifier les mécanismes liés à la réponse immunitaire qui influencent la distribution du fer; et d'autre part, à définir l'influence des changements d'apport en fer sur la réponse immunitaire. Afin de répondre à nos questions, le projet prévoit l’utilisation de différentes lignées de souris génétiquement modifiées déficientes pour des voies de signalisation inflammatoires afin de démontrer leur implication dans la modulation de la distribution du fer associée à la stimulation de la réponse immunitaire. L’intérêt à terme est d’apporter des éléments d’amélioration dans le traitement des pathologies inflammatoires et la thérapie contre les agents pathogènes.
Bénéfices attendus
Nos précédentes études ont montré des perturbations dans l’équilibre de la distribution et du métabolisme du fer qui apparaissent lors des processus inflammatoires, inversement le statut en fer influence la réponse inflammatoire. Les signaux impliqués dans ces réponses sont largement incompris. Le projet s’attache à comprendre les processus liés au métabolisme du fer qui influencent la réponse immunitaire et inversement les voies de réponse du système immunitaire qui influencent la distribution du fer. L'utilisation de modèles de souris déficientes pour certains gènes permettra de valider la contribution des voies de signalisation du système immunitaire impliquées dans l'homéostasie du fer. L'influence du fer sur la réponse immunitaire sera aussi précisée et apportera des éléments prédictifs sur l'efficacité de la réponse immunitaire et ouvrira de nouvelles pistes d'exploration de voies thérapeutiques des pathologies inflammatoires. Les résultats feront l’objet de publications scientifiques et les donnée obtenues pourront être utilisées ultérieurement par la communauté scientifique pour des applications en santé humaine.
Procédures
Pour certains animaux avant entrée en procédure, un prélèvement sanguin sera effectué sur animaux vigiles (30 secondes/prélèvement). Pour l'ensemble des animaux un prélèvement sanguin sous ansthésie sera effectué (30 secondes/prélèvement).
Impact sur les animaux
L'ensemble des lignées génétiquement modifiées présentent un phénotype dommageable (déficience de réponse immune) qui ne s'exprime pas dans les conditions d'hébergement de haute qualité sanitaire de notre Etablissement Utilisateur. Les souris génétiquement modifiées auront été génotypés (selon projet autorisé) par l'établissement fournisseur avant d'arriver dans notre Etablissement Utilisateur. La contention de l’animal et la piqure d’aiguille pour injection de traitement ou prélèvement entraînent une douleur légère, de courte durée (quelques secondes). Le prélèvement sanguin au niveau du sinus rétro-orbitaire, peut conduire à des effets indésirables au niveau de l'oeil : saignement, hématome. Dans la partie 1 du projet, les protocoles d’apport/déficience en fer alimentaire, et d’apport de fer par voie intrapéritonéale, sont utilisés depuis plusieurs années au laboratoire. Aucune nuisance n’a été constatée sur les périodes expérimentales utilisées dans le projet. La déficience en fer alimentaire est mise en place sur une courte période de 15 jours maximum, ce qui n’est pas suffisant pour affecter l’érythropoïèse car la durée de vies des globules rouges chez la souris est d’environ 60 jours. Dans la partie 2 du projet, les souris génétiquement modifiées utilisées sont déficientes pour des voies de signalisation inflammatoires. Elles pourront présenter un phénotype dommageable du fait de leur sensibilité plus élevée aux stimulations de réponse immunitaire. Dans notre projet précédent, nous avons pu observer une immobilité légère à modérée et/ou un pelage légèrement à modérément hérissé sur .
Devenir
Le projet nécessite le prélèvements d'organes pour analyse, tous les animaux du projet sont donc mis à mort.
Remplacement
La distribution du fer dans les organes et la réponse inflammatoire mettent en jeu un dialogue complexe entre différents types cellulaires d'organes divers, et le recrutement de cellules de l'immunité depuis la circulation sanguine. Le modèle animal est fondamental dans notre cas, l’étude de l’inflammation et des effets pathologiques ne peut se faire de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes. A ce jour, l’animal de laboratoire reste le seul recours fiable et pertinent permettant d’étudier les mécanismes d’inflammation et de régulation qui nécessitent plusieurs niveaux d’interactions entre système immunitaire et métabolisme du fer, qui ne peuvent être reproduits in vitro ou in silico. Le projet nécessite de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter organes. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des phénomènes biologiques examinés. Nous utiliserons lorsque cela est possible, les cultures de cellules pour tester et valider certaines hypothèses (traffic du fer dans les macrophages). Le modèle cellulaire ne peut remplacer que de façon limitée l’analyse in vivo pour l’acquisition de données, mais permettra une réduction de l’utilisation d'animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe sera réduit au minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence des résultats statistiquement pertinents et reproductibles, sur les paramètres étudiés. Nous utiliserons jusqu'à 5 animaux/groupe x 3 études indépendantes soit 15 animaux maximum pour les groupes contrôles et 12 animaux/groupe x 3 études indépendantes soit 36 animaux maximum pour les groupes sous traitement. Ces nombres tiennent compte de la réalisation d’expérimentations indépendantes nécessaires pour la validation de nos résultats et de nos tests statistiques qui sont réalisés sur de petits effectifs. Les tests statistiques de variabilité avec correction post-test pour effectifs réduits seront réalisés systématiquement pour valider nos résultats.
Raffinement
Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotodienne de l'état clinique des animaux utilisés sera assurée. Les administrations par voies intranasales ou intratrachéales, et le prélèvement de sang en rétro-orbital seront réalisés sous anesthésie gazeuse afin de réduire à un strict minimum le stress et la souffrance de l'animal. Pour les animaux ayant subi une injection de stimulant inflammatoire dans la procédure 2, l’expression de douleur (immobilité, un pelage hérissé, ou comportement anormal) peut apparaître au cours des 4h suivant l’injection, une surveillance chaque heure au cours de ces 4 heures sera mise en place afin de quantifier l’expression de douleur, des aliments humides pourront être fournis pour favoriser la prise alimentaire, une prise de température pourra être réalisée, et le cas échéant d’appliquer les points limites du projet. Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. Des points limites (grille de scoring) suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. La stimulation réalisée n’induit aucun dommage chez la souris de type sauvage à la dose et au temps de stimulation utilisés, d’après notre expérience et la littérature. Selon les résultats de notre précédente étude, certaines lignées de souris utilisées présentent une réduction de leur réponse immune et peuvent exprimer une sensibilité accrue à ces stimulants de réponse immunitaire, qui s'observe par une immobilité et/ou un pelage hérissé. Des mesures particulières de suivi seront mises en place : les animaux seront observés toutes les heures pendant les 4 premières heures après injection du stimulant, puis quotidiennement, afin de quantifier les phénomènes douloureux et de mettre en place l’analgésie ou la mise à mort si les animaux atteignent le point limite défini dans les procédures.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Les mécanismes de régulation de métabolisme du fer sont identiques chez la souris et l'homme. - L'espèce murine est le modèle pour lequel nous disposons de lignées génétiquement déficientes pour les voies de l'inflammation 'intérêt dans notre projet. - La souris est le mammifère de laboratoire le plus utilisé par la communauté scientifique internationale et pour les études de pathologies, notamment dans les modèles de réponse immunitaire. Les animaux seront utilisés au stade adulte, à l’âge de 2 à 15 mois à l’arrivée afin de disposer d’organes avec un processus de développement terminé, et dont le système immunitaire est mature. L’âge minimal de 2 mois permet de garantir un système immunitaire mature et un processus de développement corporel terminé. La quantité de fer et sa distribution dans les tissus évoluent avec l’âge chez les mammifères. En effet en cas de défaut de régulation d'entrée du fer, une accumulation progressive du fer se développe. L’utilisation d’animaux âgés jusqu'à 15 mois permet de pouvoir analyser l’établissement de la répartition du fer chez les animaux génétiquement modifiés au cours de la vie. Chaque lot d'animaux utilisés sera d'âge homogène. Des lots de différents âges pourront être utilisés.