Procédures modérées
Physiopathologie des épilepsies liées au gène KCNQ2.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Génétiquement modifiées pour reproduire une épilepsie humaine, 600 souris développent des crises spontanées et imprévisibles pouvant provoquer leur mort subite. Le RNT les classe en souffrance modérée et prévoit de les répartir sur cinq ans. Elles ne reçoivent pas d'injection et sont surtout soumises au stress des manipulations, les prélèvements se faisant sur animaux morts. Le porteur affirme qu'aucun traitement n'existe et que le passage par un modèle vivant est une étape "indispensable" avant tout essai chez l'enfant.
Objectifs
Certaines mutations génétiques provoquent une épilepsie dans l'espèce humaine. Cette épilepsie peut se manifester par de fréquentes crises survenant durant les tous premiers mois de vie (avant l'âge de 3 mois). Cette activité épileptique est souvent accompagnée d'une détérioration des fonctions cognitives et motrices. Il n'existe pas de traitement et les anti-épileptiques classiques sont inefficaces. Nous étudions une souris modèle qui reproduit les caractéristiques principales de la maladie humaine. Ce modèle va nous permettre de mieux comprendre la pathophysiologie de la maladie et de déveloper de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
L'utilisation de ce modèle animal permettra de tester de nouvelles approches thérapeutiques et à terme de proposer de nouvelles thérapies aux patients concernés.
Procédures
Les souris ne recevront aucune injection. Elle sont soumises uniquement au stress lié aux manipulations. Les prélèvements sont effectués sur animaux décédés. L’effectif concerné est de 600 souris sur une durée de 5 ans.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans ce projet sont sujets à des crises d'épilepsie, spontannées et imprévisibles. Ces crises provoquent la mort subite des animaux dans le pire des cas, ou une perte de connaissance suivie d'une récupération spontannée en quelques minutes dans la majorité des cas. Il n'y a aucun autre effet indésirable connu chez ces animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative à l'utilisation d'animaux vivants n'est susceptible de répondre aux objectifs du projet. Le passage par un modèle vivant est une étape indispensable avant d'envisager un essai thérapeutique pédiatrique.
Réduction
La variabilité inter-individuelle est réduite par l'utilisation de souches de souris stables au niveau génétique. Une analyse de puissance statistique est réalisée en amont de chaque procédure afin de limiter l’étude au nombre d'animaux nécessaires pour répondre à la question posée grâce à un outil statistique dédié.
Raffinement
L'hébergement est adapté aux besoins physiologiques des animaux et permet l'expression de leur gamme normale de comportements. Les souris sont hébergées au maximum par 5 dans des cages enrichies (litière, dôme et bandelettes en carton) avec nourriture et eau ad libitum, dans une pièce thermo-contrôlée en alternance jour/nuit (12/12). Ils sont vérifiés quotidiennement par un personnel formé. Des points limite clairs sont définis pour l'élevage de tous les animaux et les animaux seront euthanasiés lorsqu'ils atteindront les critères d'interruption.
Choix des espèces
Les souris génétiquement modifiées sont un modèle qui permet de modéliser une pathologie humaine car il s'agit de mammifères disposant d'un répertoire génétique très similaire à celui de l'espèce humaine. La technologie de recombinaison homologue utilisée pour générer le modèle utilisé est parfaitement au point dans cette espèce et a permis de générer des centaines de modèles pertinents pour étudier les maladies humaines et pour développer des traitements spécifiques. Nous analyserons les animaux à différents âges entre la naissance et l’âge de 1 an. Tous seront utilisés pour la caractérisation histologique et moléculaire de la pathologie. Chez l'Homme, la maladie est détectée quelques jours à quelques semaines après la naissance. Notre projet a pour objectif d’observer et phénotyper les animaux dès la naissance jusqu’à l’âge adulte pour identifier les phases critiques de développement de la pathologie et mieux cibler la période à partir de laquelle un traitement devra être envisagé.
Le nerf vague comme modulateur de l’arthrose : effets de son activation ou de son absence chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Section du nerf vague dans l'abdomen, pose d'une électrode autour de ce nerf dans le cou, puis injection ou section d'un ligament du genou pour provoquer une arthrose: 1758 souris enchaînent ces interventions sur sept à huit semaines. Le RNT classe 576 d'entre elles en souffrance sévère et les 1182 autres en souffrance modérée. Les opérations sur le nerf vague sont décrites comme pouvant entraîner une douleur modérée à importante, et l'induction de l'arthrose une douleur au genou avec gonflement et démarche modifiée. Toutes seront tuées à la fin du protocole, sans réutilisation.
Objectifs
L’arthrose est une maladie très fréquente qui provoque des douleurs articulaires chroniques et une perte progressive de mobilité. Elle résulte d’un déséquilibre entre les processus de dégradation et de réparation des tissus articulaires, souvent associé à une inflammation locale et générale. Ce projet vise à mieux comprendre comment le système nerveux peut influencer l’inflammation et la douleur dans l’arthrose, en particulier à travers le nerf vague, qui relie le cerveau à plusieurs organes et joue un rôle important dans la régulation des réponses inflammatoires. Pour cela, plusieurs modèles expérimentaux d’arthrose seront utilisés chez la souris. Dans certains cas, le nerf vague sera interrompu chirurgicalement pour étudier les conséquences de sa suppression. Dans d’autres, une stimulation électrique contrôlée sera appliquée sur ce même nerf pour observer ses effets sur la douleur et l’évolution de la maladie. À plus long terme, ce travail pourrait contribuer au développement de stratégies innovantes visant à améliorer la qualité de vie des personnes souffrant de douleurs articulaires chroniques, en limitant le recours aux anti-inflammatoires classiques et leurs effets secondaires.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent plusieurs aspects : – une meilleure compréhension du rôle du système nerveux dans la régulation de l’inflammation et de la douleur ; – la mise en évidence de mécanismes biologiques pouvant être ciblés pour ralentir ou limiter la dégradation du cartilage ; – l’évaluation d’une technique de stimulation électrique pouvant, à terme, être adaptée pour des applications cliniques chez l’humain. À moyen terme, les résultats obtenus pourraient ouvrir la voie à des traitements complémentaires ou alternatifs aux anti-inflammatoires classiques, mieux tolérés et sans effet secondaire systémique.
Procédures
Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions visant à étudier le rôle du nerf vague dans la régulation de la douleur et de l’inflammation au cours de l’arthrose. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale et feront l’objet d’un suivi rigoureux pour assurer le bien-être des animaux. – section du nerf vague pratiquée au niveau de l’abdomen. Durée: environ 25 minutes et est suivie d’une période de récupération de 7 jours, avec une double analgésie systématique et une surveillance quotidienne. – implantation d’une électrode autour du nerf vague dans le cou. Durée environ 20 minutes, également sous anesthésie générale, et est suivie d’une semaine de récupération avant le début des stimulations. – dans certains groupes, une injection au niveau du genou sera réalisée sous anesthésie, pour reproduire une inflammation articulaire ou une dégradation du cartilage, selon différents modèles expérimentaux d’arthrose. Ce geste est très rapide (environ 2 minutes) et provoque une gêne légère et transitoire. Pour d'autres groupes, l'induction de l'arthrose se fera par la section d'un ligament du genou sous anesthésie (durée : environ 15 minutes).– Évaluations comportementales : des tests non invasifs (mesure de la sensibilité mécanique et de l’activité motrice) permettront d’évaluer la douleur et la mobilité. Pour la sensibilité mécanique (tests sur la voûte plantaire), l'évaluation consiste en une moyenne de 5 mesures successives par animal, répétée 4 ou 5 fois selon le modèle d’arthrose. Pour l’activité motrice (locomotion), le test dure 5 minutes (1 fois 5 min) par animal, répété également 4 ou 5 fois selon le modèle. Ils sont réalisés dans un environnement calme afin de limiter le stress. Chaque animal participe à une seule séquence expérimentale. La durée totale, incluant chirurgie, récupération et suivi, varie de 7 à 8 semaines selon les groupes.
Impact sur les animaux
Effets liés aux chirurgies : Les opérations réalisées (section du nerf vague ou pose d’une petite électrode autour de ce nerf) sont invasives et peuvent entraîner une douleur modérée à importante après l’intervention. Les animaux peuvent également présenter une activité réduite, une légère perte de poids, ainsi que de petits troubles digestifs passagers (appétit diminué, transit ralenti). Durant les premiers jours, un inconfort au niveau de la zone opérée est possible, lié à la cicatrisation (tiraillements, démangeaisons). Effets liés à l’arthrose expérimentale : Les différentes méthodes utilisées pour provoquer une arthrose entraînent toutes une douleur au niveau du genou, un gonflement et une démarche modifiée.
Devenir
À la fin de chaque procédure expérimentale, tous les animaux seront mis à mort. Aucun animal ne sera réutilisé ni maintenu au-delà de la durée prévue pour chaque protocole. La mise à mort sera toujours effectuée sous anesthésie générale profonde, suivie d’une injection intrapéritonéale d’un agent euthanasique . Cette méthode garantit une perte de conscience rapide et irréversible, sans douleur ni stress. Le décès sera confirmé par l’absence de respiration et de battement cardiaque avant tout prélèvement.
Remplacement
Avant d’avoir recours à l’expérimentation animale, toutes les alternatives possibles ont été envisagées. Des modèles informatiques et des cultures cellulaires permettent d’étudier certains aspects de la biologie du cartilage et de l’inflammation. Cependant, ils ne reproduisent pas l’ensemble des interactions entre les systèmes nerveux, immunitaire et musculo-squelettique impliqués dans l’arthrose. L’objectif de ce projet étant de comprendre comment la stimulation du nerf vague influence la douleur et l’inflammation au niveau de l’articulation, il est indispensable d’utiliser un organisme vivant. Seul le modèle animal permet d’évaluer ces phénomènes dans leur complexité, en tenant compte de la circulation sanguine, de la transmission nerveuse et des réponses physiologiques globales. Le choix de la souris repose sur plusieurs critères : la connaissance approfondie de son système immunitaire et nerveux, la disponibilité de modèles d’arthrose bien caractérisés et reproductibles, et la possibilité d’appliquer des procédures chirurgicales miniaturisées avec un impact limité sur l’animal. Ce projet ne sera donc mené sur des animaux que dans la mesure où il n’existe pas de méthode alternative permettant d’obtenir des informations équivalentes. Les résultats obtenus pourront toutefois servir, à terme, à réduire l’expérimentation animale en orientant plus précisément les futures études vers des mécanismes identifiés comme pertinents. Ainsi, l’expérimentation animale n’est utilisée ici qu’en dernier recours, lorsque l’étude de phénomènes complexes tels que la communication entre nerfs et organes ou la régulation de l’inflammation ne peut être reproduite autrement.
Réduction
Le projet a été conçu de manière à limiter autant que possible le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Les effectifs ont été calculés à partir d’analyses statistiques préalables, afin de détecter des effets réels sans multiplier inutilement le nombre d’animaux. Chaque expérience sera réalisée en deux séries indépendantes pour assurer la reproductibilité des observations. Si les résultats de la première série sont jugés concluants, la seconde pourra être interrompue, conformément au principe de réduction. Les protocoles ont été harmonisés pour permettre de recueillir plusieurs types de données (comportementales, histologiques, immunologiques et biochimiques) à partir du même animal. Cette approche intégrée maximise la quantité d’informations obtenues par individu et évite de reproduire plusieurs études séparées. Les groupes expérimentaux ont été limités aux comparaisons indispensables : animaux soumis à la stimulation vagale ou non, avec ou sans induction d’arthrose, et distinction entre mâles et femelles pour identifier d’éventuelles différences biologiques. L’ensemble des procédures suit une planification rigoureuse : chaque manipulation, chaque point temporel et chaque prélèvement ont été définis pour répondre à une question précise, évitant toute répétition ou surconsommation d’animaux. Enfin, les connaissances acquises à partir de ce projet permettront d’affiner les futurs protocoles expérimentaux, contribuant ainsi à une utilisation plus raisonnée et plus parcimonieuse des animaux dans la recherche biomédicale.
Raffinement
Toutes les mesures ont été prévues pour réduire au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du projet. Les interventions chirurgicales seront effectuées sous anesthésie générale , avec une analgésie préventive administrée avant l’opération et un traitement antalgique prolongé après celle-ci. Les doses et les durées d’administration ont été définies pour assurer un confort optimal tout en évitant toute interférence avec les paramètres étudiés. Les soins post-opératoires incluent une surveillance rapprochée, une hydratation sous-cutanée, une alimentation enrichie et un hébergement dans des cages propres et chauffées jusqu’à récupération complète. Les animaux seront observés plusieurs fois par jour pendant les premiers jours, puis quotidiennement. Une grille de suivi précise permettra de détecter rapidement tout signe de douleur, de perte de poids ou d’altération du comportement. Les procédures chirurgicales seront réalisées par du personnel formé et expérimenté, utilisant du matériel microchirurgical stérilisé, des incisions limitées et des sutures fines pour réduire les traumatismes tissulaires. La durée des anesthésies et des manipulations sera strictement contrôlée pour limiter les risques. Les conditions d’hébergement (température, humidité, rythme jour/nuit) seront maintenues stables. Les animaux bénéficieront d’un enrichissement du milieu (matériaux de nidification, abris) et d’un environnement calme afin de réduire le stress. Les points limites sont clairement définis : tout animal présentant des signes persistants de douleur ou de souffrance non soulagée sera immédiatement euthanasié sous anesthésie profonde. Enfin, les protocoles seront régulièrement réévalués au sein de la structure en charge du bien-être animal afin d’ajuster les pratiques et d’intégrer toute amélioration permettant de réduire encore la contrainte imposée aux animaux. Ce dispositif complet garantit que chaque étape du projet est menée dans le respect le plus strict du bien-être animal et des principes éthiques européens.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme espèce expérimentale repose sur plusieurs critères scientifiques, éthiques et pratiques. La souris est largement utilisée dans les recherches biomédicales car son système immunitaire, nerveux et musculo-squelettique est bien connu et partage de nombreuses similitudes avec celui de l’être humain. Cela permet de modéliser avec fiabilité des maladies complexes telles que l’arthrose et d’évaluer de manière pertinente les effets de nouvelles approches thérapeutiques. Les modèles d’arthrose développés chez la souris sont bien établis, reproductibles et validés à l’échelle internationale. Ils permettent de reproduire les principaux mécanismes impliqués dans la douleur et la dégradation du cartilage tout en limitant la durée et la gravité des symptômes. L’utilisation de cette espèce garantit ainsi une obtention de données fiables avec un minimum d’animaux, conformément au principe des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement). Les animaux seront utilisés à un stade adulte jeune, entre 10 et 12 semaines d’âge, correspondant à une maturité physiologique complète et à une bonne tolérance aux interventions chirurgicales. Ce stade permet également d’éviter toute variabilité liée à la croissance ou au vieillissement des tissus articulaires. L’emploi d’animaux plus jeunes ou plus âgés n’est pas approprié : les sujets immatures présentent une croissance active du cartilage rendant les résultats non comparables, tandis que les animaux plus âgés présentent des troubles métaboliques ou des altérations spontanées du cartilage. La souris représente donc le compromis le plus adapté entre pertinence scientifique, faisabilité technique et respect du bien-être animal. Ce choix permet de limiter au strict nécessaire l’utilisation d’animaux plus grands ou plus sensibles, tout en obtenant des informations essentielles sur les mécanismes de la douleur et de l’inflammation articulaire.
Etude de l’effet d’une solution d’acide hypochloreux sur l’inflammation et la cicatrisation de plaies cutanées chez des souris saines et modèles de diabète (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Pour tester l'effet d'une solution d'acide hypochloreux sur la cicatrisation du pied diabétique, 480 souris vont être utilisées, dont 408 rendues diabétiques par injection d'un produit provoquant une hyperglycémie chronique. Réparties entre souffrance légère et modérée, elles seront toutes tuées et leurs tissus prélevés. Des plaies cutanées leur sont infligées puis suivies jusqu'à 25 jours, avec des incisions de la queue pour mesurer la glycémie et un hébergement individuel malgré leur caractère social. Le bénéfice avancé pour les patients reste une piste, l'étude portant d'abord sur la compréhension du retard de cicatrisation.
Objectifs
La thérapie locale des ulcères du pied repose principalement sur le débridement de la plaie et la protection des plaies à l’aide de pansements mais la cicatrisation reste longue et peut échouer. Il y a une urgente nécessité à trouver de nouveaux traitements et augmenter la compréhension du défaut de cicatrisation chez les diabétiques. Les études d’efficacité de molécule pro-cicatrisantes sont principalement effectuées sur des animaux sains avec quelques études sur des animaux pathologiques et exclusivement réalisées sur des plaies aiguës de type coupure. Toutefois, la peau d’un patient diabétique et d’un sujet sain sont différentes, de même qu’une plaie liée à la gravité par application de la pression du corps sur les pieds est très différente d’une coupure. Ce projet de recherche fondamentale a pour objectif de mieux comprendre l’impact de l’acide hypochloreux sur la détersion des plaies et son effet dans le retard de cicatrisation des plaies chroniques diabétiques. Ce projet se déroulera sur deux EU différentes.
Bénéfices attendus
Une meilleure compréhension de l’impact de l’acide hypochloreux dans le retard de cicatrisation des ulcères de modèles murins diabétiques permettra d’étoffer les connaissances concernant cette pathologie et les mécanismes d’action du traitement testé. Ainsi l’utilisation d’acide hypochloreux pour la prévention de l’infection des plaies chroniques amènera une nouvelle piste dans le traitement du pied diabétique.
Procédures
Les 160 souris diabétiques de type 1 recevront un total de 5 injections (durée 15 secondes, contention comprise) dans l’abdomen d’un produit provoquant une hyperglycémie chronique. Des plaies cutanées seront réalisées sur 408 animaux et leur cicatrisation sera soit arrêtée la première semaine, soit suivie jusqu’à la fermeture complète de la peau sur un maximum de 25 jours pour les souris diabétiques présentant un retard de cicatrisation. Il existera une répétition d’anesthésie gazeuse pour induire des plaies ainsi que pour le suivi de la cicatrisation. Enfin, toutes les souris seront soumises a des mesures de glycémie maximum nécessitant une incision de la queue (durée totale de 15 secondes), espacées de minimum 3 jours.
Impact sur les animaux
Les souris peuvent perdre du poids (principalement les souris diabétiques de type 1). Les animaux diabétiques présentent une polydipsie (consommation importante d’eau de boisson) et une polyurie (production importante d’urine). Les soins liés aux plaies peuvent être douloureux. Les anesthésies répétées, nécessaires pour les soins et le suivi de cicatrisation, peuvent affaiblir les animaux. Les souris seront hébergées individuellement durant la période de suivi de cicatrisation, ce qui peut créer un stress pour ces animaux sociaux.
Devenir
Mise à mort en fin d’expérimentations et prélèvement des tissus.
Remplacement
La cicatrisation est un processus naturel qui permet à la peau de se refermer. Le diabète conduit, entre autres, à des défauts de cicatrisation de la peau avec un allongement de la durée de fermeture pouvant conduire à une infection. Souhaitant étudier les impacts d’une solution d’acide hypochloreux sur la cicatrisation diabétiques, à la fois dans son action de détersion des plaies mais aussi d’impact moléculaires sur ce tissu lésé complexe, notre projet requiert une approche intégrée qui n’est rendue possible que par l’utilisation du modèle souris. De plus, ce projet souhaite étudier l’impact d’une solution d’acide hypochloreux sur la cicatrisation diabétique dans ces phases précoces ou intermédiaires, nécessitant le prélèvement de la peau lésée, impossible à réaliser sur un patient atteint de retard de cicatrisation, au risque d’empirer sa pathologie. Aucune méthode alternative ne peut se substituer à l’utilisation des animaux. Ce projet de recherche fait suite à des résultats obtenus sur cellules.
Réduction
Dans toutes les procédures, le nombre d’animaux par lot a été défini a minima afin que les résultats puissent être statistiquement interprétables. Le projet de recherche utilise 2 modèles de souris diabétiques, sur lesquelles seront réalisées 2 types de plaie cutanée et le suivi de la cicatrisation avec ou sans acide hypochloreux. De par l’expertise de l’équipe et les études tissulaires post-expérimentations requises, 8 souris sont nécessaires par groupe pour la cicatrisation complètes et 6 souris par groupe pour les études sur peaux saines et les jours intermédiaires de cicatrisation. Les tests de toxicités de la procédures 1 seront réalisés séquentiellement, permettant une réduction du nombre d’animaux nécessaire. En effet, nous commenceront par tester la solution pure d’acide hypochloreux, si celle-ci ne provoque pas d’inflammation sur la peau saine, nous ne testeront pas les dilutions. D’un point de vue statistique, nous avons prévu d’utiliser des tests statistiques non paramétriques adaptés aux petits groupes et des analyses de variance suivi de post-tests pour évaluer les différences intra- ou inter-individuelles pour toutes les mesures.
Raffinement
Les souris seront suivies avec un soin particulier, elles seront observées tous les jours et pesées 1 fois par semaine. Les points limites sont clairement définis, afin de détecter précocement tout signe de souffrance. Un anti-douleur sera administré durant les premiers jours de cicatrisation afin de prendre en charge la douleur des animaux.
Choix des espèces
Les modèles murins, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, restent largement utilisés pour étudier l’intégrité fonctionnelle de la peau. Cette espèce possède une physiologie et une organisation cutanée proche de celle de l'Homme et permet d'étudier l’induction des plaies et les processus de cicatrisation, tout en complétant l'analyse jusqu'à une échelle cellulaire et moléculaire. Nous utiliserons des souris âgées minimum de 4 semaines pour débuter le modèle diabétique et pour que les souris soient sexuellement matures au moment de l’induction des plaies cutanées.
Contribution des neurones activateurs et inhibiteurs du cortex insulaire dans la régulation de l’anxiété chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées au cerveau sous anesthésie, avec une intervention pouvant atteindre deux heures, 532 souris subissent ensuite jusqu'à sept tests comportementaux, et une partie d'entre elles un stress chronique provoqué par de la corticostérone ajoutée à l'eau de boisson. Toutes relèvent d'un niveau de souffrance modéré et seront tuées à l'issue, le cerveau prélevé. L'objectif déclaré est de préciser le rôle des neurones excitateurs et inhibiteurs du cortex insulaire dans l'anxiété. Le protocole installe donc un état anxieux chez des animaux dont le RNT détaille par ailleurs longuement les conditions d'hébergement.
Objectifs
L’anxiété est une réponse psychologique et physiologique anticipatrice face à une menace potentielle. À un niveau modéré, elle est adaptative : elle augmente la vigilance et facilite l’évitement du danger. Les troubles anxieux apparaissent lorsque cette réponse devient durablement excessive et se maintient en l’absence de menace identifiable. Malgré l’existence de traitements (antidépresseurs, benzodiazépines), une proportion importante de patients présente une efficacité limitée et/ou des effets indésirables qui altèrent le fonctionnement quotidien (somnolence, troubles de l’attention, baisse de la vigilance, confusion…). Cette situation représente un enjeu majeur de santé publique et un fardeau socio-économique considérable. Progresser vers de nouvelles stratégies thérapeutiques nécessite donc de mieux comprendre les mécanismes cérébraux qui sous-tendent l’anxiété. Parmi les régions impliquées, le cortex insulaire (insula) occupe une place centrale. Des méta-analyses d’études d’imagerie fonctionnelle chez des patients souffrant de troubles anxieux rapportent des altérations de l’activité de l’insula par rapport à des témoins sains, suggérant que cette région constitue un nœud important des circuits de l’anxiété. Des travaux précliniques montrent également que les neurones excitateurs de l’insula antérieure augmentent leur activité dans des contextes anxiogènes, et que réduire l’activité de cette région diminue les comportements de type anxieux. En revanche, la contribution des neurones inhibiteurs de l'insula reste beaucoup moins caractérisée, il est donc essentiel de déterminer comment l’équilibre entre transmission excitatrice et inhibitrice, au niveau des neurones et des synapses, façonne les circuits qui soutiennent l’anxiété physiologique et pathologique. Ce projet vise à préciser le rôle relatif des composantes excitatrice et inhibitrice de l’insula antérieure dans les comportements liés à l’anxiété, en répondant à deux questions principales : (1) quel est le profil d’activité des neurones inhibiteurs de l’aIC dans des situations anxiogènes ? (2) une modulation sélective de la transmission excitatrice ou inhibitrice peut-elle réduire les comportements anxieux ?
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples : (i) approfondir la compréhension des mécanismes de transmission neuronale impliqués dans l’anxiété ; (ii) ouvrir la voie à l’identification de stratégies visant à restaurer les altérations observées chez les patients atteints de troubles anxieux ; et (iii) favoriser des avancées méthodologiques et techniques en recherche neurobiologique.
Procédures
A l’âge adulte (semaine 9), tous les animaux subiront une chirurgie cérébrale d’un maximum de 2h suivie d’une période de 4 semaines de récupération. La totalité des animaux seront ensuite soumis à une batterie de tests comportementaux (7 au maximum d’une durée comprise entre 10 et 30 minutes) étalés sur 2 semaines à raison d’un test par jour.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues sont les suivantes : peur ou stress liés aux manipulations et aux tests comportementaux. Les contacts avec l’expérimentateur, les changements d’environnement et l’exposition à des tests standards peuvent provoquer une anxiété passagère. Les protocoles de stress chronique (corticostérone dans l’eau de boisson) peuvent altérer temporairement l’état général, avec notamment une perte de poids, une baisse d’activité, une diminution de la prise alimentaire ou un aspect du pelage moins soigné. Les interventions chirurgicales cérébrales, réalisées sous anesthésie générale, peuvent entraîner un ralentissement transitoire au réveil, ainsi qu’une douleur postopératoire, une inflammation locale, un risque d’infection, une perte de l’implant, des lésions liées au grattage au niveau de la tête et une gêne due au relief de l’implant. Enfin, les outils utilisés pour moduler l’activité des neurones peuvent induire des changements transitoires du comportement, en lien avec les effets attendus de la manipulation expérimentale.
Devenir
A l’issu du projet, les souris seront euthanasiées pour prélèvement du cerveau.
Remplacement
Le projet porte sur une analyse de la connectivité des neurones et de leurs propriétés de codage d’informations au cours de comportements complexes. Par conséquent, cette procédure doit être effectuée chez des animaux vivants. Des méthodes telles que la culture cellulaire ne permettent pas la quantification des connexions neuronales ou de la mesure de l’activité en réponse à une stimulation sensorielle in vivo.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux utilisés, nous adopterons une approche statistique rigoureuse permettant d'obtenir des résultats fiables avec un minimum d'animaux. Le nombre d'animaux nécessaires a été soigneusement calculé pour garantir la robustesse des résultats tout en limitant leur utilisation. Nous utiliserons également des techniques avancées de neurosciences computationnelles pour maximiser les données comportementales extraites de nos souris. Des logiciels utilisant l’intelligence artificielle seront employés pour analyser ces comportements et constituer une base de données détaillée. Ces méthodes permettent de tirer le maximum d'informations de chaque animal tout en minimisant leur nombre.
Raffinement
Pour réduire la souffrance imposée par le protocole et améliorer le bien-être des animaux, les mesures suivantes seront appliquées : Les animaux seront hébergés en cages collectives, regroupés par fratrie pour éviter l’isolement social. Les cages seront enrichies avec du matériel de nidification pour améliorer leur confort. Une surveillance quotidienne des animaux sera effectuée par le personnel animalier, y compris les week-ends et jours fériés. Avant le début de l’expérience, une surveillance hebdomadaire sera réalisée par l’expérimentateur, qui passera ensuite à une surveillance quotidienne pendant toute la durée de l’expérience. Les observations incluront la vérification de la prise alimentaire, le poids, le comportement, la vivacité et l’état du pelage. Pour prévenir la douleur après chirurgie, un médicament antidouleur sera administré. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale. La température corporelle de l’animal sera contrôlée et maintenue, et un gel sera appliqué sur les yeux pour éviter leur dessèchement. Après la chirurgie, une petite quantité de solution stérile sera administrée pour éviter la déshydratation, et de la nourriture humidifiée sera mise à disposition au sol de la cage. L’état de l’animal et la bonne cicatrisation de l’incision au niveau de la tête seront contrôlés quotidiennement pendant la semaine suivant la chirurgie. En cas de signes d’infection (rougeur, gonflement, écoulements, saignement), la plaie sera nettoyée et désinfectée avec un antiseptique. Le vétérinaire sera informé et décidera si un traitement supplémentaire est nécessaire. Si l’animal présente 3 des signes ci-dessous sur 3 jours consécutifs sans amélioration, il sera euthanasié : infection de la plaie, perte de poids de 15 % ou plus sans reprise, déshydratation, prostration, perte d’interaction avec l’environnement, agressivité accrue, réduction de mobilité. Dans tous les cas, si l’état général de la souris ne s’améliore pas sous 24 h, l’animal sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle de référence pour l’étude des circuits de la peur et des troubles anxieux. Par ailleurs, la région cérébrale étudiée, le cortex insulaire présente chez la souris une organisation et une cyto-architecture comparables à celles observées chez l’humain. Les animaux seront utilisés au stade adulte (9 semaines), afin de travailler sur des neurones et circuits neuronaux des aires cérébrales ciblées matures.
MODIFICATION : Etude du rôle du HLA-B27 au cours de la spondylarthrite utilisant le modèle expérimental du rat transgénique pour la molécule HLA-B27 et la B2 microglobuline humaine.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Porteurs d'un transgène humain qui déclenche à lui seul la maladie, 1200 rats génétiquement modifiés vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tués à l'issue pour le prélèvement d'organes. Sous le seul effet du transgène, ils développent des arthrites, une colite, parfois une inflammation de la peau ou de l'œil, avec douleur, perte de poids et mobilité réduite. Ils reçoivent des injections quotidiennes pendant six à douze semaines lors des essais de molécules. Le porteur qualifie ce rat de modèle le plus "percutant" de la spondylarthrite, la souffrance venant ici de la maladie que l'animal porte par construction.
Objectifs
l’objectif majeur de notre projet est de comprendre le rôle pathogène du HLA (Antigènes des Leucocytes Humains)-B27 au cours de la spondyloarthrite (SPA) utilisant le modèle expérimental de SPA : le rat transgénique HLA-B27 afin de proposer des nouvelles stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Au cours de ces dernières années, nous avons cherché à comprendre pourquoi nous observons une proliferation anormale des lymphocytes T pro-inflammatoires producteurs de la cytokine inflammatoire (IL-17) chez le rat B27, le modèle animal le plus pertinent et le plus proche de la SpA humaine. Nos résultats ont mis en évidence que l’IL-27 (une cytokine anti-inflammatoire) et ICOS (une molécule de costimulation) étaient deux nouvelles cibles thérapeutiques prometteuses pour le traitement de la SpA. En ce qui concerne l’IL-27, elle a eu un effet protecteur en réduisant la sévérité des manifestations inflammatoires chez le rat B27, tout en inhibant les réponses des lymphocytes inflammaoires et la production d'IL-17. Nos résultats ouvrent des nouvelles perspectives même pour des patients qui ne repondent pas aux traitements actuellement disponibles.
Procédures
Post-mortem, des organes lymphoides des animaux seront prélévés en quelques minutes (environ 2-3) pour une analyse cellulaire ou histologique. Durant les essais pré-cliniques, les animaux seront injectés (durée de l'injection quelques secondes) intraperitoneal tous les jours pendant 6-12 semaines. Pour les experiences ex-vivo un minimun de 2 animaux non transgéniques et 2 animaux transgéniques seront utilisés et les experiences seront répétées 5 à 6 fois. Pour les essais pré-cliniques, nous utiliserons des groupes de 6 à 8 animaux par groupe.
Impact sur les animaux
Le rat transgénique pour HLA-B27 est à l’heure actuelle le modèle animal le plus percutant de cette pathologie. Dans ce modèle surviennent spontanément, sous le seul effet du transgène et probablement en association avec le fond génétique du rat, toutes ou une partie des manifestations de la spondylarthrite ankylosante. Ainsi, ces animaux développent des manifestations comme des arthrites et une colite. Certains animaux développent aussi une l’inflammation de la peau ou de l’œil. Ces manisfestations peuvent engendrer chez ces animaux de la douleur, perte de poids et parfois une mobilité reduite.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, à l'exception de l'elevage, les animaux seront mise à mort pour les prélèvements d'organes nous permettant d'etudier les céllules, les organes et les méchanismes impliqués dans la pathogénèse de la maladie. Dans d'autres cas, les animaux seront utilisés pour étudier le potentiel thérapeutique des certaines molécules à partir du prélèvements d'organes et analyse cellulaire.
Remplacement
Toutes les molécules avec un potentiel thérapeutique seront d’abord testées in vitro en utilisant des lignées cellulaires à la place des animaux par exemple. Seulement après validation in vitro, ces molécules seront téstées chez les animaux afin d'étudier leur potentiel thérapeutique dans le traitement contre les spondyloarthrites.
Réduction
Comme prévu, dans les essais pré-cliniques, le nombre d’animaux utilisés dans chaque groupe de traitement sera de 6 et 8. Ce nombre d’animaux par groupe nous permet de réaliser des analyses statistiques robustes permettant d’établir quelques conclusions pertinentes sur des paramètres abordés dans notre projet. Il ne nous paraît pas envisageable de réduire ce nombre d’animaux par groupe dans de futurs projets, si l’on souhaite garder des analyses statistiques pertinentes.
Raffinement
Nous envisageons, en cas de présence d’arthrites causant une difficulté de la mobilité des rats, de mettre de l’alimentation dans la cage afin que les rats puissent s’alimenter correctement. Du change de cages, deux fois par semaine , seront prévus pour les cages où il y aura des animaux très malades avec diarrhées. Nous mettrons en place l'ajout de fromage aux femelles gestantes et aux petits pour améliorer leur croissance. A partir de 7 semaines d’âge l'etat de santé des animaux sera observé et nous utiliserons un tableau de scoring de la maladie (voir tableau ci-dessous). Les animaux présentant une perte de poids supérieure à 20% ou atteignant le score total de 15 (= point limite) seront sacrifiés. Score maximal total = 27 Semaine 7……Semaine X Poids (g) Diarrhée Absente=0 Modérée = 1 Importante= 2 Profuse=3 Anite=+1 Articulations Normale=0 Gonflée = 1 à 4 Patte AV gauche Patte AV droite Patte AR gauche Lésions cutanées 1 à 4 Ongles= +1 Orchite Absence=0 Présence=1 Uvéite Absence=0 Présence=1
Choix des espèces
Le rat transgénique pour HLA-B27 est à l’heure actuelle le modèle animal le plus relevant de cette pathologie. Dans ce modèle surviennent spontanément, sous le seul effet du transgène et probablement en association avec le fond génétique du rat, toutes les manifestations de la spondylarthrite ankylosante. Notre objectif est donc de comprendre le rôle pathogène du HLA-B27 au cours de la pathologie en utilisant ce modèle. Il est important de souligner que des souris portant le même transgène ne développent aucun signe de la maladie. Nous utiliserons des animaux à un état précoce du développement de la maladie (environ 3 semaines) ne présentant pas encore des signes cliniques, par exemple pour les expériences nécessitant d’utiliser des cellules en absence d’inflammation ou dans le cas de traitement in vivo précoce. Dans ce cas, les animaux seront marqués à l’encre et génotypés avant leur utilisation. Pour toutes les autres expériences, en utilisant de rats adultes qui presentent des signes cliniques (la maladie est etablie) nous utiliserons un protocole classique de marquage à l’oreille et génotypage à partir d’échantillons de l'oreille marquée. Des rats adults (entre 3 mois et 6 mois d'âge) seront utilisés pour certaines expériences.
Influence de la voie d’administration sur la consommation d’éthanol chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérés pour la pose d'un cathéter permanent d'auto-administration d'alcool, 256 rats subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. La chirurgie de trente à quarante-cinq minutes se fait sous anesthésie, suivie d'un entraînement à consommer de l'alcool et de tests avec divers composés pharmacologiques. Le porteur signale des risques d'infection, de plaies liées au léchage de la zone opérée et de perte des sutures. À la fin, les rats sont tués et leur cerveau prélevé pour mesurer l'activité cérébrale.
Objectifs
La consommation excessive d’alcool est un enjeu majeur de santé publique et une des principales causes évitables de morbidité et de mortalité chez l’humain. Cette consommation est motivée principalement par la recherche d’un état d’intoxication soit dans un but de recherche de plaisir et d’émotions positives, soit dans un but de réduction d’émotions négatives, telles que l’anxiété. Afin d’en comprendre les mécanismes biologiques, la consommation d’alcool a été largement étudiée chez le rat. Toutefois, à ce jour, les effets motivant la consommation d’alcool chez le rat restent encore incertains. Est-elle principalement motivée par le plaisir du goût de l’alcool ou par les effets ressentis après ingestion et absorption de l’alcool dans le sang ? Une bonne connaissance de ces effets est essentielle afin de développer des modèles animaux de consommation d’alcool plus pertinents pour la recherche de traitements efficaces. Ce projet vise donc à étudier et comparer la consommation d’alcool par différentes voies d’administration : orale, intragastrique et intraveineuse. Cette étude permettra de décomposer et mesurer les contributions du goût de l’alcool et des effets ressentis après ingestion et absorption de l’alcool sur sa consommation. Le projet prévoit également de mesurer les modifications de l'activité du cerveau liées à ces différentes contributions.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont essentiellement d’ordre scientifique. Le premier bénéfice sera d’identifier les différents effets motivant la consommation d’alcool chez le rat et leur influence relative. Le second bénéfice sera d’évaluer la sensibilité de ces effets à différents traitements pharmacologiques. Enfin, un autre bénéfice sera d’identifier les changements de l’activité du cerveau liés aux différents effets de l'alcool motivant sa consommation.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale de courte durée pour la mise en place d'un cathéter à demeure pour l’auto-administration d’alcool. Ces chirurgies, d’une durée moyenne comprise entre 30 minutes et 45 minutes, seront réalisées sur couverture chauffante, en conditions aseptiques, sous anesthésie chimique et sous analgésie appropriée. Au cours des phases expérimentales, les animaux seront entraînés et testés dans des différentes tâches comportementales. Au cours de la dernière phase de test, ils seront testés avec différents composés pharmacologiques afin d’étudier les mécanismes neuropharmacologiques de leur consommation d’alcool. Enfin, des prélèvements sanguins ponctuels de faible volume seront réalisés afin de mesurer l’alcoolémie. Le nombre de prélèvements par animal sera limité à trois au total : une fois pendant la phase d’apprentissage, une fois pendant la phase des tests comportementaux et une fois pendant la phase de tests pharmacologiques. Dans chaque cas, le prélèvement sera effectué environ 10 minutes après la fin d’une séance d’auto-administration.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à des procédures dont le degré de gravité principal est léger et qui ne dépassera pas le degré modéré. Bien que toutes les précautions soient prises afin de prévenir ou de minimiser les nuisances au maximum (habituation, anesthésie, analgésie, conditions aseptiques, suivi post-opératoire), il est possible que certaines nuisances ou effets indésirables puissent survenir au cours du projet. Les nuisances attendues sont principalement liées aux procédures chirurgicales. Celles-ci incluent un risque d’inflammation ou d’infection, l’apparition éventuelle de plaies liées à un toilettage excessif de la zone opérée, ou une perte prématurée des sutures avant cicatrisation complète. Les prélèvements sanguins ponctuels pourront entraîner un inconfort transitoire. Aucune nuisance particulière n’est anticipée lors des test comportementaux de mesure de la consommation d’alcool. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne afin de détecter et de prévenir rapidement tout signe d’inconfort, de stress ou de douleur.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront euthanasiés et leurs cerveaux seront prélevés post-mortem pour effectuer une mesure de l'activité globale du cerveau.
Remplacement
Ce projet recourt exclusivement à l’utilisation du rat de laboratoire (jeunes adultes, mâles et femelles), élevé en groupe dans un environnement enrichi contenant un tunnel en carton et un os à ronger. Ce recours à l’animal se justifie par l’impossibilité d’étudier, chez l’être humain, de manière contrôlée et éthiquement acceptable, les déterminants comportementaux et neurobiologiques de la consommation d’alcool, en particulier lorsqu’elle implique des manipulations invasives ou répétées. Par ailleurs, il n’existe actuellement pas de modèles in vitro, ex vivo ou in silico permettant de reproduire de façon réaliste les interactions complexes entre comportements de consommation, conséquences pharmacologiques de l’éthanol et organisation cérébrale. Les lignées cellulaires ou autres modèles alternatifs ne permettent pas de rendre compte de ces dimensions intégrées.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet a été calculé au minimum nécessaire à la réalisation des objectifs scientifiques, en tenant compte des contraintes expérimentales propres au projet et de l’effectif par groupe, par des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales ont été conçues afin de réduire au maximum la douleur, la souffrance, et le stress des animaux tout au long du projet. Les interventions chirurgicales nécessaires à la mise en place des cathéters seront réalisées sous anesthésie chimique et sous analgésie appropriée, en conditions aseptiques et sur couverture chauffante. La durée des chirurgies sera limitée au strict nécessaire et une surveillance attentive sera assurée tout au long de l’intervention. En fin de chirurgie, les animaux recevront une prise en charge adaptée visant à favoriser la récupération, incluant une réhydratation. Les animaux seront ensuite placés en cage de réveil sous surveillance jusqu’au retour à un état de vigilance normal, avant d’être relogés dans leur cage avec leur congénère. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne tout au long du projet afin de détecter précocement tout signe d’inconfort, de douleur ou d’altération de l’état général (perte de poids, modification du comportement, altération de l’aspect physique). Les interventions visant à réduire ou supprimer l’inconfort seront gradées. En cas d’apparition de signes légers, des mesures de nursing seront mises en place, incluant un accès facilité à la nourriture et à l’eau. Si nécessaire, des traitements analgésiques supplémentaires seront administrés et une réhydratation sous-cutanée pourra être réalisée. Les prélèvements sanguins ponctuels seront effectués par du personnel formé, selon des procédures minimisant l’inconfort et la durée de contention.
Choix des espèces
Le choix du rat de laboratoire constitue un compromis. Cette espèce est suffisamment proche des êtres humains pour servir de modèle animal pertinent des phénomènes d’addiction, par rapport à d’autres espèces moins sensibles éthiquement (par exemple les invertébrés, à l’exception possible des céphalopodes). Les animaux utilisés seront des rats jeunes adultes au début des procédures expérimentales (âge moyen d’environ 2 mois). Cette période du développement correspond à une phase de vulnérabilité particulière vis-à-vis des comportements de consommation d’alcool et est donc pertinente au regard des objectifs du projet.
MODIFICATION : Etudes des effets toxiques de xénobiotiques (médicament) chez le primate non humain
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Macaques à longue queue : 1120
2240 primates, macaques crabiers et ouistitis, vont être utilisés dans des tests de toxicité de médicaments en développement, dont 480 dans des procédures classées au niveau de souffrance sévère. Ils subissent des prélèvements de sang répétés, des prélèvements d'urine et d'autres fluides, et l'administration répétée des substances testées, la contention étant reconnue comme stressante pour ces espèces non domestiques. La grande majorité, environ 2020 individus, est tuée pour l'analyse anatomopathologique exigée par les autorités, 200 étant réutilisés et 20 maintenus. L'établissement mène ces études pour le compte des laboratoires qui développent les médicaments et les qualifie d'"indispensables", les présentant comme imposées par les lignes directrices réglementaires.
Objectifs
L’établissement utilisateur est spécialisé dans la conduite d’études de toxicologie/pharmacologie indispensables à l’évaluation clinique de xénobiotiques pour le compte de laboratoires les développant. Ce projet vise à d’évaluer la sécurité et la toxicité de xénobiotiques avant l’administration à l’humain, selon les lignes directrices OECD/ICH/EMA, chez deux espèces de primates non humains : le macaque Macaca fascicularis et le oustiti Callithrix jacchus. Dans le cadre d’une utilisation de primates non humain, ces xénobiotiques sont uniquement des médicaments en cours de développement. Leur évaluation est effectuée conformément aux exigences des autorités réglementaires (ICH, EMA). Elle constitue la phase « pré-clinique » du développement de médicaments, qui est un pré-requis aux essais cliniques de phase I, II et III chez l’humain et nécessaires pour l’obtention d’une AMM. Pour chaque xénobiotique, afin de caractériser ses potentiels effets toxiques, d’identifier ses organes cibles et de définir ses marges de sécurité, plusieurs études complémentaires et séquentielles sont nécessaires : - Des études préliminaires de détermination du range de doses (DRF, dose range finding) ou de la dose maximale tolérée (MTD - Maximal tolerable dose) qui constituent la première étape des évaluations toxicologiques. Elles permettent d’identifier la dose appropriée pour les études réglementaires ultérieures, notamment la toxicité à dose unique et à doses répétées. Elles aident également à déterminer les effets pharmacologiques et toxiques afin de confirmer les études règlementaires et de garantir le succès du dépôt d'une demande d'autorisation de mise sur le marché. - Des études de toxicologie réglementaires BPL (bonnes pratiques de laboratoire) qui ont pour objectif de déterminer le niveau exempt d'effets toxiques ou le niveau sans effet indésirable observé (NOAEL) en fonction de la durée du traitement et de l’espèce animale, de collecter des données sur la sécurité, l’efficacité et/ou la toxicité, de candidats médicament avant administration chez l’humain ou chez l’animal. Par ailleurs, le projet s’inscrit dans une démarche d’amélioration continue du bien-être animal en appliquant les principes des 3R. Les procédures sont optimisées pour limiter le nombre d’animaux requis, agir en étapes progressive pour raffiner le choix des doses et réduire la douleur et la contrainte, notamment par l’utilisation de techniques moins invasives et la validation d’approches alternatives.
Bénéfices attendus
Les études de toxicologie (préliminaires et règlementaires) ont pour objectif de déterminer le niveau de dose exempt d'effets toxiques ou sans effet indésirable observé (NOAEL), en fonction de la durée du traitement, de sa voie d’administration et de l’espèce animale utilisée. Ces études permettent de collecter des données de toxicologie et pharmacocinétique de candidats médicament avant administration chez l’humain. Ces données sont des prérequis règlementaires avant le passage aux essais cliniques chez l’humain ainsi que pour la constitution du dossier d’autorisation de mise sur le marché (AMM). Le projet favorisera l’application des principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner), en optimisant les protocoles d’étude pour limiter l’impact sur le bien-être animal, ce qui renforcera la qualité scientifique des résultats et la conformité aux normes éthiques et réglementaires. On estime jusqu’à 4 études de toxicologie réglementaire par espèce et par an sur 5 ans (40 études règlementaires maximum) et jusqu’à 4 études préliminaires par espèce et par an sur 5 ans (40 études préliminaires maximum) pourront être réalisées.
Procédures
Les animaux sont soumis dans ce projet : - des prélèvements de sang réguliers réalisés dans le cadre de recommandations vétérinaires, vigiles (sauf en cas d'anesthésie prévus pour d'autres prélèvements, cf ci-dessous), dans un système de contention adaptée à l’espèce. Chaque prélèvement dure quelques minutes, le nombre total est établi en fonction des caractéristiques du produit testé et limité en suivant les recommandations vétérinaires internationales. -des prélèvements d'urine, de manière passif (isolement jusqu’à diurèse ou bien de 4h maximum), ou échoguidé sous sédations (quelques minutes). Généralement, un prélèvement au début et un prélèvement en fin d’étude sont suffisants. - prélèvement d’autres fluides biologiques (liquide céphalorachidien, liquide synovial) : jusqu’à une fois par semaine, sous anesthésie profonde d’une quinzaine de minutes environs - des biopsies d’organes par ponction échoguidée (mini invasive), sous anesthésie profonde (10 minutes environ) - des contention manuelle, notamment dans le cadre d'examen clinique pour détecter des effets toxiques, d’environ 10 minutes. Afin d’éviter la répétition d’actes anesthésiques, les prélèvements peuvent être réalisés au cours d’une même anesthésie, permettant, en 10 à 15 minutes, de recueillir plusieurs échantillons de tissus et liquides biologiques. A chaque étude, tous ces prélèvements ne sont pas effectués, à l’exception des prélèvements de sang et d’urine qui sont systématiques. Ils sont choisis selon la nature du produit testé et les données préliminaires déjà connues (in vivo ou in vitro). Les administration dans le système nerveux centrale peuvent se faire par chirurgie (30 minutes à 2h).
Impact sur les animaux
Trois catégories de nuisances peuvent être provoqués chez les animaux utilisés dans ce projet. Elles sont toutes prises de manière préventives pour réduire leur impact. - Liées aux manipulations vigiles : en cours d’étude, les observations cliniques, ainsi que certaines voies d’administration, peuvent nécessiter d’une manipulation et une contention manuelle des primates. Elles sont faites selon les bonnes pratiques vétérinaires mais cela peut néanmoins engendrer un stress chez ces espèces non domestiques - Liées aux prélèvements/administration : la réalisation de prélèvements de tissus biologiques (principalement de sang) et l’administration répétée du xénobiotique peut provoquer des lésions et un stress des animaux en cas de réalisation incorrectes, d’individus plus fragiles ou bien de l’immobilisation nécessaire pour certaines voies d’administration. De plus, même si ces effets délétères sont rares lorsque le geste est réalisé par un opérateur expérimenté, il existe un risque de lésions ou d’infection lors d’administration intrathécale, intracraniale (lésions neurologiques, paralysie partielle) ou intra-articulaire (boiterie, arthrite). Enfin, les animaux sont placés en cage individuelle pendant la phase d’évaluation de la diurèse (prélèvement d’urine, durée limitée à 4 heures maximum). - Liées à une toxicité du xénobiotique testé : les études de toxicologie visent à évaluer la toxicité d’une molécule. Ce type de nuisances est difficilement estimable, mais selon le mécanisme d’action du xénobiotique (anticorps, anticancéreux, neurologique, etc), la voie d’administration, ou encore sa biodistribution, des effets toxiques sont possibles (neurologique, immunologiques, inflammation, métabolique, etc).
Devenir
Les études de toxicologie nécessitent une analyse pathologie et donc la mise à mort des animaux d'après les recommandations des instances pharmaceutiques et médicales internationales. Néanmoins, pour chaque étude, 2 animaux peuvent être inclus dans la phase de préparation uniquement sans recevoir le produit testé et donc maintenus en vie en fin d'étude et inclus après validation vétérinaire dans d'autres études dans le cadre d'une même procédure (utilisation continue). Sans produits administrés, ou bien dans le cas où une mise à mort n'est pas utile d'un point de vu scientifique,ils peuvent être réutilisés dans d'autres procédures, ou bien placés. L'établissement travaille avec des associations pour replacer ces animaux en parc zoologique.
Remplacement
Actuellement, il n'existe pas de méthodes alternatives permettant d'obtenir toutes les informations collectées grâce à ces études. Selon les lignes directrices des instances médicales et pharmaceutiques, il est nécessaire de recourir à des modèles in vivo.
Réduction
Concernant les études de toxicologie règlementaire, le nombre d’animaux par groupe est fixé au minimum permettant de garantir la fiabilité des données obtenues d’après les lignes directrices des instances médicales et pharmaceutiques. Ce nombre est considéré comme le minimum acceptable permettant une interprétation pertinente des données et la caractérisation correcte des effets toxiques potentiels. Afin de le réduire, des animaux peuvent faire plusieurs études préliminaires après une période de repos (wash-out) et une validation vétérinaire entre chaque étude, dans le cadre d’une utilisation continue. De plus, chez les primates, selon la nature du produit, les études préliminaires peuvent être restreintes à une étude de détermination du range de doses (DRF - dose range finding), pour limiter le nombre d’animaux utilisés. Enfin, la réutilisation d’animaux issus d’autres procédures expérimentales de gravité réelle ‘’légère’’ ou ‘’modérée’’ est possible pour les procédures de gravité réelle "modérée" tant que ces animaux n’ont pas reçu de xénobiotique en cours de test. Cela permet de réduire le nombre global d’animaux utilisé au sein de l’établissement et d’utilisés des animaux bien habitués aux manipulations liées aux études. Cette réutilisation est validée par un vétérinaire et la SBEA.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 15-21 jours est respectée à réception des animaux, suivie de 1- 2 semaines de training. Les animaux bénéficient d’un programme de training par renforcement positif pour réduire le stress/favoriser la coopération (habituation aux systèmes de contention -boîtes taxi, chaises, gilets- et manipulations progressives reproduisant les gestes techniques de l’étude). Un programme d’enrichissements validé par la SBEA est appliqué quotidiennement pour garantir des conditions de vie optimales/minimiser les impacts des expérimentations. Les animaux sont hébergés collectivement, sauf exceptions (bagarre, blessure), avec des enrichissements adaptés à leurs besoins. L’isolement est validé par un vétérinaire et fait l’objet d’un suivi SBEA. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux compatibles pour réduire le stress/le risque de blessures liés à un réallotement. Les animaux sont observés quotidiennement pour détecter tout signe clinique anormal et prendre rapidement les mesures nécessaires (réhydratation, isolement pour soin). Toute anomalie est rapportée au vétérinaire, qui prescrit un traitement si nécessaire. Un suivi clinique et pondéral est en place, un fois par semaine pendant la phase d’administration du principe actif. L’examen clinique complet est effectué par un personnel formé pour évaluer les fonctions motrices, nerveuses, cardiaques, respiratoires, la température et l’état général des animaux. Un vétérinaire est présent aux heures ouvrées, et une astreinte vétérinaire est disponible 24h/24 et 7j/7. À leur inclusion dans le projet, tous les animaux font l’objet d’un examen clinique par un vétérinaire pour s’assurer de leur bon état de santé et exclure ceux jugés inaptes. Une traçabilité des animaux/des actes est assurée pour permettre leur suivi et analyse lors des bilans rétrospectifs. L’établissement développe des techniques les moins invasives possibles. Ex : des gilets de télémétrie pour les marmousets, permettant d’analyser les fonctions cardiaques, respiratoires et l’activité sans contrainte physique ou pose d’implant. Des systèmes de contention adaptés sont développés pour limiter les manipulations directes et la contention manuelle des primates vigiles (chaise à contention pour perfusions intraveineus, boîte taxi pour macaques, tube à contention pour marmousets). Les volumes prélevés/administrés respectent les guidelines des bonnes pratiques de prélèvements/administration élaborés par des vétérinaires et des chercheurs.
Choix des espèces
Ces animaux sont des espèces reconnues pour leur aptitude à prédire les effets pharmacologiques, indésirables et/ou toxiques de xénobiotiques destinés à devenir des médicaments humain. Les lignes directrices des instances médicales et pharmaceutiques requièrent généralement deux espèces (rongeurs et non rongeurs) selon la nature du produit à tester (molécule chimique de synthèse, peptide, protéine, anticorps monoclonal ou produit de thérapie génique ou cellulaire). Les primates non humains sont utilisés comme espèce non rongeur lorsque les études ne peuvent pas utiliser d’autres espèces. Les principales raisons justifiant ce choix sont : - Le caractère immunogène du xénobiotique à tester susceptible d’induire une réaction de rejet ou la formation d’anticorps chez d’autres espèces, - La cible du xénobiotique est présente uniquement chez les primates non humains, - Le métabolisme du xénobiotique est plus proche de celui de l’humain chez le primate non humain que chez les autres espèces. Selon ces lignes directrices, il convient d’utiliser de jeunes animaux sains ; les macaques sont utilisés à partir de 2 ans, les marmousets à partir d’un an.
Mise en place d’un modèle d’étude de pneumonie induite par Tropheryma whipplei
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
92 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, pour mettre au point un modèle de pneumonie due à la bactérie Tropheryma whipplei. L'infection se fait par aspiration dans la gorge, précédée d'un prélèvement de sang à la lancette sur animal éveillé. Le porteur évoque une atteinte des voies respiratoires et une douleur transitoire après la procédure. Le texte annonce un suivi des animaux infectés sans préciser les critères d'observation ni les signes qui déclencheraient une mise à mort anticipée.
Objectifs
Tropheryma whipplei est une bactérie associée à un large spectre d’affections chez l’Homme, s’étalant d’un portage asymptomatique à des infections chroniques systémiques. Les avancées des techniques de détection et de séquençage à haut débit ont profondément modifié l’épidémiologie de ces infections. Ainsi, un nombre croissant d’études suggère que T. whipplei est un agent de pneumonies aigues. Dans ce contexte, nous souhaiterions explorer de manière exhaustive la pneumonie induite par T. whipplei afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques de l’infection. Compte tenu des données épidémiologiques, nous devons modéliser la pneumonie d’aspiration et la pneumonie communautaire. Ce projet s’articulera donc autour de l’établissement et de la comparaison de 2 modèles de pneumonie : un modèle de pneumonie d’aspiration par aspiration oro-pharyngée de T. whipplei et un modèle de pneumonie communautaire par inhalation.
Bénéfices attendus
T. whipplei peut provoquer diverses infections qui sont relativement rares dans le monde. Avec le développement de la biologie moléculaire et si la capacité de détecter cette bactérie a augmenté ces dernières années, son importance dans les échantillons des voies respiratoires inférieures reste incertaine. Ainsi, ce projet permettra de mieux comprendre la mise en place des pneumonies à T. whipplei, notamment le contexte de leur apparition (pneumonie aigue communautaire ou pneumonie d’aspiration). Il mettra également en évidence des éléments critiques dans l’établissement et la physiopathologie de l’infection pulmonaire à T. whipplei. Enfin, il permettra de définir également de développer des outils diagnostiques et éventuellement pronostiques de telles infections.
Procédures
Un prélèvement sub mandibulaire sera effectué sur souris vigile avant l'infection à l'aide d'une lancette (Golden Rod 4MM). Quelques gouttes (100 microlitres environ) de sang sera prélevé sans dépasser le rapport volume/ poids réglementaire. D'autres prélèvements seront réalisés sur animaux morts.
Impact sur les animaux
Des altérations de l'épithélium des voies aériennes peuvent être observées, bien que généralement modérées et transitoires suite à l’aspiration oro-pharyngée. Il est possible que les souris présentent une douleur transitoire post-procédure. L’infection par T. whipplei pourrait causer une pneumopathie et éventuellement conduire à une diminution de la compliance pulmonaire.
Devenir
Euthanasie de tous les animaux pour prélèvements de fluides et organes.
Remplacement
Bien que nous menons parallèlement des études in vitro visant à évaluer la capacité de T. whipplei à infecter les cellules épithéliales, Il est nécessaire de tester nos observations dans un modèle de souris afin de se rapprocher des conditions physiopathologiques de la pneumonie induite par T. whipplei et d’en comprendre les mécanismes sous-jacents.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit grâce à la mutualisation des techniques et analyses sur un même animal. De plus, du fait de notre expérience (effets modérés de l’infection à T. whipplei), nous avons déterminé que 10 animaux/groupe sont nécessaires à notre étude pour observer une différence statistique significative entre les groupes. D’autre part, pour la procédure 1, nous avons proposé une étude pilote sur 12 souris qui permettra de tester les paramètres utilisés et de les ajuster si besoin.
Raffinement
La mise au point de procédures rigoureuses, la formation du personnel ainsi que le suivi quotidien de l’état de santé des animaux permettront le raffinement de ce projet. Ainsi, les animaux seront hébergés en respectant le nombre maximum d’individus par cage (5 souris par petite cage ou 10 par grande), dans des cages équipées d'igloo et matériel à ronger afin d’offrir un environnement enrichi et approprié. Tout au long de l’étude, les animaux seront surveillés quotidiennement, ce qui nous permettra d’intervenir immédiatement dès le moindre signe de souffrance en envisageant l’utilisation d’antalgiques. Dès lors qu’un animal aura atteint le score entre 9 et 12 la souris sera euthanasiée dans le but de réduire toute douleur, souffrance et angoisse. Suivant notre grille de score, pour un score entre 5 et 8, un suivi et un analgésique pourra être administré. Au besoin, les souris recevront des croquettes à leur portée ou de la nourriture et de l’eau gélifiée ad libitum.
Choix des espèces
La souris est le modèle animal de choix pour l’étude du système immunitaire, et les infections respiratoires chez la souris peuvent reproduire de façon fiable l’inflammation pulmonaire, la réponse immunitaire, la production de cytokines et l’évolution clinique observées chez l’homme. Afin de limiter les variations dues à des différences d’âge, des souris adultes de 6 à 8 semaines seront utilisées.
Impact de NLRP3 sur la fibrose pulmonaire chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Pour une étude pilote sur la fibrose pulmonaire, 32 souris transgéniques vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un inducteur de fibrose par aspiration dans la gorge, sous anesthésie brève, puis peuvent perdre du poids dans la semaine qui suit. Leur mise à mort permet de quantifier la fibrose sur les poumons prélevés. Le porteur présente ce travail comme préliminaire, destiné à décider s'il est utile de poursuivre sur davantage d'animaux.
Objectifs
La fibrose pulmonaire est une maladie grave des poumons. Dans ce contexte, certaines cellules du système immunitaire jouent un rôle important avec un déséquilibre entre les cellules. Parmi ces cellules, les lymphocytes T CD4 peuvent avoir des effets opposés. Nos travaux récents, ont montré NLRP3 pourrait être impliqué dans le contrôle de cet équilibre. Pour mieux comprendre si NLRP3 peut modifier cet équilibre, nous proposons de réaliser une première étude pilote dans des souris transgéniques en provoquant une fibrose pulmonaire expérimentale. Nous étudierons si cette absence de NLRP3 aggrave ou modifie les lésions pulmonaires. Cette étude préliminaire permettra de savoir s’il est utile de poursuivre ce travail dans un projet de recherche plus large.
Bénéfices attendus
Cette étude est une première étape pour mieux comprendre une maladie appelée fibrose pulmonaire, qui abîme les poumons et rend la respiration difficile. Le but de cette étude est de voir si une protéine joue un rôle important dans la maladie. C’est une étude exploratoire, c’est-à-dire une étude de départ, qui sert à savoir si cela vaut la peine d’aller plus loin. Cette recherche aidera à mieux comprendre comment fonctionne le système immunitaire dans la fibrose pulmonaire. Ces informations sont importantes pour décider si ce travail doit être poursuivi avec des études plus grandes, ou arrêté s’il n’apporte pas de résultats utiles. À plus long terme, mieux comprendre ces mécanismes pourrait aider les chercheurs à développer de nouveaux traitements pour les personnes atteintes de fibrose pulmonaire.
Procédures
Les souris recevront une administration d’un inducteur de fibrose par aspiration oropharyngée. Cette intervention sous anesthésie générale dure 30 secondes maximum.
Impact sur les animaux
Le modèle expérimental décrit dans ce projet est couramment utilisé en recherche dans le domaine de la fibrose pulmonaire. Entre 2 et 7 jours après l’induction du modèle, les souris peuvent perdre du poids. Lors des réveils de l’anesthésie, les animaux connaissent quelques minutes de désorientation, rapidement résolues par la reconnaissance de leur environnement.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l’issue de la procédure afin de mesurer et quantifier la fibrose pulmonaire par des méthodes ex vivo classiques (histologie, dosage de protéines) et analyses des populations immunitaires par cytométrie en flux
Remplacement
Les poumons sont des organes très complexes, composés de plus de 40 types de cellules différentes. La fibrose pulmonaire est une maladie qui fait intervenir plusieurs mécanismes dans les poumons, comme l’inflammation et la transformation des tissus. Ainsi, pour bien comprendre cette maladie, il est nécessaire d’étudier l’organe entier, car aucun test en laboratoire sur des cellules seules ne peut remplacer l’étude chez un animal.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, cette étude est d’abord une étude pilote, c’est-à-dire une petite étude exploratoire. Elle permettra de vérifier si la protéine qui nous intéresse a un effet sur l’évolution de la fibrose et sur l’équilibre entre les cellules. En menant d’abord cette étude préliminaire, nous pourrons décider s’il est utile de faire une étude plus grande, ce qui évite d’utiliser un grand nombre d’animaux sans raison scientifique. De plus, notre équipe possède déjà beaucoup de données obtenues sur des cellules in vitro en laboratoire. En combinant ces informations avec l’étude pilote, nous utilisons le minimum d’animaux nécessaire tout en obtenant des résultats fiables.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un environnement confortable, avec lumière, température et bruit contrôlés, dans des cages adaptées pouvant accueillir jusqu’à 10 animaux. Elles disposeront d’éléments pour jouer et se cacher, comme des tunnels en plastique et des papiers, afin de réduire le stress et l’ennui. Elles auront aussi de la nourriture spéciale à volonté, comme des aliments gélifiés ou des morceaux de pommes, pour éviter la perte de poids. Le suivi sera quotidien, assuré par du personnel qualifié, afin de détecter rapidement tout signe de malaise. Une attention particulière sera portée pour s’assurer qu’elles reprennent une activité normale après l’anesthésie.
Choix des espèces
Nous allons utiliser des souris pour cette étude car elles sont le meilleur modèle connu pour étudier la fibrose pulmonaire. Beaucoup de recherches ont déjà utilisé des souris pour cette maladie, ce qui permet de comparer facilement nos résultats avec ceux d’autres équipes dans le monde. Les souris ont aussi l’avantage d’être les seules espèces où il est possible de créer des animaux transgéniques. Les souris permettent également de réaliser plusieurs types d’injections et de prélèvements, un peu comme ce qui se fait chez l’homme en recherche clinique. Pour cette étude, nous utiliserons des souris âgées de 8 à 14 semaines et pesant au moins 21 grammes. À cet âge, elles sont considérées comme adultes, avec des poumons et un système immunitaire bien développés. D’après notre expérience, la fibrose, est plus toxique chez les souris petites. Pour limiter ce risque, nous choisissons des souris suffisamment grandes et robustes : des mâles pesant plus de 21 grammes, afin de réduire les signes de malaise.
Surexpression de DNM2 par croisement génétique pour le traitement de la maladie de Charcot-Marie-Tooth liée à DNM2.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
Suspension à une grille, tapis roulant, immersion de la queue en eau froide, plaque froide: 80 souris modèles de la maladie de Charcot-Marie-Tooth subissent une série de neuf tests comportementaux, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à huit semaines. Les tests de sensibilité au froid et de force sont décrits comme sources de stress léger et transitoire. Une mesure de l'activité électrique musculaire se fait sous anesthésie générale. Le porteur affirme que ces souris ne présentent aucun signe de douleur ni incapacité, alors que le protocole les soumet à des tests répétés de sensibilité thermique et musculaire.
Objectifs
Le but de ce projet est de tester une nouvelle approche de traitement pour la maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) à l’aide de modèles de souris. Cette maladie, qui apparaît souvent dès l’enfance, provoque une faiblesse des muscles, une diminution de la sensibilité et des difficultés de coordination, pouvant évoluer vers une perte importante de la mobilité à l’âge adulte. La CMT est liée à un dysfonctionnement des nerfs, notamment de la couche protectrice qui les entoure et permet une bonne transmission des messages nerveux. Les souris utilisées dans ce projet présentent des troubles similaires à ceux observés chez les patients. Dans cette étude, nous croiserons ces souris avec d'autres souris capables de moduler le gène responsable de la maladie afin d’essayer de réduire les atteintes musculaires et nerveuses. Cette approche repose sur l’utilisation de souris génétiquement modifiées obtenues par des croisements adaptés.
Bénéfices attendus
Cette étude va permettre une meilleure compréhension des mécanismes pathologiques à l’origine de la maladie, causant des défauts à la fois dans le tissu musculaire et dans le tissu nerveux. Ce projet pourrait également conduire à une preuve de concept thérapeutique pour une maladie aujourd’hui incurable.
Procédures
Les animaux (80) seront soumis à une série de 9 tests comportementaux : test d’aggrippement (durée 3x20s) - test de suspension (durée 3x60s) pour évaluer la force musculaire ; - déplacement sur tapis roulant (max 60s) et – déplacement sur une barre crantée (10x30s environ) pour évaluer la coordination motrice ; -test d’immersion de la queue en bain-marie (3x30s max en tout), -mesure de réactivité sur plaque froide (3x30s max en tout) et -mesure de réactivité cutanée (4x30s par animal) pour évaluer la sensibilité ; -mesure de l’activité des souris par des capteurs (durée de 22h) ; -mesure de l’activité électrique musculaire, sous anesthésie générale (procédure d'une demi-heure) pour évaluer la conduction nerveuse.
Impact sur les animaux
Dans cette étude, nous utiliserons un modèle de la maladie de Charcot-Marie-Tooth dont les caractérisations ont déjà été effectuées et les animaux ne présentent aucun signe de douleur et aucune incapacité locomotrice. Les nuisances ou effets indésirables causés par les différents tests phénotypiques sont les suivants : – lors de la mesure de la force générale, le fait d’être suspendu à une grille peut engendrer un stress physique transitoire chez l’animal - lors des tests de sensibilité thermique au froid, les animaux peuvent ressentir une sensation d’inconfort liée à l’exposition à une surface froide, pouvant entraîner un stress léger et transitoire. Ces tests sont de courte durée, interrompus dès l’apparition d’une réaction de retrait, et de tel sorte qu'ils ne provoquent pas de lésion tissulaire.
Devenir
Les animaux de cette étude seront mis à mort à 8 semaines après caractérisation comportementale. Une étude histologique des tissus affectés sera ensuite effectuée.
Remplacement
Le modèle souris étant physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme, il nous permettra d’étudier d’une part la physiopathologie de la maladie de Charcot-Marie-Tooth et d’autre part de mieux comprendre les voies de signalisation impliquées dans le développement de cette maladie. De plus, une étude exclusivement réalisée sur des cellules ne pourrait pas se suffire à elle-même car les effets sur l’ensemble de l’organisme et l’évaluation de la force musculaire, de la coordination motrice et de la conduction nerveuse seraient impossibles à évaluer. Une étude sur culture de cellules mutantes ne peut être envisagée car les symptômes décrits ne se développeraient pas et la caractérisation du modèle serait alors impossible.
Réduction
Dans cette étude, nous utiliserons des souris mâles et femelles issues des croisements pour maximiser les informations obtenues tout en réduisant le nombre total d’animaux. Chaque souris sera suivie longitudinalement, c’est-à-dire qu’elle sera étudiée à plusieurs moments au cours de sa vie, afin de mesurer l’évolution des symptômes musculaires et nerveux. Grâce à cette approche, nous pourrons obtenir des résultats fiables tout en appliquant le principe de réduction : utiliser le moins d’animaux possible pour répondre aux questions scientifiques.
Raffinement
Les nouveau-nés seront avec leurs parents jusqu’au sevrage. Après cette période, les animaux seront hébergés par groupes de 2 à 5 par cage, dans un environnement ventilé. La température sera maintenue constante et un cycle lumineux de 12 heures jour/nuit sera respecté. Chaque cage sera équipée de nids et les animaux auront un accès illimité à l’eau et la nourriture. Un tube par cage sera également disposé. Les souris CMT présentent des difficultés au temps de suspension, de la nourriture en gel ainsi que des pellets seront donc directement placés dans la cage afin de soulager l’animal dans son accès à la nourriture. À partir du moment où les animaux seront au phénotypage (semaine 7 et 8), ils seront contrôlés du lundi au vendredi lors des tests afin de pouvoir détecter au plus tôt les premiers signes de souffrance ou de stress comme un pelage ébouriffé ou terne, un dos voûté, de l’apathie, des comportements répétitifs (léchage excessif, tourner en rond), une maigreur visible (pesée lundi semaine 7 et semaine 8), ou encore une agressivité envers les congénères. Si un de ces signes se présente de manière sévère ou persistante, un analgésique pourra être administré sous recommandation vétérinaire, ou l’animal sera euthanasié et retiré de l’étude afin de lui éviter toute souffrance.
Choix des espèces
Afin de comprendre les mécanismes biologiques de la maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) et d’évaluer l’efficacité d’une approche thérapeutique, l’utilisation d’un modèle animal est indispensable. La CMT est une maladie qui affecte à la fois les nerfs périphériques et les muscles, entraînant des troubles moteurs et sensoriels progressifs. Ces interactions complexes entre nerfs et muscles ne peuvent pas être reproduites de manière fiable dans des modèles cellulaires. Le modèle souris utilisé reproduit les principales caractéristiques de la maladie observées chez les patients, notamment la faiblesse musculaire, les troubles de la coordination et les altérations de la structure et du fonctionnement des nerfs. De plus, l’organisation des systèmes nerveux et musculaire chez la souris est suffisamment proche de celle de l’être humain pour permettre une étude pertinente des mécanismes de la maladie et de la réponse à une intervention thérapeutique. L’utilisation de ce modèle permet ainsi d’évaluer, à l’échelle de l’organisme entier, l’impact d’une modulation génétique sur les fonctions motrices et nerveuses, ce qui est essentiel pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Étude du rôle de la lamine A dans le vieillissement des cellules immunitaires[V
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Des injections de toxine botulique dans l'oreille, de la vitamine D et un traceur fluorescent sur la peau: 5424 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Le protocole prévoit cinq jours d'injections quotidiennes par lot, puis des traitements locaux répétés pour suivre le vieillissement des cellules immunitaires. Le porteur qualifie les effets cutanés, rougeurs, épaississement et démangeaisons, de mineurs et temporaires. L'effectif de plus de cinq mille animaux tranche avec une étude présentée comme portant sur des atteintes bénignes.
Objectifs
Le noyau des cellules joue un rôle clé : il protège le génome, c’est-à-dire l’ensemble du matériel génétique, et assure la stabilité de la cellule. Des protéines maintiennent la structure du noyau et protègent ainsi l’ADN. Avec l’âge, cette fonction de protection semble s’affaiblir, mais ses conséquences sur le vieillissement et sur l’immunité restent encore mal comprises. Dans une maladie génétique rare appelée progéria, une mutation bien identifiée produit une protéine défectueuse, qui déforme le noyau, provoque des dommages à l’ADN et entraîne un vieillissement accéléré des cellules. Cette maladie reproduit de façon exacerbée certains mécanismes naturels du vieillissement normal. L’étude de cette mutation permet ainsi d’explorer le rôle du gène sain — c’est-à-dire non muté — dans le vieillissement physiologique. Notre projet vise à comprendre comment les altérations du noyau influencent le vieillissement des cellules de Langerhans, des cellules immunitaires de la peau qui agissent comme des sentinelles. Elles détectent les microbes et préviennent le reste du système immunitaire. Avec l’âge, leur nombre et leur efficacité diminuent, ce qui contribue à la fragilité accrue de la peau et à la baisse des défenses contre les infections. Ce projet contribuera à mieux comprendre les mécanismes fondamentaux du vieillissement et à identifier de nouvelles stratégies pour préserver la santé immunitaire de la peau. À long terme, ces découvertes pourraient également éclairer la compréhension de la progéria et inspirer de nouvelles pistes pour un vieillissement en meilleure santé.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment le vieillissement altère le fonctionnement du système immunitaire et, plus largement, la santé des cellules au cours du temps. Le noyau protège le matériel génétique et contribue à la stabilité de l’ensemble de l’organisme. Avec l’âge, ce rôle protecteur semble s’affaiblir. Une forme anormale de protéine nucléaire, appelée progérine, est produite en excès dans la progéria, une maladie génétique rare où les enfants présentent un vieillissement très rapide, qui amplifie les mécanismes du vieillissement normal. Le projet vise à mieux comprendre comment des défauts du noyau fragilisent les cellules immunitaires et contribuent à l’affaiblissement progressif des défenses de l’organisme. Pour cela, des souris génétiquement modifiées sont utilisées. Certaines produisent de la progérine et présentent un vieillissement accéléré ; d’autres sont dépourvues de certains types de cellules immunitaires. Nous observerons comment les cellules du système immunitaire se répartissent dans le corps, en particulier dans la moelle osseuse, et comment elles réagissent à la présence de progérine. Ces expériences détermineront si certaines cellules aggravent ou limitent les effets du vieillissement pathologique. Dans un second volet, le projet s’intéresse plus spécifiquement à un type de cellules immunitaires, les cellules de Langerhans, qui sont les sentinelles de la peau. Avec l’âge, leur nombre et leur efficacité diminuent, ce qui contribue à rendre la peau plus vulnérable aux infections et à ralentir la cicatrisation. En utilisant des modèles de souris dans lesquels le noyau de ces cellules est altéré, le projet cherche à comprendre comment ces modifications affectent leur survie et leur fonctionnement. En combinant l’étude de la progérine et celle des cellules de Langerhans, ce projet fait le lien entre des mécanismes de vieillissement accéléré et le vieillissement naturel du système immunitaire. À long terme, ces recherches pourraient aider à trouver de nouvelles façons de renforcer les défenses immunitaires, de réduire certaines inflammations chroniques et d’améliorer la santé des personnes âgées, tout en apportant des pistes pour une meilleure prise en charge des enfants atteints de progéria.
Procédures
Dans un premier lot d’animaux, les souris vigiles recevront un traitement, à raison d’une injection par jour pendant 5 jours (durée du geste < 3 min par jour). Dans un second lot d’animaux, les souris vigiles recevront un traitement, à raison d’une injection par jour pendant 5 jours (durée du geste < 3 min par jour). Une semaine après, les souris anesthésiées (environ 5 min) recevront une injection locale de botox dans l'oreille (durée < 2 min). Dans un troisième lot d’animaux, les souris vigiles recevront un traitement, à raison d’une injection par jour pendant 5 jours (durée du geste < 3 min par jour). Une semaine après, les souris seront anesthésiées (environ 5 min) pour recevoir un traitement par application cutanée tous les deux jours pendant 14 jours (1 min/jour). Dans un quatrième lot d’animaux, une peinture cutanée sera appliquée aux souris anesthésiées (environ 5 min), 1 fois au cours de l'expérience, (durée < 1 min).
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, certaines souris recevront des traitements localisés sur la peau, comprenant de la toxine botulique, de la vitamine D et un traceur fluorescent qui permet de suivre les cellules immunitaires. Ces produits sont appliqués à faibles doses et de manière contrôlée. Les effets pouvant être observés sont mineurs et temporaires. La toxine botulique peut provoquer une légère sensibilité ou une petite baisse de mobilité au niveau de la zone traitée, qui disparaît en moins d’une semaine. L’application de vitamine D ou du traceur fluorescent peut entraîner une irritation modérée de la peau – un léger épaississement, une rougeur ou des démangeaisons – mais ces signes restent réversibles une fois le traitement arrêté. Dans certains cas, les animaux peuvent montrer un peu d’inactivité ou une courte perte de poids, selon leur sensibilité individuelle. Les souris progéria utilisées dans ce projet porteront uniquement une copie de la mutation, ce qui retarde l’apparition des signes de Progéria et en réduit la sévérité. Dans ce contexte, le phénotype de vieillissement accéléré ne se manifeste généralement qu’à partir de 8 à 9 mois, et non en début de vie. Les nuisances attendues sont principalement liées à ce vieillissement prématuré tardif : amaigrissement progressif, diminution de l’activité, altération de la qualité du pelage et éventuellement troubles locomoteurs modérés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérience pour des analyses post-mortem.
Remplacement
Dans le domaine de la recherche sur le système immunitaire, il existe aujourd’hui plusieurs méthodes alternatives à l’expérimentation animale, comme les cultures de cellules, les mini-organes cultivés en laboratoire (organoïdes) ou les simulations informatiques. Cependant, ces approches ne permettent pas encore d’étudier correctement les cellules de Langerhans, car ces cellules dépendent étroitement de leur environnement naturel dans la peau et ne peuvent pas être reproduites fidèlement en culture. Pour comprendre comment elles fonctionnent dans un organisme vivant et comment elles interagissent avec les autres cellules du système immunitaire, l’étude sur l’animal reste donc indispensable. Seule l’observation in vivo, c’est-à-dire dans un organisme complet, permet d’appréhender la complexité du système immunitaire et d’obtenir des résultats fiables et pertinents pour la santé humaine.
Réduction
Pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, le projet a été conçu avec une planification rigoureuse et progressive. Des tests préliminaires sur de petits groupes permettront d’ajuster les conditions expérimentales, afin d’obtenir des résultats fiables sans multiplier inutilement les animaux. Des outils de simulation informatique aideront aussi à prévoir certains effets et à mieux cibler les expériences à réaliser. Par ailleurs, la sélection équilibrée des animaux selon leur sexe et leurs caractéristiques génétiques permettra d’obtenir des groupes comparables et statistiquement représentatifs, tout en réduisant les effectifs nécessaires. Les analyses reposeront sur des techniques modernes d’imagerie et de mesure très précises, qui nécessitent peu de matériel biologique. Cela permet de recueillir de nombreuses informations à partir d’un même échantillon et d’éviter de répéter inutilement les expériences. De plus, certaines conditions expérimentales peuvent être testées sur le même animal, ce qui réduit encore les besoins. Enfin, les protocoles suivront des méthodes déjà bien établies dans la littérature scientifique. Le nombre d’animaux sera défini à partir des données connues et ajusté en fonction des résultats des premiers essais.
Raffinement
Tout au long de ce projet, des mesures concrètes seront mises en place pour garantir le bien-être des animaux et limiter au maximum toute gêne ou souffrance. L’état de santé de chaque animal sera suivi attentivement grâce à une grille d’observation permettant de repérer rapidement tout signe de douleur ou de stress et d’intervenir sans délai si nécessaire. Lors des interventions, les animaux seront anesthésiés et installés sur un tapis chauffant pour maintenir leur température corporelle stable. Les procédures seront adaptées et réalisées avec le plus grand soin : utilisation d’anesthésiques quand cela est utile, manipulation douce, habituation progressive pour réduire le stress. Les souris progéria seront suivies régulièrement (poids, aspect général, comportement) afin d’identifier précocement l’apparition des signes de vieillissement, et ne seront incluses dans les expériences qu’à un stade où les analyses sont informatives sans que l’état général soit trop altéré. Les manipulations seront limitées au strict nécessaire. Des critères d’arrêt clairs seront définis afin de mettre fin à l’expérience pour un animal dès que son bien‑être est compromis, en privilégiant toujours la méthode d’euthanasie la plus rapide et la moins douloureuse reconnue par les recommandations en vigueur. Les personnels formés appliqueront les pratiques les plus respectueuses et surveilleront en permanence le confort des animaux. L’objectif est de concilier exigence scientifique et respect absolu du bien-être animal, conformément au principe de raffinement des expérimentations.
Choix des espèces
La souris de laboratoire est l’animal le plus utilisé pour étudier le fonctionnement du système immunitaire. Chez elle, il est possible d’observer en détail comment les cellules réagissent face à une infection ou à une stimulation. Sa particularité est qu’on peut modifier certains de ses gènes pour comprendre précisément le rôle qu’ils jouent dans la défense de l’organisme. Grâce à ces atouts, la souris est devenue un modèle de référence pour la recherche sur l’immunité, et il n’existe aujourd’hui aucune alternative qui permette d’obtenir des résultats aussi complets. Les souris progeria offrent un levier translationnel puissant pour comprendre et traiter le vieillissement pathologique. Elles développent ainsi, en quelques mois, des signes rappelant ceux des patients : retard de croissance, fragilité des os, problèmes cardiovasculaires. Cela permet aux chercheurs d’observer de près comment la maladie évolue dans l’organisme et de tester de nouveaux traitements dans des conditions contrôlées, avant d’envisager des essais chez l’être humain. Les expériences seront réalisées chez la souris à des étapes bien précises de la vie, afin de garantir un système immunitaire pleinement fonctionnel. Chez les souris dites « jeunes adultes » (environ deux à trois mois), la peau est mature et fonctionne de manière stable. Cela permet d’étudier le comportement des cellules de Langerhans dans un tissu déjà formé. Les modèles génétiques permettent de reproduire des effets du vieillissement uniquement dans le système immunitaire, alors que le reste de l’organisme reste jeune, ce qui aide à mieux identifier les causes du vieillissement immunitaire. Pour le modèle progéria, les animaux seront étudiés lorsque leur système immunitaire est mature, mais avant que la maladie ne provoque des atteintes trop sévères. Les premières manifestations de vieillissement apparaissant à l’âge adulte, les souris seront suivies à partir de 6–7 mois, puis incluses dans les expériences lorsque ces signes sont visibles sans que l’organisme ne soit trop affaibli.
Etude pour comprendre le rôle d’une protéine nucléaire dans la carcinogénèse dans le cancer mammaire, le mélanome et le cancer colorectal, et son évaluation comme cible thérapeutique potentielle.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
2481 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune pouvant recevoir une injection d'agent mutagène, une greffe de cellules cancéreuses dans la rate ou la paroi digestive, jusqu'à cinq prélèvements de sang sur quarante-deux jours et un produit qui provoque une inflammation du côlon. Les procédures sont classées au niveau de souffrance modéré. Le porteur signale des diarrhées, une perte de poids d'environ 10 % et des tumeurs pouvant devenir irritantes. L'ensemble vise à décrire le rôle d'une protéine nucléaire dans plusieurs cancers, sans qu'aucun bénéfice thérapeutique ne soit à ce stade autre chose qu'une preuve de concept.
Objectifs
Malgré des avancées dans la prise en charge des patients, les cancers restent la première cause de mortalité prématurée. Ce projet a pour but de décrypter les rôles dans les cancers d’une protéine et à apporter une preuve de concept pour son ciblage thérapeutique. Les cellules cancéreuses doivent s’adapter pour survivre dans un environnement en dehors de leur tissu d’origine. Interférer avec leur capacité d’adaptation, présente une opportunité thérapeutique potentielle. Ceci repose sur la compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents. Nos travaux récents suggèrent que notre protéine d’intérêt en est un élément clé. Nos études précédentes ont démontré qu’elle facilite plusieurs étapes de la carcinogénèse, et pourrait représenter une nouvelle classe de cible thérapeutique. Il est nécessaire de mieux comprendre ses fonctions normales et son rôle dans des cancers différents, et tester les effets de son élimination. Notre projet, qui sera réalisé chez la souris, comporte 4 volets. Nous allons : 1) Déterminer si l’élimination du gène chez la souris interfère avec (a) l’équilibre du système immunitaire, comme suggéré dans la littérature scientifique; (b) le vieillissement (un facteur de risque dans les cancers); (c) la tumorigénèse intestinale, induite de différentes façons. 2) Déterminer si l’ablation du gène directement dans les cellules cancéreuses affecte la tumorigénèse et les réponses aux traitements (chimiothérapie ou immunothérapie) dans trois modèles de cancers différents: mélanome, cancers du sein et colorectal. 3) Identifier des protéines partenaires qui affectent aussi la tumorigénèse. 4) Apporter une preuve de concept thérapeutique via une molécule qui permet d’induire la destruction d’une protéine génétiquement modifiée. A terme, ce projet pourrait permettre de développer des nouvelles stratégies thérapeutiques contre les cancers.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment les cellules cancéreuses s’adaptent à leur environnement, aux réponses immunitaires anti-tumorales et aux traitements, et pourrait à terme permettre le développement de nouvelles thérapies.
Procédures
Les interventions sur animaux vigiles prévues sont : 1) des injections . Celles-ci seront uniques, pour injecter un agent mutagène afin d’initier la tumorigénèse, un médicament qui agit sur des cellules cancéreuses, ou un agent qui induit la perte transitoire des cellules immunitaires. Elles durent environ 5 secondes. 2) des piqûres pour prélèvement sanguins. Celles-ci seront effectuées un total de 5 fois sur 42 jours, espacés d’au moins une semaine. Elles durent environ 1 seconde. Les procédures chirurgicales prévues sont uniques, et se font sous anesthésie général. Elles consistent en la greffe des cellules soit dans la rate, soit dans la paroi du tube digestif. La procédure dure environ un quart d’heure.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont: 1) L’inflammation intestinale provoquée par la prise dans l’eau de boisson d’un produit qui induit une inflammation transitoire dans le colon. Ceci peut provoquer des diarrhées et induit également une perte de poids d’environ 10% entre les jours 6 et 9 de la procédure. Ensuite les souris reprennent très vite du poids pour revenir à leur poids initial en 3-4 jours. 2) La greffe de cellules sous la peau. Il est possible que les tumeurs, qui généralement ne gênent pas les animaux, deviennent irritantes. Si c’est le cas nous appliquerons des crèmes cicatrisantes et anti-douleur aux animaux concernés. 3) Pour les animaux greffés dans la rate ou dans la paroi du tube digestif, la chirurgie peut entraîner de la douleur ou de l’inconfort liés à l’incision et à la manipulation des organes internes, ainsi que des complications possibles telles qu’une infection, un saignement ou une inflammation locale. Les injections dans la rate peuvent parfois provoquer des lésions ou hémorragies internes, tandis que les injections dans le tube digestif peuvent fragiliser l’intestin et entraîner une infection abdominale ou des troubles digestifs. Enfin, si la suture est arrachée avant cicatrisation, il pourrait y avoir une plaie non-fermée et/ou infectée. Ces souris seront surveillées quotidiennement pour détecter des signes précoces de mal être (pelage non nettoyé, manque de vivacité, perte de poids supérieure à 10%, sur-vascularisation des tumeurs, mauvaise cicatrisation des sutures). Les animaux montrant l’un de ces signes seront suivis quotidiennement et évalués selon une échelle standard de la nuisance afin de prévoir des adaptations, et la mise à mort de l’animal sera effectuée si la nuisance est excessive.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort pour prélèvement d’échantillons.
Remplacement
Un large travail en amont pour étudier les rôles cellulaires de la protéine d’intérêt a préalablement été réalisé dans les cellules en culture. Il n’existe aucune méthode alternative au recours aux animaux pour suivre son éventuel rôle dans la production cellules sanguines, le vieillissement et la tumorigénèse.
Réduction
Nos études précédentes permettent d’estimer avec précision le nombre de souris nécessaires pour générer des données statistiquement robustes. Pour chaque procédure, une étude statistique préalable a été réalisée afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Notre pratique régulière nous permet de réduire au maximum le temps de contention et d’injection. Pour minimiser la douleur de la piqûre, l’aiguille utilisée sera très fine. Pour les prélèvements sanguins, nous utiliserons des lancettes qui possèdent une pointe fine pour une pénétration sans douleur et permettent une collecte de sang facilitée et une cicatrisation rapide. Les cages restent sous surveillance 20 minutes après toute injection pour détecter les éventuels signes de douleurs. Les animaux seront pesés une fois par semaine. Un anesthésique et un analgésique seront utilisées lors des chirurgies pour réduire la douleur. En post-chirurgie de la nourriture et de l'eau gélifiée seront posé à même le sol afin de leur permettre de se nourrir facilement. Enfin, la comparaison des observations quotidiennes des animaux avec une échelle de nuisance pré-établie permettra de prendre des décisions objectives pour soigner les animaux ou, le cas échéant, leur euthanasie si la souffrance est excessive.
Choix des espèces
Les lignées cellulaires de cancer de souris que nous avons choisi reproduisent au mieux les cancers humains. Les animaux génétiquement modifiés pour le gène de Ki-existent uniquement chez la souris, et permettent d’analyser les rôles physio-pathologiques de Ki-67. Les animaux seront utilisés à partir de 2 mois d'âge selon les protocoles établis dans la littérature, lorsqu’ils auront atteint un poids minimum de 20g. Cet âge tient compte de la maturité sexuelle nettement dépassée pour les animaux, compatible avec la description des âges des patients atteints de cancer du sein, colorectal ou mélanome.