Procédures modérées
Analyse de la conduction nerveuse et de la locomotion suite à une anomalie du maintien de la myéline périphérique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Génétiquement modifiées pour ne plus maintenir correctement la gaine de myéline de leurs nerfs, 1 088 souris développent un trouble neurologique progressif, avec perte de poids, posture anormale et difficulté à s'alimenter. Elles subissent une biopsie, quatre injections, la pose d'électrodes d'électromyographie et des tests de locomotion, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Toutes sont tuées pour prélever leurs tissus. Le porteur affirme que le modèle murin est "indispensable" et teste au passage une molécule censée corriger ces anomalies.
Objectifs
Le projet étudie la formation et le maintien de la myéline, la gaine qui entoure et protège les nerfs. Cette gaine est essentielle pour que les signaux nerveux circulent rapidement. Quand elle est altérée, cela peut provoquer des problèmes de mouvements. Nous utiliserons des souris génétiquement modifiées pour comprendre comment une modification de l’ARN, influence le maintien de la myéline, la conduction nerveuse et le comportement moteur. Nous testerons également une molécule qui pourrait corriger ces anomalies. A terme, ces études permettront de proposer de nouvelles approches thérapeutiques chez les patients porteurs de mutation du gène étudié.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer les conséquences fonctionnelles d’une invalidation d’un gène sur le maintien de la gaine de myéline du système nerveux périphérique. A terme, ces études permettront d'améliorer le diagnostic chez les patients et améliorer les approches de thérapie.
Procédures
Plusieurs contentions, une biopsie (quelques secondes), 4 injections (environ 5 sec), ainsi que la pose d’électrode pour l’électromyographie seront réalisés. Des tests de locomotion seront également effectués, avec un entrainement au préalable.
Impact sur les animaux
La contention et la biopsie peuvent provoquer un stress chez l’animal. Les différentes injections et la pose d’électrode pour l’électromyographie entraineront un stress et une douleur légère au point d’injection (environ 5 sec). Après injections, les souris présentent un phénotype neurologique progressif lié à des anomalies centrales et périphériques accompagné d’une perte de poids, une posture anormale, et une difficulté à s’alimenter. Ces paramètres seront surveillés régulièrement.
Devenir
Chaque animal sera mis à mort afin de prélever des tissus pour différentes études (transcriptomique, microscopie, immunohistochimie…).
Remplacement
Le recours à l’utilisation d’un modèle animal est indispensable afin de comprendre comment le gène d’intérêt impacte le maintien de la gaine de myéline du système nerveux périphérique et la fonctionnalité des neurones. L’étude des mécanismes impliqués ne peut pas être réalisée uniquement in vitro car elle nécessite des interactions entre les différents types cellulaires et doivent être mesurées in vivo.
Réduction
Le nombre de souris est réduit à son minimum. Les données seront donc analysées avec des tests adaptés aux petits effectifs. Des tissus seront collectés après mise à mort afin d’approfondir les études au niveau du gène et de la cellule. Chaque souris génèrera donc de nombreuses informations.
Raffinement
Les points limites définis dans le projet seront strictement appliqués et la douleur sera limitée à son maximum. Une grille de score adaptée à la procédure sera mise en place. L’accès à l’eau et à la nourriture sera facilité, avec la nourriture placée directement dans la cage pour limiter le stress. Les animaux auront des séances de training (entrainement) pour les préparer aux différents tests comportementaux (test d’agrippement, rotarod, test de la poutre et test de la tige verticale).
Choix des espèces
Les mécanismes impliqués dans la formation et le maintien de la gaine de myéline sont très conservés entre l'homme et la souris. En particulier, les phénotypes observés après délétion d’un grand nombre de gènes sont très similaires dans les deux espèces. De plus, il existe un ensemble d’outils qui ont été développés quasiment exclusivement chez la souris. Les souris sont injectées entre 4 à 5 semaines lorsque la gaine de myéline est mature.
MODIFICATION – La modulation de la voie de signalisation KRAS peut-elle améliorer la réponse des cancers bronchiques à la radioimmunothérapie ?
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 550 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant environ quatorze jours, des gavages et une irradiation de la tumeur sous anesthésie générale. Les retombées annoncées, faire de la triple combinaison un traitement de référence de certains cancers, sont renvoyées au conditionnel. Le porteur affirme que le recours à un modèle animal est "indispensable", les interactions du microenvironnement tumoral ne pouvant selon lui être reproduites in vitro.
Objectifs
Le but du projet consiste en l’étude de l’efficacité antitumorale de la radiothérapie associée à un médicament inhibiteur ainsi qu’à une immunothérapie. Le rôle de la ferroptose dans les effets observés précédemment et comment mieux exploiter cette mort cellulaire afin de potentialiser les effets de la triple combinaison de traitement. L'immunnothérapie permet d'inhiber une molécule qui induit une polarisation des lymphocytes T du microenvironnement tumoral vers un phénotype anti-inflammatoire et pro-tumoral. De récentes études montrent que l’association de la radiothérapie et d’une immunothérapie ciblant cette voie est susceptible d’améliorer la réponse antitumorale en comparaison avec l’immunothérapie seule. De plus, d’autres études ont montré que l’utilisation de cet inhibiteur combiné avec la radiothérapie, entrainait une réponse antitumorale
Bénéfices attendus
Les résultats de ces expériences pourraient, en expliquant le mécanisme d’action des interactions des traitements, ouvrir la voie à de nouveaux schémas thérapeutiques, dans lesquels la triple combinaison thérapeutique pourrait constituer un traitement de référence dans certains cancers. De plus, l’utilisation d’inducteur ou d’inhibiteur pourront nous permettre (i) d’exploiter cette mort cellulaire dont les cellules sont particulièrement dépendantes et (ii) d’élucider la proportion que représente la ferroptose dans les effets observés en réponse à notre triple combinaison de traitement.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection sous-cutanée (anesthésie locale) de cellules tumorales, à des injections intrapéritonéales quotidienne (anesthésie locale) durant environ 14 jours ainsi qu'à trois gavages lors des différentes procédures. Pour finir les souris subiront également sous anésthésie générale une irradiation localisée de la tumeur.
Impact sur les animaux
Le developpement de tumeurs sous-cutané chez la souris peut entrainer une gêne chez ces dernières lorsque la tumeur sous-cutané va grossir. De plus, les diférentes injections sous-cutanées, intra-péritonéales ainsi que les gavages sont suscetibles d'entrainer chez l'animal un stress du a la manipulation de l'animal et aux différents traitements appliqués ainsi qu'une douleur légère et temporaire. Il en est de même pour l'irradiation des tumeurs des souris qui va déclencher un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédures, pour examens sur tissus post-mortem.
Remplacement
L’utilisation d’un modèle animal est indispensable car les interactions au sein du microenvironnement immunitaire tumoral est au centre des effets de la triple combinaison, impliquant des composantes cellulaires et moléculaires impossibles à reproduire actuellement dans des modèles ex-vivo. Nous allons donc procéder à des expériences in vivo utilisant des modèles murins, mais aussi des expériences in vitro complémentaires en utilisant le modèle de culture d’organoïdes murins.
Réduction
Pour chaque point expérimental nous utiliserons le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats significatifs d’un point de vue statistique. Nous comptons utiliser 4 lignées cellulaires tumorales (génétiquement modifié pour les différentes voies de signalisation étudiées). Le nombre mnimal d'animaux, nécessaire et suffisant, a été déterminé grâce à un calcul de puissance.
Raffinement
Les animaux seront élevés en groupe, avec un équipement et des conditions sanitaires adéquates. Pendant la durée de l’expérience, ils restent dans leur environnement habituel. Les animaux seront en groupes sociaux de 5. Les protocoles d’exposition aux agents anticancéreux ont déjà été utilisés chez les souris et ne donnent pas lieu à des manifestations de gêne ou de douleur chez les animaux. Les animaux seront suivis quotidiennement pour observer leur comportement, et dès l'apparition d'un signe de douleur, ils recevront un antiinflammatoire non stéroïdien ou un analgésique. Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale ou locale pour limiter la douleur et le stress des animaux. Les injections seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne). Les animaux seront hébergés en groupe dès leur réveil et recevront nourriture et boisson ad libitum. Des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Dans ce type de combinaison thérapeutique, le recours à l’utilisation d’un modèle animal (organisme vivant entier), est indispensable car les interactions entre radiothérapie et immunothérapie au sein d’une tumeur obéissent à des processus cellulaires complexes impliquant de multiples voies immunitaires et métaboliques impossibles à reproduire in-vitro.
Effet de la dépression sur l’anhédonie olfactive chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Soumises à un stress chronique pouvant durer jusqu'à sept semaines puis à une chirurgie du crâne pour imagerie et optogénétique, 702 souris vont toutes être tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour la plupart et sévère pour 204 d'entre elles. Le porteur décrit des blessures liées aux attaques entre congénères, une hypothermie lors des tests et une douleur post-chirurgicale, ainsi que neuf tests comportementaux sans les nommer un à un. L'objectif est de comprendre pourquoi la dépression altère la perception agréable des odeurs. Les bénéfices thérapeutiques évoqués, promouvoir le bien-être "par les odeurs", restent une perspective lointaine face à des atteintes immédiates et certaines.
Objectifs
Contexte de travail Des études chez l’Homme ont montré que les patients dépressifs pouvaient présenter des troubles de l’olfaction. Parmi les différentes dimensions de la perception olfactive (altérations du seuil de perception, de la discrimination, de l’identification), celle qui semble le plus robustement touchée chez l’homme dans la dépression est le jugement de la valeur hédonique de l’odeur. Une altération de cette dimension hédonique des odeurs provoque des troubles de la prise alimentaire ou de l’humeur, ce qui impacte fortement la dégradation de la qualité de vie et pourrait aggraver le syndrome dépressif. Il va s’agir ici de comprendre les mécanismes neuronaux impliqués dans ces altérations de la perception des odeurs lors de la dépression.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet apporteront des éléments déterminant pour la compréhension des mécanismes de codage de la valeur hédonique de l’odeur et de ses modulations par la pathologie au cours de l’âge. Il s’agit d’un pan entier de la physiologie olfactive dont les processus fondamentaux restent très méconnus. Ce travail, d’un point de vue plus appliqué, devrait fournir de nouvelles pistes thérapeutiques pour promouvoir le bien être par les odeurs.
Procédures
Les animaux seront soumis à un stress chronique pouvant aller de 8 jours à 7 semaines selon le type de stress utilisé afin de produire chez l’animal un état de type dépressif. Afin d’étudier l’effet du stress sur la perception des odeurs, les animaux seront soumis à des test comportementaux visant à vérifier leur état de type dépressif et d’évaluer leurs déficits olfactifs (9 tests). L’ensemble de ces tests comportementaux s’étalera sur 3 semaines et sera effectué sur des groupes d’animaux ayant subis des stress différents pour étudier l’effet du type de stress. Afin d’analyser la dynamique des réseaux neuronaux impliqués dans les déficits olfactifs, nous utiliserons une approche d’imagerie calcique biphotonique nécessitant une chirurgie. L’ensemble de cette intervention comprend la chirurgie, la phase de récupération et les enregistrements pendant l’exposition a des odeurs et s’étend sur 2 mois maximum. Afin de définir l’effet de la manipulation de ces réseaux neuronaux, nous utiliserons la méthode de l’optogénétique nécessitant une chirurgie. L’ensemble de cette intervention comprend la chirurgie et la phase de récupération et s’étend sur 2 mois maximum. Les souris seront hébergées seules entre 3 jours et 12 semaines selon le test. Les souris subiront une restriction alimentaire puis hydrique de 12 heures par restriction (1 fois).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendues sur les animaux sont les suivants : - Stress précoce : stress, perte de poids liés aux mauvaises interactions des souriceaux avec la mère - Stress social : stress, blessures physiques liées aux attaques des souris - Stress imprédictible : stress, hypothermie liée aux tests comportementaux, blessures physiques liées à la mise en présence de congénères en nombre surnuméraire, perte de poids liée à la privation alimentaire et/ou hydrique. - Chirurgie : stress et douleur légère de courte durée liés à la contention légère pour l’injection d’anesthésique ou analgésique. Douleur, perte de poids, hypothermie, stress, apathie, stéréotypie liée à la chirurgie stéréotaxique.
Devenir
Tous les animaux utilisés seront mis à mort afin de récupérer le cerveau et contrôler les injections ou analyser l’activité neurale.
Remplacement
L’étude de processus physiologiques et plus particulièrement l’étude des bases neuronale du comportement nécessite l’utilisation d’animaux vivants et ne peut s’envisager sur modèles strictement in vitro. Dans ce contexte, nous utiliserons des souris mâles et femelles, jeunes adultes. Le choix de cette souche est principalement motivé par les données déjà acquises sur ce modèle dans le domaine de l’olfaction et du stress par notre équipe et d’autres.
Réduction
Nous étudions les bases neuronales du comportement. Les données bibliographiques et les prédictions statistiques montrent qu'il faut 5-12 souris minimum par groupe (un calcul préalable de puissance sera effectué en fonction du nombre de groupe expérimentaux). De plus, pour nous assurer de la fiabilité statistique, nous randomiserons les animaux et les groupes. Nous corrèlerons les données cellulaires et comportementales des mêmes animaux grâce à des statistiques appropriées ce qui réduira le nombre d’animaux utilisés. Afin de réduire le nombre souris utilisé, chaque souris sera utilisée comme agresseurs pour 2 à 3 cohortes expérimentales. Ce nombre étant limité par l'age de la souris.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupes de 2 à 5 animaux par cage dans notre animalerie avec boisson ad libitum. Des pièces adaptées seront utilisées. Nous veillerons au maximum à limiter les atteintes au bien-être animal. Les animaux feront l’objet d’une surveillance rapprochée, à l’aide d’une grille d’évaluation, pour détecter les points limites de souffrance. Le poids des animaux sera mesuré quotidiennement. Une perte de poids supérieure à 20% ou un signe révélateur de souffrances engendrera une surveillance supplémentaire jusqu’à euthanasie en cas de nécessité. Le comportement et la posture des souris seront également observés afin d’évaluer le degré de bien-être ou de douleur. Pour réduire l’impact physique et psychique de la procédure, un temps de récupération d’une semaine minimum sera systématiquement permis après chirurgie. De la sciure avec copeaux longs sera utilisée afin que l’animal puisse faire un nid et une période d’habituation avec l’expérimentateur sera permise. L’expérimentateur pratiquera du nursing post chirurgie avant le training. Concernant les expériences in-vivo tête fixée, les animaux seront habitués graduellement au matériel de contention afin de minimiser le stress de l’animal. Le bien-être des animaux avant, pendant et après l’opération sera surveillé et nous utiliserons des anesthésiques, analgésique et antalgique. Les animaux après opération seront contrôlés quotidiennement pendant toute la phase de récupération. Après injection de traceurs ou virus, les animaux seront maintenus en groupe par cage. Après implantation de prismes en verres ou fibres optiques, les animaux seront seuls pour éviter l’altération du matériel fragile. Les cages sont transparentes pour permettre aux animaux de se voir et communiquer.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris car son comportement et l’importance écologique de la fonction olfactive de cette espèce sont particulièrement adaptés à la question de recherche qui nous intéresse. De plus, l’ensemble des données antérieures a été obtenu chez cette espèce, elle est classiquement utilisée dans ce type d’étude et nos données pourront être comparées à celles de la littérature. Pour tester les effets du stress imprédictible et du stress social sur la perception des odeurs des animaux adultes seront utilisés (souris de 8 semaines au début de l’expérience). Le stress précoce est réalisé chez des animaux entre 4 et 11 jours après la naissance. Il sera donc nécessaire de réaliser la reproduction des animaux au laboratoire pour tester les effets du stress précoce sur la perception des odeurs. Les effets du stress seront ensuite évalués de façon comportementale chez l’animal adulte. Dans les 2 conditions, les animaux femelles et mâles seront testés.
MODIFICATION Mise en place et caractérisation d’un nouveau modèle d’adversité précoce chez la souris C57Bl/6.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
510 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, une partie réutilisée, les autres tuées. Les mères et leurs petits sont soumis à un protocole de stress précoce, les mâles adultes servant d'agresseurs dans des séances de défaite sociale, et les petits sont tués pour prélever leur cerveau. L'objectif est de mettre au point chez la souris un modèle de traumatisme de l'enfance transposé de l'humain, en vue de futurs travaux sur des lignées génétiquement modifiées. Cette version modifiée ajoute trois tests comportementaux que le porteur qualifie d'"essentiels" pour affiner les mesures.
Objectifs
L’hypothèse de la programmation précoce des maladies de l’adulte souligne l’importance de la période périnatale comme fenêtre critique de sensibilité aux facteurs environnementaux. Ainsi, la littérature scientifique a révélé que l’adversité dans l’enfance (trauma, abus, négligence) augmente le développement de troubles anxieux et dépressif à l’âge adulte chez l’humain. Le modèle de séparation maternelle chez le rat engendre des altérations physiologiques et comportementales chez la descendance adulte, permettant ainsi l’étude des mécanismes physiologiques sous-tendant les effets à long terme du stress précoce. Cependant, ce modèle a donné des résultats inconsistants chez la souris, limitant grandement l’accès à des modèles génétiquement modifiés, et ainsi à la compréhension des mécanismes sous-jacents. Une des limites des études antérieures est l’utilisation systématique chez la souris du paradigme utilisé chez le rat, alors qu’il s’agit de 2 espèces distinctes. Nous proposons ainsi dans ce projet de caractériser et valider un nouveau protocole de stress précoce chez la souris en nous basant sur le modèle de défaite sociale déjà caractérisé et validé chez cette même espèce. Les conséquences de ce nouveau protocole seront étudiées chez la descendance mâle et femelle à l’âge adulte en évaluant les comportements de type « anxieux » et « dépressifs ». Ce protocole sera comparé à un nouveau protocole de séparation maternelle couplé à un sevrage précoce publié récemment pour identifier le protocole de stress précoce entrainant les comportements de type « anxieux » et « dépressifs » les plus robustes. L’objectif à plus long terme de ce projet sera de réemployer ce nouveau protocole en utilisant des modèles génétiquement modifiés qui permettront une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant la vulnérabilité émotionnelle dans un contexte d’adversité précoce.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de caractériser un nouveau modèle de stress précoce chez la souris. En effet les souris sont résistantes aux modèles couramment employés aujourd’hui (notamment la séparation maternelle), bloquant ainsi le potentiel accès à des modèles transgéniques. Cependant ces souris constituent le fond génétique de la plupart des modèles transgéniques de la littérature. Il est donc essentiel de valider une procédure robuste et reproductible de stress précoce. Ce projet servira ainsi de base pour de futurs projets s’intéressant à l’adversité dans l’enfance et nécessitant l’emploi du modèle murin. Ce dernier permet en effet d’accéder à des modèles génétiquement modifiés qui permettraient de mieux comprendre les bases moléculaires des liens entres stress précoce et développement de troubles anxieux et dépressif à l’âge adulte.
Procédures
Des prises de sang seront réalisées à la veine de la queue sur une partie des animaux vigiles pour mesurer les niveaux de stress des animaux. Le volume de sang sera adapté au poids de l’animal et il y aura un maximum de 2 prélèvements par animal. Une partie des animaux sera soumise à des procédures comportementales de façon journalière (5 jours sur 7) durant 3 à 4 semaines, nécessitant une légère déprivation alimentaire, qui n’entrainera qu’une légère perte de poids surveillée tout au long de la procédure. MODIFICATIONS 3 TESTS COMPORTEMENTAUX SONT AJOUTES SUR LES MEMES ANIMAUX DE LA PROCEDURE 1 (MARBLE TES (TEST ENFOUISSEMENT BILLES FREQUENCE 1FOIS DUREE 20 MIN) OU DE LA PROCEDURE 3 (TEST DE MEMOIRE SOCIALE DUREE 20MIN ET TEST D’INTERACTION SOCIALE DIRECTE DUREE 6 MIN). ILS SONT ESSENTIELS POUR AFFINER LES MESURES COMPORTEMENTALES ILS SERONT EFFECTUES 1 SEULE FOIS CHACUN.
Impact sur les animaux
- De par sa nature et son objectif le protocole de stress social que nous allons utiliser pour modéliser les pathologies psychiatriques entraine un stress chez la souris. Celle-ci présente une élévation des comportements de types anxieux. Néanmoins l’état général de la souris n’est pas altéré d’après notre expérience au laboratoire et la littérature disponible. En effet, les animaux ne perdent pas de poids au cours du protocole et leur activité locomotrice n’est pas affectée. Les animaux sont observés durant les tests et après les tests et des soins appropriés sont mis en place en cas de besoin - Concernant la descendance, les protocoles de stress précoce visent à générer des comportements émotionnels de type « anxieux » et « dépressifs », qui sont l’objet de cette étude. Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes et n’induisent pas de stress majeur induisant une altération de l’état général des animaux. Enfin, les procédures de conditionnement opérant nécessitent une restriction alimentaire légère limitée à la phase d’apprentissage (maintien à 90% du poids ad libitum).
Devenir
Pour les procédures 1, 2 et 3 : - Les souris mâles adultes utilisées pour la défaite sociale et les mères seront soit mises à mort soit réutilisées par des membres du laboratoire dans d’autres expériences à chaque fois que ce sera possible pour répondre aux besoins de réduction de la règle des 3R. - Les petits seront euthanasiés à la fin de la procédure par raison scientifique afin de récupérer le tissu cérébral pour des analyses biochimiques et histologiques.
Remplacement
L’objectif du projet étant de caractériser et de valider un nouveau protocole de stress précoce dans un modèle murin et d’étudier les conséquences de ce stress sur le développement de troubles anxieux et dépressifs chez la progéniture à l’âge adulte. L’emploi de modèle animaux est donc nécessaire pour répondre à la question posée. L’utilisation du modèle murin se justifie pour les prochaines étapes du projet qui nécessiteront l’emploi de modèles génétiquement modifiés pour comprendre les bases moléculaires de ces comportements.
Réduction
Pour respecter la règle de réduction du nombre d'animaux utilisés, les souris mâles adultes utilisées pour la défaite sociale seront employées durant plusieurs sessions consécutives de ce protocole. Ces animaux seront proposées aux autres utilisateurs puisqu'ils n'auront pas reçu de traitements particuliers. De la même manière, les mères pourront être proposées aux autres utilisateurs. Le nombre total maximal d’animaux prévus dans le projet est de 510, mais ce nombre est susceptible d’être revue à la baisse, en fonction du succès des reproductions réalisées.
Raffinement
- Les animaux seront hébergés en cages collectives (sauf exceptions précisées par la suite) et dans un environnement enrichi (igloo, bâtons à ronger et lanières de papier). - Du fait de la restriction alimentaire durant les expériences de conditionnement opérant, les animaux seront observés et pesés tous les jours de la semaine. - Pour limiter le stress lié au tests comportementaux les souris seront manipulées régulièrement en amont afin de limiter le stress induit par l’expérimentateur.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car ce sont des animaux de petite taille qui peuvent donc être facilement hébergés à l’animalerie dans de bonnes conditions d’élevage. Nous choisissons de travailler chez la souris plutôt que chez le rat car de nombreuses souris transgéniques sont disponibles ce qui n’est pas le cas chez le rat, ce qui sera nécessaire pour la continuité du présent projet. - Les femelles seront achetées directement gestantes auprès du fournisseur. - Les souris utilisées pour la défaite sociale seront d’anciens mâles reproducteurs et arriveront donc à l’âge adulte (après 4 mois). - Les expériences de comportement sur la descendance démarreront sur des animaux âgés de 12 semaines et plus car le phénotype apparaît à l’âge adulte.
Rôle des macrophages dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Opérées du cœur pour déclencher un infarctus, 2 920 souris vont toutes être tuées à l'issue, dont 2 400 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 520 sévère. Chacune peut aussi subir jusqu'à dix-huit gavages, autant d'injections et trois échocardiographies sous anesthésie. Le porteur juge le modèle animal "indispensable" au motif que la réparation cardiaque met en jeu plusieurs organes. Les bénéfices, de possibles cibles thérapeutiques, restent au conditionnel face à un infarctus provoqué chez près de 3 000 souris.
Objectifs
L’infarctus du myocarde (communément appelé "attaque cardiaque") est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du cœur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et voies moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’inflammation, les macrophages, dans la réparation du cœur après l'infarctus. Une opération permettra de déclencher de manière contrôlée un trouble cardiaque chez les souris. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie, et la réparation du coeur après l'infarctus du myocarde sera étudiée. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires de la réparation du coeur après un infarctus et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de la réparation du coeur après infarctus, ce qui constitute une étape essentielle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l'infarctus du myocarde.
Procédures
Gavages (jusqu'à 18 fois, quelques secondes) ; Intervention chirurgicale sous anesthésie (1 fois, 30 minutes); Echocardiographie sous anesthésie (3 fois, 15 minutes); Injections (jusqu’à 18 fois, quelques secondes); prélèvement sanguin (1 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, inconfort lié au gavage, potentielle douleur au point d'injection, stress et hypothermie liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure.
Remplacement
Bien que des études bio-informatique et de culture cellulaire soient menées pour étudier les hypothèses de ce projet, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle animal indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet est déterminé par d’utilisation d'outils statistiques adaptés. Les différences de mortalité liées au sexe existant dans ce modèle (mortalité accrue chez les mâles comparés aux femelles) ont été prises en compte dans le calcul du nombre d'animaux. Des tests statistiques appropriés pour l’analyse des données obtenues ont été prédéfinis. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle". L'information qui peut être récupérée à partir d'un seul animal est optimisée.
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue par les expérimentateurs, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. L'infarctus du myocarde se manifeste à l'âge adulte: l’infarctus du myocarde sera induit chez des souris âgées entre 8 et 16 semaines, chez lesquelles le système cardio-vasculaire est à maturité.
Ouverture des barrières hémato-médullaire et hémato-encéphalique combinée à un traitement anti-inflammatoire dans plusieurs modèles murins de Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
416 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à vingt-trois injections sur dix semaines, dont 336 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 40 opérées puis tuées sans réveil. S'y ajoutent l'ouverture répétée des barrières entre le sang et le système nerveux central par ultrasons sous anesthésie, des électromyographies et, pour certaines, une biopsie. Les modèles murins portent une sclérose latérale amyotrophique qui entraîne une paralysie progressive. Le porteur espère ralentir la maladie en faisant pénétrer des cellules immunitaires dans le système nerveux, un bénéfice pour les patients formulé au conditionnel.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique est une maladie neurodégénérative grave qui touche 7000 adultes en France, caractérisée par une atteinte des motoneurones au niveau du cortex et de la moelle épinière et résultant par la paralysie et le décès des patients 2 à 5 ans après le diagnostic. Le seul traitement utilisé en clinique, le Riluzole, ne permet de prolonger la survie que de 2 mois en moyenne. Les barrières entre le sang et le cerveau, hémato encéphalique et entre le sang et la moelle épinière, hémato médullaire sont des structures limitant le passage des molécules du sang vers le système nerveux central et représentent donc un challenge dans le traitement des maladies neurologiques et particulièrement de la sclérose latérale amyotrophique, qui ne trouve à ce jour pas de traitement satisfaisant. Il est aujourd’hui possible d’ouvrir cette barrière de manière transitoire et sans danger. Il a été montré que certaines cellules immunitaires dans des modèles murins de sclérose latérale amyotrophique permettaient de ralentir la progression de la maladie. L’objectif de notre étude sera de réaliser une approche combinée, avec une stimulation de ces cellules immunitaires associée à une ouverture transitoire des barrières hémato-médullaire et encéphalique, permettant d’augmenter leur infiltration dans le système nerveux central pour ralentir d’autant plus la progression de la maladie.
Bénéfices attendus
L’objectif de cette étude est de chercher à ralentir la progression de la maladie, en induisant une immunomodulation locale par ouverture des barrières hémato-médullaire et encéphalique, et stimulation de certaines cellules immunitaires. A plus long terme, en cas d’efficacité, un passage en essai clinique chez l’homme est envisagé. Des méthodes existent déjà chez l’homme pour ouvrir la barrière hémato encéphalique et un dispositif d’ouverture adapté aux patients atteint de sclérose latérale amyotrophique pourrait voir le jour si l’étude préclinique s’avère positive.
Procédures
Les modèles murins de sclérose latérale amyotrophique et les souris non génétiquement modifiées commerciales seront soumis à plusieurs injections d’un traitement immunomodulateur (animal vigil, 23 injections sur 10 semaines, 1 minute), des prélèvements sanguins (animal vigil, 10 maximum sur 10 semaines, 1 minute), des mesures de force musculaire et ou d’endurance (animal vigil, 17 fois sur 17 semaines, 5 minutes), contrôle du poids (animal vigil, 1 fois par semaine pendant 17 semaines, 2 minutes). Une biopsie sera réalisée pour unne vérification du génotype des souris provenant de fournisseurs extérieurs (animal anesthésié/analgésie lors de la première anesthésie pour ultrasons, 1 seule fois, 30 secondes) Ouverture des barrières hémato-médullaire ou encéphalique (animal sous anesthésie générale et analgésie, pendant 1h, 1 fois toutes les 2 semaines pendant 7 semaines, 5 minutes pour la procédure d’ouverture). Mesures électromyographiques pour tester la fonctionnalité des neurones moteurs au stade symptomatique de la maladie sous anesthésie générale, avec une analgésie (procédure durant 8minutes).
Impact sur les animaux
Les souris seront soumises à plusieurs injections qui pourront engendrer une douleur légère, de courte durée. Dans de rares cas, les injections répétées pourront, par exemple, engendrer une péritonite ou une inflammation au niveau oculaire. Les tests de mesure de force pourront engendrer un léger stress. Les prélèvements sanguins pourront créer un hématome. Le phénotype des animaux pourra entrainer une faiblesse musculaire conduisant à une paralysie. L’exposition aux ultrasons requiert un rasage et pourra engendrer un léger stress aux animaux. Cependant, toute la procédure, rasage et exposition aux ultrasons, se fait sous anesthésie générale. L’anesthésie pourra engendrer une hypothermie et un risque de détresse cardio-respiratoire. Le phénotype des modèles murin de sclérose latérale amyotrophique (SLA) se traduit par une perte de poids, une perte de force musculaire et une paralysie progressive, au cours de la maladie. Les sites d’injection et de prélèvement peuvent s’infecter. La manipulation des animaux pourra induire un stress. Les biopsies réalisées chez les souris provenant de fournisseurs extérieurs (sous anesthésie générale, lors de la première anesthésie pour ultrasons) pourront induire une douleur légère et de courte durée.
Devenir
A la fin de chaque procédure, tous les animaux sont euthanasiés pour permettre le prélèvement des différents tissus d’intérêt qui sont affectés par la maladie, notamment le tissus nerveux, les nerfs, les muscles et les cellules sanguines, pour des analyses histologiques ou transcriptomiques.
Remplacement
Ces modèles animaux sont actuellement les seuls qui permettent de reproduire la paralysie progressive chez l’adulte dans le cadre de la sclérose latérale amyotrophique et donc de modéliser la physiopathologie humaine. Ils sont aussi le seul modèle permettant d’étudier un effet sur la progression de la maladie, raisons pour lesquelles notre projet nécessite l’utilisation de modèle de souris à progression rapide et lente. Divers travaux ont déjà mis en œuvre des expériences utilisant des cultures cellulaires pour montrer l’intérêt des molécules que nous souhaitons tester. Dans le cadre de ce projet combinant l’administration d’un traitement anti-inflammatoire et l’ouverture transitoire des barrières hémato-médullaire et encéphalique, il n’est pas possible d’évaluer leurs effets sur la progression de la maladie et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central avec de telles cultures cellulaires. L’intérêt du projet est de mesurer un effet de l’entrée de ces cellules protectrices dans le système nerveux central, par rapport à l’effet de la périphérie, afin de pouvoir augmenter l’effet bénéfique. Nous avons donc besoin d’un modèle ayant un système nerveux central, un système vasculaire et un système nerveux périphérique, donc, un système animal. Nous utilisons la souris car, c’est dans cette espèce que le modèle de SLA est le plus représentatif de la progression de la maladie qui se développe chez les patients atteints de SLA.
Réduction
Nous utiliserons au maximum 416 souris dans ce projet, la taille des effectifs a été établie de façon à obtenir un résultat statistiquement significatif et d’obtenir une conclusion scientifique à l’ensemble de nos travaux. Le nombre de souris par groupe sera déterminé par un calcul de puissance utilisant les mêmes aspects méthodologiques nous ayant permis d’obtenir des résultats significatifs pour nos travaux précédents.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Acclimatation minimale de 7 jours pour les animaux provenant des fournisseurs extérieurs. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères du même sexe (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et l’état des animaux est vérifié quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Des petites maisons en carton et des carrés de coton seront intégrés dans les cages pour permettre de faire des nids. Si la maladie des souris n’est pas synchrone d’une souris à l’autre, les souris ayant du mal à se déplacer (pour cause de paralysie engendrée par la maladie) seront séparées pour éviter que les souris plus vives ne les piétinent. Elles seront alors placées en hébergement individuel ou avec les autres souris paralysées (2 à 5 souris par cage sauf cas exceptionnel et peu probable où il n’y aurait qu’une souris dans cet état). Un mélange de poudre de nourriture et d'eau (bouillie) sera proposé dans la cage aux souris ayant des difficultés à se déplacer afin d'éviter une déshydratation et une dénutrition. Une attention particulière sera portée aux yeux des souris qui seront fréquemment nettoyés (à l’eau stérile) en cas de suintement, pour éviter toute infection. De la solution antiseptique sera utilisée si les yeux paraissent trop souillés comme désinfectant. Proche du stade terminal, les souris seront surveillées 1 à 2 fois par jour, tous les jours de la semaine (week-ends inclus). Toutes les précautions seront prises afin de n’imposer aucune souffrance ou une contrainte minimale aux souris utilisées et nous avons, pour chaque procédure, défini un point limite.
Choix des espèces
Il existe différents modèles animaux utiles pour étudier la sclérose latérale amyotrophique (SLA), souris, rats, poissons, mouches, vers. Cependant, nos questions concernent les interactions entre différents types cellulaires et la communication entre des cellules immunitaires infiltrant depuis la périphérie, dans un système nerveux central mammifère. Par conséquent, poissons, mouches, vers ne sont pas de bons modèles pour répondre à nos questions. Nous utilisons aussi des cultures cellulaires mais, celles-ci ne peuvent pas permettre d’évaluer un effet sur la progression de la maladie dans un modèle intégré et de mesurer un infiltrat cellulaire dans le système nerveux central. Nous avons donc besoin d’un modèle ayant un système nerveux central, un système vasculaire et un système nerveux périphérique, donc, un système animal. Nous avons une grande expérience des souris et le modèle est mieux établi chez la souris que chez le rat, c’est pourquoi nous avons décidé d’utiliser les souris comme modèle pour ce projet. C’est dans l’espèce souris que le modèle de SLA est le plus représentatif de la progression de la maladie qui se développe chez les patients atteints de SLA. Les souris SLA seront utilisées à l’âge adulte entre 7 semaines et 24 semaines pour les modèles à progression rapide et entre 7 semaines et 52 semaines pour le modèle à progression lente. L’utilisation de modèles murins dans ce projet va donc permettre d’évaluer l’effet du traitement sur la progression de la maladie, et évaluer la possibilité d’un essai thérapeutique chez l’homme.
Evaluation de candidats médicaments anti-cancéreux chez le rongeur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 300
Sur commande d'environ 150 à 200 études par an pour évaluer des candidats médicaments anticancéreux, 53 300 rongeurs, en majorité des souris, vont être utilisés, la plupart tués à l'issue et 5 000 réutilisés dans d'autres projets. Les gravités vont de légère à sévère, plus de 5 000 souris étant classées en souffrance sévère. Chaque animal reçoit une greffe de tumeur sous la peau ou dans un organe, puis des mesures et des prélèvements répétés sur quatre semaines. Ces études visent à fixer les doses testées ensuite lors des premiers essais chez l'humain.
Objectifs
Le cancer est une maladie complexe qui peut toucher presque tous les organes du corps et prendre des formes très différentes d’un patient à l’autre. Pour développer de nouveaux médicaments anticancéreux, il est indispensable de les tester d’abord chez l’animal afin de vérifier qu’ils sont efficaces et bien tolérés avec d’être administrés pour la première fois à l’homme. Ce projet a pour objectif d’identifier et d’évaluer de nouvelles molécules anticancéreuses prometteuses. Il vise à comprendre si un traitement peut ralentir ou bloquer la croissance d’une tumeur, à évaluer ses effets biologiques sur les tissus et à déterminer comment le médicament se répartit dans l’organisme. Ces informations permettent de choisir les doses qui pourront être testées lors des premiers essais cliniques chez l’homme. Avant d’être testés chez l’animal, les candidats médicaments sont sélectionnés grâce à des tests réalisés sur des cellules. Seuls ceux montrant un profil prometteur passent à la phase d’étude chez le rongeur, principalement la souris et le rat. Ces espèces sont les plus utilisées en recherche anticancéreuse car leurs modèles tumoraux sont bien connus et permettent de reproduire de nombreuses situations observées chez les patients. Le projet comprend plusieurs étapes : - tester la tolérance d’un traitement sur des animaux sains afin d’identifier des doses sûres ; - caractériser et maintenir des modèles de tumeurs (de rongeur ou humaines) ; - évaluer l’efficacité antitumorale de différentes molécules sur des animaux porteurs de tumeurs ; - réaliser des prélèvements sanguins ou de tissus pour analyser l’effet du traitement ou comprendre le comportement du médicament. Ce projet couvrira environ 150 à 200 études par an, selon le nombre de programmes de recherche en cours. Les données générées permettent d’orienter la sélection des candidats médicaments et de soutenir leur entrée dans les phases d’essais cliniques.
Bénéfices attendus
Ce projet participe à améliorer les stratégies de prévention, de diagnostic et de traitements des cancers. Il apporte ainsi une contribution importante aux progrès de la recherche médicale et aux perspectives de soins pour les patients. Il permettra de mieux comprendre comment de nouveaux traitements anticancéreux agissent dans un organisme reproduisant les conditions tumorales humaines, avant d’être testé chez l’homme. Ces études aident à identifier les médicaments les plus prometteurs et à éliminer ceux qui ne seraient pas efficaces ou pourraient présenter des inconvénients. Les modèles utilisés offrent la possibilité d’évaluer la capacité des traitements à ralentir ou stopper la croissance des tumeurs mais aussi de comprendre leurs effets sur des mécanismes biologiques permettant le développement des cancers. Les résultats obtenus contribueront directement à accélérer le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses. Ils permettent de mieux sélectionner les candidats médicaments, d’améliorer la précision des futurs essais chez l’homme et de préparer les dossiers nécessaires à leur autorisation clinique ou plus tard, à leur mise sur le marché.
Procédures
Au cours des différentes études, les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions nécessaires en fonction du type d’étude : - implantation d’une petite quantité de cellules tumorales ou fragment de tumeur sous la peau, sur animaux vigiles ou directement dans un organe sous anesthésie générale, avec traitement contre la douleur (interventions chirurgicales entre 5 et 40 min en fonction de l’organe ciblé) ; - administration de médicaments sur animaux vigiles (quelques secondes, une seule fois ou de manière répétée sur jusqu’à 4 semaines) ; - mesures régulières de tumeurs (2 à 3 fois par semaine sur jusqu’à 4 semaines) soit par un pied à coulisse posé sur la peau (tumeur sous la peau), quelques secondes, soit grâce à des techniques d’imagerie non invasives de quelques minutes (échographie, bioluminescence sous anesthésie générale) ; - prélèvement d’une petite quantité sang sur animaux vigiles (quelques secondes une seule fois ou de manière répétée 2 fois par semaine sur jusqu’à 4 semaines) ; - observation et pesée quotidienne des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans ces expériences peuvent ressentir différents effets selon les études. Les manipuler pour faire certaines actions (comme les peser, mesurer une tumeur, donner un traitement ou faire une prise de sang) peut leur provoquer un stress ou un léger inconfort de courte durée. Les injections ou les prises de sang peuvent générer une légère douleur de courte durée. Ensuite, certains animaux peuvent perdre du poids, avoir les poils hérissés, le dos un peu courbé, être moins actifs ou changer de comportement en se sentant moins bien progressivement. Quand une tumeur est implantée sous la peau, cela peut être gênant à l’endroit où elle se trouve. Si la tumeur grossit beaucoup, elle peut devenir plus inconfortable et parfois s’abîmer. Si elle est sur le côté du corps, elle peut gêner pour marcher. Parfois, la maladie peut se propager dans le corps, ce qui peut entraîner des problèmes plus importants comme des difficultés à bouger ou à respirer. Lorsqu’une chirurgie est nécessaire, les animaux peuvent présenter une douleur légère à modérée pendant quelques jours, une baisse d’appétit et d’activité. Dans certains modèles avec des cellules humaines, les animaux peuvent perdre du poids transitoirement.
Devenir
A la fin des études de ce projet, la plupart des animaux sont euthanasiés pour pouvoir réaliser des analyses. Certains animaux peuvent être réutilisés dans d’autres projets en accord avec le vétérinaire clinicien.
Remplacement
Avant d’utiliser des animaux, plusieurs méthodes alternatives sont mises en place pour réduire au maximum le recours aux études sur l’animal (in vivo). Tout d’abord en testant les futurs médicaments directement sur des cellules en laboratoire (in vitro). Mais cela ne peut pas reproduire la façon dont le médicament interagit dans un organisme entier vivant. Des outils informatiques sont également utilisés pour prédire comment un médicament pourrait se comporter dans le corps pour atteindre une tumeur ou sa potentielle toxicité. Une autre alternative importante est l’utilisation d’organoïdes, des petites structures créées à partir de cellules et qui reproduisent certains aspects d’une tumeur. Cela donne un environnement plus réaliste que des cellules classiques mais ces modèles sont limités car ils ne possèdent pas le système immunitaire ou vasculaire d’un organisme complet. Toutes ces méthodes sont utilisées progressivement dans un projet afin de garantir que les études in vivo ne sont réalisées que lorsque cela est nécessaire.
Réduction
Avant d’utiliser des animaux, plusieurs méthodes alternatives permettent de réduire leur nombre car les médicaments sont d’abord testés sur des cellules en laboratoire. Cela évite de tester inutilement des composés sans potentiel sur des animaux. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude est déterminé à partir de données scientifiques déjà publiées et grâce à des calculs réalisés avec des biostatisticiens. Cela permet de choisir un effectif minimal pour tirer le maximum d’informations des données recueillies et d’obtenir des résultats fiables. Le partage des tissus et organes entre plusieurs analyses permet de multiplier les informations obtenues à partir d’un même individu.
Raffinement
De nombreuses mesures sont mises en place tout au long du projet pour réduire autant que possible la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les équipes utilisent des techniques de contentions douces et rapide afin de limiter l’anxiété. Les interventions potentiellement douloureuses comme les chirurgies sont toujours réalisées sous anesthésie générale avec traitement de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Dans certains cas, les animaux peuvent être placés dans des cages ventilées connectées équipées de systèmes de suivi automatisés permettant de repérer rapidement une baisse d’activité ou un comportement anormal. Des aliments en gel et enrichis peuvent être ajoutés dans la cage après des procédures sensibles comme une chirurgie, afin d’aider les animaux à récupérer plus rapidement. Les animaux qui n’ont plus ou peu de système immunitaire, des précautions particulières sont prises au niveau des conditions d’hébergement afin d’éviter les infections : manipulation en environnement stérile, cages ventilées. Pour les modèles humanisés avec implantation de cellules humaines, les études sont limitées à une période pendant laquelle le risque de réactions indésirables reste très faible. Des points limites stricts et spécifiques sont définis à l’avance pour chaque type d’étude et appliqués, permettant une action immédiate, validée par le vétérinaire pour éviter que l’animal ne souffre davantage (soin, surveillance renforcée ou arrêt de la procédure pour l’animal en question). L’ensemble de ces mesures garantit que les animaux ne subissent pas de souffrance inutile.
Choix des espèces
La souris et le rat sont les modèles de choix en pharmacologie. Elles ont une grande similarité génétique avec les humains, permettant de reproduire les maladies humaines et d'étudier les effets des médicaments. Leur petite taille et leur cycle de reproduction rapide facilitent les études à long terme. Les rongeurs sont des mammifères, ils ont des systèmes biologiques comparables à ceux des humains, rendant les résultats plus pertinents. Les rongeurs sont utilisés à l’âge adultes (en général entre 8 et 12 semaines d’âge) car le système immunitaire est complètement mature à partir de 6 semaines et leur poids est stable.
Etude du rôle et de la régulation de l’IL-33 chez la souris humanisée dans un contexte tumoral.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
2 220 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 040 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales sous anesthésie, dont le développement peut causer douleur et dégradation de l'état général, puis un prélèvement de sang. L'étude porte sur une souris dite humanisée, modifiée pour exprimer une protéine humaine, l'IL-33, à la place de la version murine. Elle vise à préciser le rôle de cette protéine dans la progression des tumeurs, les organes étant prélevés après la mise à mort.
Objectifs
L’IL-33 est une protéine qui alerte notre système immunitaire en cas de danger, notamment lorsque nos cellules sont agressées (infection, traumatismes, cancer). Elle est présente chez l’homme à l’état basal dans les vaisseaux sanguins ainsi que dans d’autres tissus mais elle peut être induite dans certaines situations pathologiques. Chez la souris, l’IL-33 n’est pas retrouvée dans les mêmes cellules que chez l’Homme, par exemple dans les vaisseaux sanguins. C’est pourquoi afin de mieux représenter la physiologie humaine nous utiliserons un nouveau modèle murin « humanisé » dans lequel la protéine IL-33 humaine est exprimée à la place de la protéine murine, avec une expression et une localisation qui miment celles connues chez l’Homme (souris hIL-33). L'objectif principal du projet est de mieux comprendre comment la protéine IL-33 humaine intervient dans la progression tumorale.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait nous permettre d’une part, de préciser le rôle de l’IL-33 dans la réponse tumorale chez des souris humanisées qui miment le profil d’expression observé chez l’homme. D’autre part, de mettre en évidence une différence potentielle avec le rôle de l’IL-33 murine qui est pour l’instant utilisée comme modèle d’étude. Ce projet permettra donc à court terme d’améliorer nos connaissances sur le rôle de l’IL-33 humaine mais aussi à plus long terme de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques fondées sur la régulation de l’IL-33 humaine afin d’améliorer la prise en charge des patients atteints de cancers.
Procédures
Chaque animal subira une injection de cellules tumorales sous anesthésie de 2 à 3 min, pour un temps d'injection d'environ 30 à 40 secondes. Les souris sous anesthésie générale subiront un prélèvement sanguin. Le prélèvement ne dépasse pas 2 min.
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales peut induire du stress et une douleur au réveil au niveau du site d'injection. Le développement tumoral peut causer des douleurs et une dégradation de l’état des animaux (absence de toilettage, prostration, lenteur dans les mouvements…).
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort pour des prélèvements de tumeurs ou d’organes.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas à ce jour être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, ce projet nécessite de mener des expériences chez l’animal, car nous devons travailler dans des conditions intégrées permettant l’interaction de plusieurs systèmes cellulaires complexes dont le système immunitaire et le microenvironnement tumoral. De plus, l’IL-33 est présente uniquement chez les mammifères et ces études ne peuvent donc pas être conduites dans un organisme modèle autre. L’espèce animale choisie est la souris car notre étude nécessite l’utilisation d’animaux transgéniques et les outils nécessaires à notre étude sont disponibles uniquement chez la souris.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque expérience a été déterminé à partir d'études antérieures et de la littérature scientifique. Il est de 15 animaux maximums pour chaque groupe afin d’avoir un nombre suffisant d’animaux pour mettre en évidence des différences significatives statistiquement. Le projet est conçu avec plusieurs étapes afin de pouvoir réduire le nombre d’animaux utilisés au cours du projet en fonction des résultats obtenus. De plus une méthode de randomisation sera mise en place afin de diminuer les biais et de ce fait le nombre de souris à utiliser.
Raffinement
Les modèles tumoraux utilisés sont bien maitrisés. Afin de minimiser le stress de la souris, les pesées auront lieu sous anesthésie ou sur un système de pesée dynamique qui limite à quelques secondes le temps de manipulation de la souris. Les méthodes d’expérimentation et d’hébergement sont optimisées pour réduire au maximum le stress et la douleur causée par les procédures. Les injections ont été optimisées pour réduire au maximum le temps de contention et le stress des animaux. Enfin, les procédures font l’objet d’une réflexion continue sur de potentielles modifications pour réduire au maximum la douleur et le stress des animaux.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle le plus couramment utilisé dans la littérature scientifique pour étudier la biologie de l’IL-33 et son implication dans le développement de tumeurs. De plus, l’IL-33 est présente uniquement chez les mammifères et ces études ne peuvent donc pas être conduites dans un organisme modèle autre. Pour toutes les procédures, des souris âgées de 6 à 12 semaines seront utilisées car à ce stade, ces animaux ont un système immunitaire mature nécessaire à la compréhension du rôle de l’IL-33.
Mise au point d’un modèle d’infection de type « tissu cage » chez la souris afin d’évaluer la charge bactérienne et la formation de biofilm au cours du temps.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Pour mettre au point un modèle d'infection sur un dispositif implanté sous la peau, 49 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour mesurer la charge bactérienne. Chaque animal subit une chirurgie d'implantation, deux anesthésies générales et des prélèvements à travers la peau. L'objectif est de calibrer une infection à staphylocoque doré et la formation d'un biofilm. Hébergées à plusieurs, les souris peuvent arracher leurs points de suture et rouvrir les plaies, ce qui accroît la douleur.
Objectifs
Staphylococcus aureus représente la cause la plus courante d’infection bactérienne de la peau et des tissus mous. Cette bactérie infecte généralement la peau d'individus en bonne santé à la suite d'un traumatisme, de brûlures ou d'interventions chirurgicales, ainsi que la peau de patients atteints de maladies chroniques caractérisées par des démangeaisons ou encore des patients atteints de diabète. Les bactéries du genre Staphylococcus sont très efficaces pour créer des amas structurés adhérent à une surface. Cette formation appelée biofilm, leur permet de survivre dans des conditions environnementales hostiles et les rend plus résistantes à la réponse immunitaire de l’hôte ainsi qu’aux traitements antibactériens. L’objectif de ce projet dans un premier temps est d’évaluer la charge bactérienne adéquate permettant une infection stable, localisée et la formation d’un biofilm mature dans un modèle d’infection de « tissu cage » chez la souris.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de déterminer le meilleur inoculum permettant d’avoir une charge bactérienne stable sur 21 jours avec la formation d’un biofilm localisée. De plus, avec ce dispositif (cage perforée de 130 trous), le prélèvement du liquide interstitiel est possible sans mise à mort de la souris, une fois la mise au point réalisée, ce qui permettra de réduire significativement le nombre d’animaux dans la phase suivante. A terme, ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de plusieurs bactériophages sur la formation d’un biofilm à Staphylococcus aureus.
Procédures
- 2 injections (anesthésie) : 3 sec - 10 injections (analgésie) : 3 sec - 1 procédure chirurgicale correspondant à ouverture cutanée et à la pose du dispositif en sous cutanée et à la fermeture de l’incision sous anesthésie : 10 min - 1 injection (5 sec) et 6 prélèvements (30sec) sous anesthésie - 1 nouvelle ouverture du site chirurgicale pour mimer la mise en place du médicament dans le dispositif (10 min)
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue sera une douleur liée à l’incision permettant la mise en place du dispositif en sous cutanée. Les animaux subiront également deux anesthésies générales. Le liquide interstitiel se trouvant dans le dispositif de certains animaux seront prélevés sous anesthésie volatile à travers la peau et le dispositif. La préhension, l’injection et le prélèvement peuvent entrainer un stress chez la souris. Le dispositif peut également créer une gêne. Durant la phase de mise au point, les animaux seront hébergés à 3 ou 5 par cage. Dans ces conditions, des évènements d’arrachage de points de suture peuvent être observés et abimer les plaies, augmentant ainsi la douleur des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour collecter la cage et évaluer la charge bactérienne au cours du temps.
Remplacement
Un gros travail a été réalisé in vitro sur l’efficacité du cocktail de bactériophages sur un grand nombre de souches de S. aureus ainsi que dans des modèles de biofilm. Toutefois, l’efficacité de tels composés in vivo peut s’avérer très différente de celle obtenue in vitro tant sur le plan de l’efficacité elle-même que sur la cinétique des phages dans un organisme vivant au niveau du site de l’infection. Enfin, les modèles pré-cliniques sont règlementaires pour le développement de ces nouvelles alternatives thérapeutiques, au vu du peu d’informations existantes sur ce sujet.
Réduction
La phase de mise au point consiste à évaluer le meilleur inoculum permettant la formation de biofilm et une charge bactérienne stable sur 21j. Le dispositif « tissus cage » grâce à ses 130 trous permet de prélever les animaux à différents temps sans mise à mort de l’animal. Cette phase de mise au point participera à la réduction globale du nombre d’animaux sur l’ensemble du projet. De plus cette étude se déroulera de façon séquentielle. Un inoculum sera évalué et s’il permet d’atteindre l’objectif souhaité, le deuxième ne sera pas testé ce qui permettra une réduction de 23 animaux. Le nombre d’animaux a été réduit à 5 par point, le minimum nécessaire pour une évaluation statistique de la charge bactérienne et de la formation du biofilm.
Raffinement
L’acte chirurgical d’incision cutanée sera réalisé sous anesthésie générale. Une couverture analgésique sera mise en place 30min avant la chirurgie et pendant 72h. Les animaux seront suivis quotidiennement dans les 5 jours suivant la chirurgie puis tous les 2 jours. Une fois infectés, les animaux seront de nouveau suivi quotidiennement. Les animaux seront hébergés par trois ou cinq. Pour limiter le stress et pour le bien-être des animaux, les cages seront enrichies de jouets et de matériaux de nidation. Des critères d’arrêt de l’étude ont été mis en place pour assurer le bien-être animal.
Choix des espèces
Les souris représentent classiquement un des modèles de choix pour les modèles infection ainsi que pour l’évaluation de nouvelles molécules. Cette espèce a pour intérêt d’avoir un système immunitaire et une physiologie proche de ceux de l’homme, ce qui permet d’étudier au mieux le comportement de molécules qui sont destinés à la clinique humaine. Les souris représentent dans la littérature une référence pour le modèle « tissu cage ». Des souris adultes (10 semaines) seront utilisées de façon à avoir un poids corporel d’environ 25g et un système immunitaire mature.
Conséquences à long terme d’un stress de social défaite juvénile sur les réseaux neuronaux noradrénergiques
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Exposées dès 21 jours à une souris agressive trois minutes par jour pendant six jours, 1 947 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 803 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Certaines subissent ensuite une ou deux chirurgies cérébrales pour l'implantation de fibres optiques, ainsi que des prélèvements de sang. L'objectif est de comprendre pourquoi certains individus résistent au stress subi dans l'enfance, présenté comme un modèle de la maltraitance infantile. Le porteur annonce six paradigmes comportementaux mesurant l'anxiété et la cognition, sans préciser lesquels.
Objectifs
La dépression est une maladie fréquente et invalidante, souvent déclenchée par des expériences de vie difficiles, en particulier la maltraitance durant l’enfance. Pourtant, toutes les personnes exposées à un stress précoce ne développent pas de troubles : certaines parviennent à s’adapter et à éviter les effets délétères du stress précoce, un phénomène appelé résilience. Comprendre pourquoi certains individus sont résilients est essentiel pour développer de meilleures stratégies de prévention et de traitement. Ce projet vise à étudier les mécanismes biologiques qui favorisent la résilience face au stress vécu pendant l’enfance. Pour cela, nous utiliserons un modèle expérimental chez la souris reproduisant une exposition précoce à un stress social. Les animaux seront ensuite évalués à l’adolescence et à l’âge adulte à l’aide de tests mesurant les comportements anxio-dépressifs et les capacités cognitives afin d’identifier des profils de résilience au stress. Nous analyserons ensuite les différences biologiques entre ces groupes afin de mieux comprendre comment le stress précoce influence le développement et le comportement à long terme. L’objectif final est d’identifier des facteurs de protection associés à la résilience, qui pourraient inspirer de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou limiter les conséquences durables du stress vécu durant l’enfance.
Bénéfices attendus
L’adversité précoce est sans conteste le premier facteur de vulnérabilité pour les maladies psychiatriques telles que la dépression, les troubles anxieux, le syndrome de stress-posttraumatique, et pour le suicide. Outre la souffrance morale induite par ces pathologies, elles constituent un enjeu majeur de sante publique compte tenu du fardeau socio-économique engendré. Ces pathologies sont difficiles à prendre en charge, avec des traitements qui sont actuellement peu satisfaisants en termes de coût et d’efficacité. Ce projet a un intérêt majeur puisqu'il permettra d'améliorer la compréhension de la neurobiologie de la dépression et de la résilience afin de concevoir de nouvelles approches thérapeutiques plus efficaces pour ces patients.
Procédures
- Procédure de stress de défaite sociale juvénile (à partir de 21 jours): 3 minutes d’interaction physique quotidienne pendant 6 jours (616 souris) - Paradigmes comportementaux : les souris seront testées dans 6 paradigmes comportementaux cognitifs et anxio-depressif sur une période de 3 semaines (1150 souris). - Prélèvements sanguin : les souris auront 3 prélèvements de sang de 1 minutes chacun (100 µl chacun) sur une période de 3 heures (1150 souris). - 2 procédures chirurgicales: une première procédure sera réalisée (654 souris) qui pourra être suivie d’une deuxième procédure d'implantation de fibres optique (510 souris). Chaque procédure chirurgicale aura lieu sous anesthésie pour une durée de 1 ou 2 heures chacune.
Impact sur les animaux
Ces expériences induiront une perte de plaisire (anhédonie), un état d'anxiété et une indifférence générale (apathie). Lors de la procédure de stress juvénile de défaite sociale, les animaux sont mis en contact avec une souris agressives 3 minutes par jour pendant 6 jours. Des blessures ou lésions induites par les agressions physiques lors de cette procédure pourront être observées. Suite à la chirurgie on pourrait constater : - Un stress au réveil de l’anesthésie pendant quelques minutes - Une hypothermie du au réveil de l’animale - Une difficulté à se déplacer, se nourrir ou s’abreuver pendant les 2 premières heures suivant le réveil
Devenir
A l'issue des 4 procédures, les animaux seront mis à mort et les cerveaux utilisés pour des analyses d'histologie ou de biologie moléculaire.
Remplacement
L’objectif de ce projet de recherche étant d’étudier l’émergence de troubles psychiatriques en réponse au stress, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
Réduction
Notre projet nécessite l’emploi de plusieurs techniques expérimentales. Compte tenu de la littérature et de notre expérience, nous utiliserons les tests statistiques pour analyser nos données. Ces tests nécessitent d’avoir un nombre minimum d’animaux pour atteindre les seuils statistiques de significativité en fonction des expériences réalisées (anatomie n=15 ; comportement n=25 ; Imagerie n=15 ; biochimie n=10). D’après notre expèrience, une grande variabilitée individuelle peut être observée lors des enregistrements en imagerie calcique en fonction de l'expression virale et du site d'implantation. Basé sur la littérature des effets comportementaux du stress et des changements neurobiologiques qui y sont associés, un dimorphisme sexuel est suspecté. C’est pourquoi nous utiliserons à la fois des mâles et des femelles en considérant ici le sexe comme une variable d’analyse supplémentaire. Seuls les mâles aggressifs sélectionnés pourront être réutilisés.
Raffinement
Les conditions d’élevage des animaux seront optimisées avec la mise à disposition de plusieurs supports pour la construction des nids (carton, coton). Les souris isolées auront des enrichissements supplémentaires et seront hébergées dans des cages ouvertes, stabulées dans des armoires ventilées permettant d’avoir des stimulis auditifis et oflactifs des congénéres Pour limiter l’angoisse des animaux, ceux-ci seront habitués à l’expérimentateur, au dispositif et à la pièce d’expérimentation pour éviter un stress supplémentaire. Les jeunes seront manipulés avec douceur et par des personnes habituées à manipuler des jeunes souriceaux. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et des protocoles analgésiques seront mis en place pour limiter la douleur des animaux. Des points limites ont été établis pour chaque procédure afin de permettre l'arret prématuré des procédures. Nous incluons ici une procédure pilote sur un petit nombre d’animaux, pouvant donner lieu à un arrêt total des expériences. Cette phase du projet combinant le stress et deux chirurgies sera uniquement lancée si nous n’observons aucune surmortalité des petits par rapport aux conditions sans les chirurgies.
Choix des espèces
La souris est le modèle standard pour l'étude de la fonction des circuits cérébraux dans le cerveau des mammifères : i) l’anatomie et la physiologie de la souris sont suffisamment complexes pour modéliser de nombreux aspects de la biologie humaine ; ii) L'anatomie, la morphologie cellulaire, la biochimie et l'électrophysiologie du cerveau de la souris sont bien caractérisées ; iii) Il existe une vaste littérature sur le comportement de la souris, l'apprentissage et la mémoire. Par ailleurs, il est possible d'utiliser des souris génétiquement modifiées. L’objectif du projet étant d’étudier les conséquences comportementales et neurobiologiques du stress précoce tel que la maltraitance infantile, le stress juvénile d’agression sociale sera réalisé entre P21 et P26. Les tests comportementaux et analyses neurobiologiques seront réalisés au cours du développement : à l’adolescence (P27), l’âge adulte (P70) et au cours du vieillissement (P120).
Suivi in vivo par tomographie par émission de positons (TEP) de la biodistribution de composés administrés par voie intrathécale chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Pour suivre la diffusion de composés injectés au contact de la moelle épinière, 400 rats sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit une administration intrathécale sous anesthésie, une IRM, puis jusqu'à sept séances d'imagerie TEP de deux heures grâce à un traceur radioactif à demi-vie longue. Le porteur attend des effets comme une perte de poids, des paralysies des membres et des inflammations au site d'injection. Les composés testés visent des maladies du système nerveux central, en vue d'essais chez l'humain.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de suivre in vivo la distribution dans l’organisme (biodistribution) de composés administrés directement au contact du liquide baignant le cerveau et la moelle épinière chez le rat. On parle de voie intrathécale (administration au niveau de la colonne vertébrale). . Ces composés sont développés pour le traitement de pathologies du système nerveux central. La voie intrathécale constitue la stratégie d’administration la plus pertinente dans ce contexte, car ces molécules n’atteignent pas le cerveau quand ils sont administrés classiquement par voie intraveineuse. . Il s’agit également de la voie d’administration envisagée chez l’Homme pour les futurs essais cliniques. Afin de caractériser de manière précise la distribution des composés étudiés au niveau cérébral, nous proposons de recourir à l’imagerie TEP (Tomographie par Émission de Positons) en utilisant , un radiotraceur dont la demi‑vie prolongée permet un suivi à long terme. L’utilisation de cet isotope radioactif offre la possibilité d’observer la biodistribution des molécules jusqu’à trois semaines après leur administration, ce qui constitue un avantage décisif pour des composés dont l’élimination est lente. Cette approche présente l’avantage majeur d’obtenir chez un même individu à différents temps expérimentaux des données quantitatives et temporelles précises sur la distribution et la persistance des composés au sein du système nerveux central.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples. Tout d’abord, l’approche mise en place permettra de sélectionner de manière rationnelle le meilleur composé pour la poursuite du développement préclinique d’un futur candidat médicament. En effet, l’analyse fine et comparative des profils de biodistribution facilitera l’identification du composé présentant le comportement in vivo le plus favorable en termes d’accès, de rétention et de persistance au sein du système nerveux central. Par ailleurs, la possibilité de suivre in vivo la biodistribution des différents composés, sur le long terme et de manière entièrement non invasive grâce à l’imagerie constitue un atout majeur.. Cette approche permet de réduire largement le nombre d’animaux qui doivent être euthanasiés. En effet, elle évite d’avoir à euthanasier plusieurs à différents moments pour analyser leur cerveau ou d’autres organes. En limitant ainsi le nombre d’animaux nécessaires tout en augmentant la qualité des données obtenues chez un même individu, le projet s’inscrit pleinement dans le respect des principes des 3R.
Procédures
Une seule administration de composés durée 20min (chirurgie) ; animal anesthésié Imagerie IRM : 1 seule session d’acquisition ; durée : 30min ; animal anesthésié Imagerie TEP : jusqu’à 7 sessions d’acquisition ; durée maximale/examen: 2 heures ; animal anesthésié Prélèvements (sang, liquide céphalo-rachidien) : une seule fois au moment de l’euthanasie de l’animal
Impact sur les animaux
Dans ce projet, nous sommes en mesure d’attendre des effets secondaires tels que la perte de poids, des paralysies des membres, des inflammations locales de la peau au niveau du site d’administration du composé.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés à la fin de la procédure pour analyse post-mortem des tissus/organes.
Remplacement
À l’heure actuelle, il n’existe aucune méthode alternative permettant d’étudier la biodistribution d’un composé à l’échelle de l’organisme entier. Aucun modèle in vitro, ex vivo ou in silico ne permet de reproduire de manière fiable la complexité des interactions physiologiques nécessaires pour suivre en temps réel la distribution systémique d’un composé. Ainsi, le recours à un modèle animal demeure indispensable pour obtenir des données pertinentes et transposables.
Réduction
L’utilisation de techniques d’imagerie non invasives dans ce projet permet un suivi in vivo et longitudinal de la biodistribution des composés étudiés. Cette stratégie constitue un bénéfice éthique significatif, car elle permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires en limitant le recours à des euthanasies successives à différents points temporels, contribuant ainsi à la réduction du nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, l’utilisation d’un radiotraceur disposant d’une demi-vie compatible avec la cinétique de nos composés pour les études d’imagerie, constitue un avantage majeur en termes de raffinement des procédures expérimentales. En effet, cette caractéristique permet de suivre la biodistribution des composés sur le long terme après une seule administration du radiotraceur, évitant ainsi des réinjections répétées. À l’exception de la première session d’imagerie, les acquisitions ultérieures sous caméra nécessiteront uniquement une anesthésie transitoire des animaux, sans administration supplémentaire de produit. Cette approche limite significativement les manipulations invasives et le stress associés aux procédures expérimentales répétées. Des points limites ont été établis afin de réduire au maximum la souffrance des animaux. Par ailleurs, lors de la procédure d’administration des composés, des mesures de soins pré‑ et post‑opératoires adaptées seront systématiquement mises en place afin de garantir une analgésie efficace, une récupération optimale et le bien‑être des animaux tout au long de la procédure. L’ensemble de ces mesures contribue à minimiser la douleur, la souffrance et l’inconfort, conformément au principe de raffinement des 3R.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, le rat a été retenu comme espèce modèle, car il permet un accès fiable et reproductible à l’administration de composés au niveau du système nerveux central, via le liquide entourant la moelle épinière.. Un tel mode d’injection n’est pas possible chez la souris, car l’espace dans lequel il faudrait injecter le produit au niveau de la colonne vertébrale est beaucoup trop petit. Cela rend la procédure très difficile à réaliser, peu fiable et risquée pour l’animal. De plus, le volume cérébral plus important chez le rat constitue un avantage déterminant pour la réalisation d’études en imagerie TEP. Un cerveau de plus grande taille permet non seulement d’améliorer la résolution fonctionnelle des images obtenues, mais également de réduire significativement les effets de volume partiel, qui peuvent autrement fausser l’interprétation des signaux observés dans des structures de très petite taille. Ainsi, l’utilisation du rat garantit une meilleure qualité des données, une interprétation plus robuste des résultats et une sensibilité accrue pour détecter les variations de biodistribution des composés testés. Dans le cadre de ce projet, nous utiliserons des rats adultes pesant entre 220 et 250g à leur arrivée sur le site afin de garantir la faisabilité et la fiabilité de l’administration intrathécale des composés. En effet, chez des animaux de poids plus élevé, la chirurgie intrathécale devient techniquement plus complexe, ce qui entraîne une augmentation de la variabilité opératoire et des risques associés. Le choix de cette gamme de poids permet ainsi d’optimiser la réussite de la procédure tout en limitant les contraintes et les risques pour les animaux.
Impact de la pollution sur l’immunité et caractérisation des mécanismes impliqués
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt-cinq injections, vingt-cinq gavages et quinze instillations dans le nez par animal: 500 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Le protocole comprend aussi des prélèvements de sang et d'urine, l'objectif étant d'étudier l'effet de la pollution respiratoire sur le système immunitaire. Le porteur reconnaît que ces contentions et actes répétés sont source de stress, d'angoisse, voire de douleur. Le choix de la souris repose sur sa proximité physiologique déclarée avec l'humain.
Objectifs
Notre projet vise à améliorer la compréhension d'impact de la pollution sur le système immunitaire et les mécanimes impliqués, dans un modèle de souris exposées à la pollution par voie nasale.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à approfondir la compréhension des mécanismes physiopathologiques responsables de l’initiation et de la progression des maladies auto-immunes, c'est à dire les maladies dans lesquelles le système immunitaire s'attaque à notre propre organisme. Ces connaissances fondamentales pourraient ouvrir la voie au développement de stratégies thérapeutiques plus ciblées et personnalisées, visant à limiter l’impact de la pollution atmosphérique sur le système immunitaire.
Procédures
15 à 25 injections sur animaux vigiles d’une durée approximative de 30 secondes par injection ; 25 gavages sur animaux vigiles (1 seul groupe), d’une durée approximative de 30 secondes; 15 instillations intranasales (30 secondes) ; 2 prélèvements sanguins sur animaux vigiles, d’une durée approximative de 30 secondes par prélèvement ; 5 prélèvements d’urine, obtenus à partir de mictions spontanées lors d’une contention manuelle, d’une durée d’environ 20 secondes par prélèvement. Lorsque des prélèvements sanguins et urinaires seront réalisés le même jour, ils seront effectués de manière concomitante afin de limiter la manipulation des animaux. 1 prélèvement sanguin terminal, réalisé après euthanasie, d’une durée approximative de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les manipulations peuvent être source de stress, d'angoisse, voire de douleurs pour les souris, en raison des multiples contentions ( 30 sec à 1 min par contentions) auxquelles s'ajoutent les actions d'injections (30 sec par injection), de prélèvements d'urine et de sang (30 sec par prélèvements de sang et urine) et les instillations intra-nasales (30 sec par acte).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour prélèvement et analyse de tissus et de sang/urine
Remplacement
Le modèle de souirs permet une étude sur l'être vivant et permet de se rapprocher de la physiologie humaine. La souris est adaptée à notre étude car sa proximité avec l’être humain se traduit par la présence chez cette espèce d’homologies physiologiques très étroites avec notre espèce, notamment en ce qui concerne le système immunitaire.
Réduction
Le nombre d’animaux a été établi grâce à l’utilisation de tests statistiques permettant de calculer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats fiables et robustes. Le nombre d’animaux a également été fixé qu'à partir des données de la littérature et de notre expérience.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe et en milieu enrichi. Les animaux feront l’objet d’une surveillance 3 fois par semaine (comportement, apparence générale, signes cliniques) par les personnes en charge de l’expérimentation. Toute apparition de signes de douleur ou de souffrance, tels que la prostration, le dos voûté, l’isolement ou le poil hérissé, entraînera l’ouverture d’une fiche de score comportant des points limites clairement définis, pouvant conduire, le cas échéant, à l’euthanasie de l’animal. Une attention particulière sera portée au site d’injection abdominale (recherche de rougeur ou de signes inflammatoires) ainsi qu’au suivi du poids.
Choix des espèces
Le modèle murin permet une étude in vivo et permet de se rapprocher de la physiologie humaine. Les souris seront âgées de 12 semaines, soit à un stade de développement adulte (système immunitaire mature).