Procédures modérées
Évaluation des effets de Süvy sur la santé MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
Tester un complexe sucrant breveté, issu de fruits fermentés et de fibres, pour une filière qui cherche un substitut au saccharose : 6 680 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur appareil digestif, leur foie, leurs reins, leur pancréas, leurs dents et leur cerveau. Chaque souris est mise à jeun cinq heures par semaine, vingt-quatre fois, et subit jusqu'à douze prélèvements sanguins. Une partie reçoit un régime hypercalorique jusqu'à l'obésité, une autre est privée de nourriture pour reproduire une anorexie, avec des périodes d'isolement pouvant atteindre vingt-deux heures. Le porteur situe le projet dans une demande croissante de la population et des acteurs de l'agroalimentaire pour des produits plus sains et sensoriellement satisfaisants, et annonce une contribution à la reformulation de produits.
Objectifs
Le sucre, et plus particulièrement le saccharose, occupe une place centrale dans notre alimentation en raison de ses propriétés organoleptiques (goût sucré, texture…) et fonctionnelles (conservation, structure...). Toutefois, sa consommation excessive est associée à de nombreuses pathologies chroniques telles que le diabète de type 2, les maladies neurodégénératives, les maladies cardiovasculaires, l’obésité, les troubles du comportement alimentaire ou encore l’inflammation. Au-delà des impacts physiopathologiques, plusieurs études mettent en évidence un lien entre consommation excessive de sucre et troubles du comportement, en particulier chez les enfants. En effet, la consommation de sucre serait associée à des troubles de l’attention, de l’impulsivité, voire à une augmentation de l’agressivité. Face à ces enjeux de santé publique, la recherche de substituts sucrants plus sains devient essentielle. L’objectif est double : maintenir les caractéristiques sensorielles et fonctionnelles du sucre tout en réduisant son impact sur la santé. Dans ce contexte, un nouveau substitut de sucre, un complexe sucrant breveté issu de fruits fermentés et de fibres, apparait comme prometteur dans cet enjeu. Ce substitut présente une particularité majeure : il possède des propriétés physiques similaires à celles du sucre, ce qui lui permet de s’intégrer aisément dans les préparations culinaires classiques, tout en limitant l’impact sur la santé. Au-delà de ces propriétés, ce substitut de sucre suscite un intérêt croissant pour son potentiel à limiter les pics glycémiques postprandiaux. Il permettrait aussi de palier aux dysrégulations émotionnelles et cognitives induites par le sucre. Par ailleurs, sa faible valeur énergétique pourrait jouer un rôle dans le contrôle du poids corporel et des apports caloriques, éléments clés dans la lutte contre l’obésité. Ce projet, à l’interface entre nutrition, physiologie et comportement, a pour objectif de déterminer si le substitut de sucre représente une alternative crédible au sucre classique du point de vue de la santé à court et long terme. NOUS AVONS CHANGE LA FAÇON DE FAIRE LES PRISES DE SANG POUR UTILISER UNE METHODE PLUS RAPIDE, MOINS STRESSANTE ET MOINS FREQUENTE POUR LES ANIMAUX.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à générer des connaissances sur les effets d’un substitut sucrant innovant. Les bénéfices attendus sont : scientifiques, sanitaires et sociétaux. 1-Avancées scientifiques : Ce projet permettra d’approfondir la compréhension des effets des substituts du sucre sur la régulation de la glycémie, la sécrétion d’insuline et les marqueurs d’inflammation de bas grade. Il explorera également les effets neurocomportementaux d’une consommation chronique ou aiguë de sucre et de ses substituts, notamment en ce qui concerne la concentration, l’impulsivité et les comportements agressifs. Par ailleurs, les mécanismes de régulation de la satiété feront l’objet d’une attention particulière, en lien avec la fermentation colique et la production d’acides gras à chaîne courte. Enfin, le rôle de ce substitut de sucre sera évalué dans des contextes de surconsommation alimentaire (modèle d’obésité) et de réalimentation après une phase de dénutrition (modèle post-anorexique). 2-Bénéfices sur la santé humaine : Les retombées potentielles pour la santé sont significatives. Le bénéfice principal réside dans la réduction des risques associés à une consommation excessive de sucre, tels que le diabète de type 2, l’obésité, les maladies cardiovasculaires et certaines dysrégulations neurocognitives. Une attention particulière sera portée à l’amélioration de la régulation des fonctions cognitives et émotionnelles, en lien avec les variations de neurotransmetteurs observées lors de la consommation de sucre chez certains individus sensibles. 3- Impact sur la santé publique : Ce projet répond à une demande croissante de la population et des acteurs de l’agroalimentaire pour des produits alimentaires à la fois plus sains et sensoriellement satisfaisants. Il pourrait ainsi contribuer à la formulation de nouvelles recommandations nutritionnelles et à la reformulation de produits à moindre impact métabolique. En apportant des données robustes sur les effets d’un substitut sucrant à faible index glycémique, ce projet ambitionne de participer à la transition vers une alimentation plus favorable à la santé métabolique et mentale, tout en préservant le plaisir alimentaire.
Procédures
MODIFICATION Procédure 1 : - La pesée, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min.- PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS TOUTES LES DEUX SEMAINES PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 12 FOIS) ET DURERA 5 MIN - Le test de l’attention sera réalisé 3 fois par souris et durera 30 à 40 min - Le test de comportement sera réalisé 1 fois par souris et durera 23min divisé en 3 sessions sur 2 jours. - le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par groupe et durera 3h30 (à jeun) - le test de tolérance au glucose sera réalisé 1 fois par souris (sur un second lot) la semaine de la mise à mort et durera 6h (à jeun) -la mise à jeun pour la prise de la glycémie sera réalisé chaque semaine, soit 24 fois par souris et durera 5h Procédure 2 : -La période de jeun durera entre 15h30 et 19h selon la phase. -La période d’isolement durera entre 18h30 et 22h selon la phase --LE PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS PAR PHASE (1 PAR SEMAINE) SOIT 5 FOIS MAXIMUM DURERA 5 MIN. -Le gavage sera réalisé 1 fois par phase (1 par semaine) soit 5 fois maximum, et durera 2 min. Procédure 3 : -Le gavage sera réalisé 1 fois par jour pendant 8 jours soit 8 fois et durera 2 min. -L’injection sera réalisé 1 fois par souris et durera 2 min. -PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS PAR SEMAINE PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 4 FOIS), ET DURERA 5 MIN. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun) Procédure 4 : - La pesée, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min. -PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS PAR SEMAINE PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 4 FOIS) ET DURERA 5 MIN. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun) -la mise à jeun pour la prise de la glycémie sera réalisé chaque semaine, soit 24 fois par souris et durera 5h Procédure 5 : - La pesée, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min. - PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS TOUTES LES DEUX SEMAINES PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 12 FOIS) ET DURERA 5 MIN.. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun) -la mise à jeun pour la prise de la glycémie sera réalisé chaque semaine, soit 24 fois par souris et durera 5h Procédure 6 : - La pesée quotidienne, réalisée sur animaux vigile, durera 2 min. -PRELEVEMENT SANGUIN SERA REALISE 1 FOIS TOUTES LES DEUX SEMAINES PENDANT TOUTE LA DUREE DE L’ETUDE (SOIT 12 FOIS) ET DURERA 5 MIN.. -le test de l’insuline sera réalisé 1 fois par souris et durera 3h30 (à jeun)
Impact sur les animaux
Les techniques de contention et l'administration de substances peuvent induire un stress significatif chez la souris. En particulier, l'administration sous-cutanée ou par gavage, ainsi que les prélèvements sanguins, peuvent être traumatisants si effectués par du personnel insuffisamment expérimenté, entraînant des complications telles que des hématomes ou une administration incorrecte, comme dans la trachée au lieu de l'estomac. Les tests comportementaux peuvent provoquer un stress léger. Les souris devront être isolées, or l’isolement social peut causer du stress et de l’anxiété chez les souris, qui sont des animaux sociaux par nature. Un régime hyper calorique sera administré aux souris afin de mimer une obésité, leur prise de poids va entraîner une réduction de leur mobilité, ce qui pourrait provoquer un inconfort. Une privation de nourriture sera mise en place afin de mimer une anorexie chez les animaux, une perte de poids trop élevée entraînera une sortie des animaux de l’étude. Les périodes de jeûne pourraient provoquer un stress et un inconfort modérés. Les pesées réalisées plusieurs fois par semaine pourraient générer un stress léger.
Devenir
A la fin de la procédure les animaux seront mis à mort afin de prélever leurs organes pour des analyses biologiques. Ces analyses permettront de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à l’effet de la consommation de ce substitut de sucre. Les animaux ne seront donc pas gardés en vie car nous allons collecter l’appareil digestif, le foie, la rate, les reins, le pancréas, les muscles, le tissu adipeux, les dents et le cerveau pour procéder à des analyses biologiques.
Remplacement
À ce jour, il n’existe pas d’alternative aux tests sur les animaux qui permette de comprendre de manière fiable et complète comment ce substitut de sucre agit sur l’ensemble du corps. Les méthodes en laboratoire (sur cellules ou par modélisation informatique) ne suffisent pas à reproduire la complexité des réactions de notre organisme, notamment en ce qui concerne le métabolisme, la satiété, l’inflammation ou encore le comportement alimentaire. C’est pourquoi les études sur l’animal, en particulier la souris, restent nécessaires. Elles permettent d’observer comment ce substitut de sucre influence la sensation de satiété, la régulation du sucre dans le sang, les réponses inflammatoires et ses effets dans des situations comme l’obésité ou l’anorexie. L’utilisation de la souris offre une vision globale et sur la durée, ce qui est essentiel pour mener à bien ce projet de recherche dans un cadre scientifiquement pertinent.
Réduction
Cette étude, qui s’étalera sur cinq ans, vise à mieux comprendre les effets du substitut de sucre en le comparant aux sucres et édulcorants déjà disponibles sur le marché. Elle prendra en compte les différences entre les sexes en étudiant ses effets à la fois chez les mâles et les femelles, car le métabolisme peut varier selon le genre. Pour évaluer les effets d’une consommation prolongée, un grand nombre de souris est nécessaire. Certaines seront analysées à différentes étapes de l’étude afin de détecter, le cas échéant, des effets sur des organes comme le foie, les reins ou les intestins. Toutefois, si aucun impact n’est observé après 24 semaines chez un premier groupe de souris, les autres groupes ne seront pas utilisés. Le nombre de souris a été calculé pour obtenir des résultats fiables : 20 souris par groupe permettront notamment de tester la réponse du corps au sucre (tolérance au glucose et à l’insuline).
Raffinement
Les souris seront logées en groupes de quatre ou cinq dans des cages respectant les normes réglementaires, avec un accès libre à l'eau et à la nourriture. Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien-être animal, les souris seront manipulées quotidiennement par les mêmes expérimentateurs. Ces mêmes expérimentateurs feront les administrations de la molécule et les tests comportementaux tout au long du projet. Les expérimentateurs s’assureront quotidiennement du bien-être animal Des points limites seront mis en place. Les mises à mort seront effectuées sous anesthésie profonde. Enfin, pour limiter le stress des animaux lors des tests comportementaux, des phases d’acclimatations dans les différentes enceintes font partie intégrante du protocole.
Choix des espèces
Les souris sont des modèles animaux largement utilisés dans la recherche biomédicale en raison de leur similitude biologique avec l'homme. Elles ont des systèmes digestifs, hormonaux et métaboliques assez proches de ceux de l’homme, ce qui permet d'étudier les effets physiopathologiques des aliments, tels que les substituts de sucre. Le choix d’utiliser des souris a aussi été conforté par le fait qu’il existe un plus grand nombre d’outils d’analyse disponibles (dont les réactifs immunologiques), par rapport aux autres espèces. Nous allons utiliser des souris de 8 semaines afin de regarder l’impact de la prise du substitut de sucre au cours de la vie adulte.
Évaluation de l’efficacité thérapeutique d’un inhibiteur enzymatique chez des animaux atteints d’une myopathie génétique [MODIFICATION].
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
88 rats atteints d'une dystrophie musculaire génétique vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun recevant une injection sous la peau ou dans l'abdomen, ou un gavage, tous les jours pendant trois mois. À un mois, deux mois et trois mois, chaque animal passe un test d'agrippement de vingt minutes et un électrocardiogramme, avant un prélèvement sanguin sous anesthésie à la fin du traitement, tous étant ensuite tués pour des analyses histologiques et moléculaires. Le porteur signale que les rats dystrophiques réagissent au stress plus fortement que la normale et se figent plusieurs minutes, et qu'une griffe trop longue peut casser pendant le test d'agrippement. Le composé testé a déjà montré son efficacité sur une dystrophie légère chez la souris, et le porteur écrit espérer que son administration chez les patients réduira la fonte musculaire qui les handicape.
Objectifs
Les dystrophies musculaires sont des myopathies génétiques rares qui touchent principalement les muscles et le cœur. La dystrophie de Duchenne est causée par des changements dans le gène DMD et touche surtout les hommes. Le gène DMD produit normalement une protéine appelée "dystrophine". Chez les patients, la quantité réduite de dystrophine induit une détérioration progressive des muscles, provoquant une faiblesse musculaire. La forme la plus sévère (absence complète de dystrophine) apparaît dès l'enfance et entraîne un déclin progressif de la mobilité et du fonctionnement cardiaque, fatale de façon prématurée. Jusqu'à présent, aucun traitement n'a été trouvé pour prévenir la maladie chez les personnes porteuses d'anomalies génétiques. L'objectif de notre étude est d'arrêter la progression de la maladie en utilisant de nouvelles substances qui empêchent la perte musculaire et améliorent la connexion entre les muscles et les nerfs qui déclenchent leur contraction. Il est attendu que ces substances contribueront à une amélioration de la contraction synchronisée des muscles et du cœur.
Bénéfices attendus
Notre laboratoire évalue des thérapies novatrices que nous testons sur des modèles aussi pertinents que possible. Le composé innovant étudié ici, dont l'efficacité a été démontrée sur un modèle de dystrophie légère chez la souris, sera évalué dans nos modèles atteints de dystrophies sévères, similaires à celles identifiées chez les patients. Ces dystrophies ont des effets dévastateurs sur les muscles et le cœur. Le composé innovant cible plusieurs mécanismes originaux qui, combinés, devraient limiter la perte musculaire et améliorer la connexion entre les cellules. Cela favorisera la contraction harmonieuse des muscles utilisés pour marcher, respirer et faire circuler le sang. Dans l'ensemble, nous espérons que l'administration de ce traitement chez les patients permettra de réduire la fonte musculaire qui les handicape.
Procédures
Avant le début de la procédure, chaque animal sera soumis à deux tests légers : un test d'agrippement et un électrocardiogramme (ECG), chacun durant respectivement 20 et 10 minutes. [MODIFICATION] Ensuite, le traitement sera administré chaque jour par injection sous la peau, ou dans la zone de l’abdomen, ou par la bouche [FIN MODIFICATION]. L'administration dure 15 secondes. Un mois, deux mois et trois mois après le début du traitement, les animaux seront à nouveau soumis à un test d'agrippement et à un ECG. À la fin du traitement, soit trois mois après son démarrage, les animaux seront anesthésiés une ou deux fois par une injection sous la peau (20 secondes). Une fois endormis, les animaux se verront prélevés leur sang au moyen d'un geste de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Un effet indésirable du test d’agrippement est la cassure d’une griffe trop longue lors du saisissement de la barre. Les rats DMD peuvent exprimer une réponse aiguë de stress supérieure à la normale. Ils se figent pendant quelques minutes. Également, de possibles réactions de la peau consécutives aux injections multiples sur un même site.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Tout ce qui pouvait être testé sur l'efficacité des composés sans utiliser d'animaux a été réalisé avant le début de ce projet. Nous avons confirmé l'absence de toxicité des substances et de tous leurs métabolites chez les souris et les rats. Sur la base de ces résultats solides, notre objectif dans ce projet est de répondre à la question qui ne peut être abordée que chez l'animal vivant, avec tous ses organes en interaction constante : est-ce que l'action des substances innovantes testées permettra de ralentir efficacement la progression de la maladie musculaire ? Le cas échéant, par quels mécanismes moléculaires à l'intérieur des cellules ?
Réduction
Notre laboratoire a rassemblé une grande quantité de données à partir des modèles de rats utilisés dans ce projet. Nous avons perfectionné la correction des données avant de les analyser statistiquement. En se basant sur le calcul de la puissance statistique, il est recommandé d'utiliser seulement 8 rats par groupe. Ce nombre a été confirmé par d'autres projets similaires déjà terminés, pour lesquels des conclusions biologiques ont été obtenues. Pour nos analyses, nous employons des méthodes statistiques adaptées selon que nous comparons 2 ou 3 groupes d'animaux.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans des pièces avec contrôle continu de la température et de l'humidité de l'air ambiant. Le cycle d'éclairage des pièces respecte une alternance jour/nuit fondée sur les besoins naturels des animaux. Nous avons choisi de les élever dans les plus grandes cages disponibles sur le marché, leur permettant de marcher et de se dresser sur leurs pattes arrière. Cet exercice spontané quotidien est adapté à l'évaluation de leur capacité locomotrice. Dans les cages, les rats ont un accès libre à la nourriture et à l'eau fournies à volonté. Les rats sont des animaux sociaux. Aussi, nous les hébergeons avec des congénères dans la même cage. Leur environnement est par ailleurs enrichi avec des lanières de papier Kraft, des bâtons en bois à ronger, des balles, des tunnels et des carrés de coton compacté. Pour éviter toute réponse de stress, les animaux sont habitués dès leur arrivée à être manipulés régulièrement, de la manière la plus douce possible. Le suivi des animaux est assuré par un personnel compétent capable de reconnaître, quantifier, atténuer ou supprimer les signes de douleur chez les animaux. Nous avons établi une grille d'évaluation de la douleur, avec des points limites définis et affichés dans les pièces d'hébergement. Les rats sont constamment évalués en observant chaque individu, même les week-ends et les jours fériés. En cas d'anomalie, des mesures correctives sont prises. En cas d'absence de bénéfice suite au traitement prescrit, nous pratiquons une euthanasie compassionnelle. Elle permet d'éviter toute souffrance à l'animal.
Choix des espèces
Le rat est une espèce de mammifère évolutivement proche de l'humain, ce qui en fait un modèle apprécié pour la recherche. Grâce aux récents outils de modification du génome, le rat est devenu un choix privilégié pour l'étude des troubles musculosquelettiques. Nos modèles de rats reproduisent fidèlement les myopathies humaines et sont appréciés en recherche médicale. Pour ce projet, les animaux utilisés seront âgés de 3 à 9 mois. À cet âge, l’impact de la maladie sur les muscles est détectable par des analyses de sang, de force, cardiaques et respiratoires. En utilisant des animaux de cet âge, il sera possible de conclure sur l’efficacité d’un traitement à un stade précoce de la malade.
Développement de nouveaux modèles de la maladie de Stargardt chez un rongeur diurne : de la mutation somatique à la mutation germinale du gène Abca4
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Avant leur sevrage, entre quinze et vingt jours de vie, de jeunes Psammomys obesus reçoivent sous anesthésie une injection de virus dans chaque œil, dix minutes par œil, pour désactiver le gène Abca4. Suivent deux fonds d'œil et quatre examens de l'activité électrique de la rétine, une heure chacun sous anesthésie, entre deux et seize semaines d'âge. En parallèle, des femelles adultes reçoivent deux injections d'hormones pour déclencher une superovulation, sont accouplées, puis opérées une heure pour modifier le gène dans l'embryon, avec un risque de résorption fœtale ou de mort in utero. 6 773 de ces rongeurs diurnes vont être utilisés au total, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les animaux dont la rétine ne porte pas la mutation attendue sont tués eux aussi, parce que la technique employée peut créer des mutations non désirées et qu'ils ne peuvent plus être considérés comme des animaux naïfs réutilisables.
Objectifs
La maladie de Stargardt est une maladie qui affecte la rétine, et constitue la forme de dégénérescence maculaire héréditaire la plus fréquente chez l’Homme. Elle touche souvent des personnes jeunes et provoque un handicap visuel lourd dû à la perte de la partie centrale de la rétine, la macula, qui est riche en cônes. Le gène impliqué dans cette maladie héréditaire est le gène ABCA4, un transporteur étroitement impliqué dans le recyclage du pigment visuel. Plus de 1200 mutations ont été identifiées dans ce gène mais less mécanisme par lesquels elles impactent la gravité de la maladie ne sont pas connus. Les mécanismes pathogènes ont été étudiés dans une souche de souris dont le gène Abca4 a été invalidé (KO). Néanmoins, ces souris KO ne présentent pas les déficits observés chez les patients atteints de la maladie de Stargardt. Contrairement aux rongeurs nocturnes (rat et souris), le rongeur diurne utilisé dans ce projet, présente des caractéristiques uniques pour modéliser cette maladie, car nous avons montré que sa rétine riche en cônes ressemble fortement à celle de l’Homme. Nous avons développé un premier modèle de la maladie de Stargardt chez ce modèle en réalisant des injections spécifiques de virus invalidant dans l'oeil , le gène Abca4, ce qui aboutit à l’apparition rapide des symptômes de la maladie dans les yeux infectés. L’invalidation complète du gène est cependant un cas extrême qui est très rare parmi les patients : des mutations ponctuelles sont plus fréquentes, et responsables de toute une gradation dans les symptômes. Afin d’affiner notre modèle, ce projet présente 2 versants : 1, utiliser la même approche que précédemment (infection virale) pour investiguer les conséquences de mutations plus fines, ayant un effet moins drastique sur l’expression du gène. 2, développer un modèle transmissible de mutation du gène Abca4 qui permettrait de contourner la variabilité (qualité, site et étendue de l’injection) inhérente à l’injection oculaire..
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’affiner la compréhension du lien structure/fonction dans la protéine ABCA4 et de faire le lien entre mutation et sévérité de l’impact sur la vision, des aspects difficilement accessibles chez l’humain. La production de modèles de la maladie avec mutation germinale, sera à terme un clair gain par sa reproductibilité et la simplicité de son maintien en tant que nouvelle lignée stable, ainsi que sa potentielle utilisation pour évaluer des traitements contre la maladie de Stargardt.
Procédures
Pour la sélection des mutations du gène cible pertinentes: deux lots d'animaux recevront avant sevrage une injection dans chaque oeil (durée 10 minute chacune) qui sera réalisée sous anesthésie générale. Ces animaux, placés sous anesthésie générale et analgésie, seront ensuite soumis à 2 fond d'oeil (durée 2minutes) et 4 examens de l'activité électrique de la rétine (ERG) d'une durée d1 heure chacun, entre l'âge de 2 et 16 semaines avec un délai minimum de 4 semaines entre chaque ERG. Pour la mise en place d'un modèle de la maladie par transmission germinale: les femelles vigiles pourront recevoir deux injections d'hormones (durée de 30 secondes chacune) avec un délai de 3jours entre les deux pour réaliser l'étape de superovulation. Certaines femelles seront ensuite accouplées et les femelles fécondées seront soumises à une chirurgie sous anesthésie et analgésie adaptée permettant d'invalider le gene cible dans l'embryon (durée 1h). Après mise bas, les petits issus de ces femelles seront soumis, sous anesthésie gazeuse, à l'injection d'une puce d'identification et à un prélèvement tissulaire pour les caractériser génétiquement (durée 2minutes en tout). Les petits d'intérêt génétique poru le projet seront soumis sous anesthésie générale et analgésie à 3 ERG d'une durée de 1h à partir de l'âge de 4 semaines et avec un délai de 4 semaines entre chaque examen.
Impact sur les animaux
L’injection oculaire chez les jeunes Psammomys obesus n’engendre en général aucune lésion ni altération de la fonction visuelle. Les virus utilisés dans le projet sont couramment utilisés dans les essais de thérapie génique en raison de la faible réponse immunitaire de l’hôte. Toutefois nous ne pouvons exclure l’apparition d’une infection, d’une inflammation ou de dommages à l’œil injecté, ou d’une douleur transitoire. L’ERG est une méthode non invasive utilisée également en clinique humaine, ne provoquant pas de souffrance particulière. Une inflammation voire une opacification de l’œil n’est pas à exclure à cause du contact des électrodes d’ERG avec la cornée, mais le risque est minimisé avec l’utilisation de gel ophtalmique. Les anesthésies répétées pendant les suivis longitudinaux peuvent engendrer du stress La chirurgie peut induire une perte de masse moyenne de 10% maximum dans les 24h après la chirurgie et une douleur modérée, une inflammation ou des agrafes arrachées. On ne peut totalement exclure un risque infectieux. Les injections pour la superovulation : saignement si piqure dans un organe, risque d’inflammation. Electroporation : réduction possible du nombre de petits par résorption foetale ou par mort in utéro des embryons . Identification par injection d'une puce et biopsie d'oreille: douleur légère transitoire. Suite à la chirurgie les femelles seront isolées en cage individuelle pour la durée de la gestation ce qui pourrait induire un stress leger transitoire.
Devenir
En fin de procédures, les animaux dont le gène cible a été invalidé dans la rétine seront mis à mort pour analyse histologique et moléculaire de la rétine. Les animaux ne portant pas la mutation attendue dans la rétine seront mis à mort car la technologie de transgénèse utilisée est susceptible de créer des mutations non désirées que nous ne pourront vérifier. Les animaux ne pourront donc plus être considéré comme des animaux naïfs réutilisables dans les projet de l'EU utilisant cette espèce. Les femelles superovulées non fécondées seront mis à mort car elles ne peuvent plus être considérée comem des animaux naifs qui pourraient être réintroduits dans des projets scientifiques de l'EU utilisant cette espèce.
Remplacement
A ce jour aucun modèle in vitro ne permet de recréer la complexité du système visuel dans son intégralité, c’est-à-dire depuis la détection de la lumière jusqu’aux réponses fonctionnelles. Le remplacement est d’autant plus difficile qu’il s’agit ici de mimer une pathologie complexe du système visuel, avec de nombreux degrés de sévérité et d’établir une lignée de rongeur génétiquement modifiée
Réduction
Dans la PE1 chaque animal est son propre contrôle : un œil est injecté avec la construction contrôle et l’autre avec la construction induisant la mutation du gène Abca4. Le suivi longitudinal permet de limiter la multiplication des groupes et de renforcer l’analyse des effets des mutations. Ce projet a également pour objectif la mise au point et la validation d’une nouvelle approche de transgénèse sur une nouvelle espèce : le Psammomys obesus. En intégrant la PE2 , étape de mise au point in vitro des conditions de survie et développement des embryons après superovulation, sur la base de l’expertise acquise au Chronobiotron sur le modèle hamster doré, nous estimons notre besoin à 10 expériences intégrant 15 femelles surperovulées accouplées = 150 femelles. Il est à noter que la superovulation permet d'augmenter le nombre d'ovocytes/femelles et donc le nombre d'embryons potentiels après fécondation ce qui conduit à réduire le nombre de femelles utilisées pour obtenir le même nombre d'embryons sans la superovulation. Pour la PE3, I-Gonad : Les paramètres d’électroporation sur cette espèce sont inconnus. Nous aurons à les mettre au point à partir des données publiées sur les rongeurs (rat, souris, hamster...). Nous estimons à 15 femelles/semaine et répétition 10x du protocole sur la durée du projet soit 150 femelles. Puis une fois les conditions établies, en routine : 15 femelles / 4 semaines (durée de gestation = 24-25j) sur 17 semaines/an sur 5 ans = 1275 femelles. Soit au total : 1275 +150 = 1425femellles. Dès validation des paramètres optimaux pourl’électroporation et dès que nous aurons le nombre d’animaux des deux sexes (10 de chaque sexe) suffisant pour lancer une colonie, les expériences seront interrompues. Les N estimés sur la base de l'expertise de l'EU pour les PE2 et PE3 sont des N maximaux. Dès que le résultat scientifique sera atteint la procédure concernée sera interrompue (point limite scientifique). Aucune analyse statistique ne sera réalisée au cours de cette partie du projet. PE4: les petits présentant la mutation attendue seront comparés (fonction visuelle: ERG) à leurs frères et soeurs de génotype sauvage afin de valider l'approche. Les mêmes animaux seront utilisés pour mettre en route des croisements sur animaux sauvages puis génération d'une F2 pour vérifier la transmission germinale de la mutation. Nous estimons à N=20 mâles et 20 femelles pour cette partie.
Raffinement
Les animaux jusqu’à l’âge de P15-20 sont hébergés avec leur mère et leur fratrie, afin de respecter les interactions sociales ; et dans un environnement enrichi (matériel de nidification : frisure, bâton à ronger). Après le sevrage les animaux sont hébergés en groupes sociaux comprenant 2 à 3 individus de même sexe, afin de respecter les interactions sociales et l’enrichissement des cages sera maintenu à l’identique. Lors de l’injection sous-rétinienne les animaux au stade de développement P15-20 sont placés sur tapis chauffant et sous anesthésie générale, à laquelle est rajoutée une anesthésie locale de l’oeil. Après l’intervention, le dessèchement de l’oeil est limité par l’application d’un gel ophtalmique. Lors de l’ERG les animaux sont placés sous anesthésie, complétée d’une anesthésie locale pour l’ERG. De plus, le dessèchement de l’œil est limité par l’application de gel ophtalmique. Les injections pour induire la superovulation seront réalisées en alternant côté droit et gauche de l’abdomen. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale complétée d’une anesthésie locale et d'un traitement pre, per et post-opératoire analgésique adpaté. Après toute procédure invasive un suivi quotidien sera assuré par du personnel spécialisé afin de mettre en évidence d'éventuels signes précoces de mal être. La fréquence de suivi sera adpatée aux gestes réalisés deux fois par jour le jour de l’intervention, puis une fois par jour jusqu’à la fin de la procédure. Pendant ces surveillances, l’aspect des yeux sera minutieusement inspecté. En cas d’infection ou de douleur manifeste, les animaux seront mis à mort immédiatement . Suite aux Injections pour superovulation et à la chirurgie : suivi 1x/J pendant 7j avec pesée des animaux tous les deux dès le lendemain de la chirurgie. Selon l’évaluation de l’état de santé des animaux lors de ces suivis, des mesures correctives adaptées seront mises en place pour soulager l'animal (soutien prise hydrique, alimentaire, analgésie)et des critères d'arrêt ont été définis
Choix des espèces
Pour cette étude nous utiliserons un modèle rongeur diurne. Par comparaison avec la souris, ce rongeur dirune est de plus grande taille et est enrichie en cônes (40% versus souris 3%). Ce modèle est donc parfaitement adapté pour l’étude des cônes et de leur implication dans la maladie de Stargardt. De plus, la taille de l’œil de cette espèce augmente pour la probabilité de réaliser une injection intra-oculaire de qualité et reproductible en réduisant le risque de nuisances à l’animal. Selon les étapes du projet, nous utiliserons: soit des animaux à des stades postnataux entre P15 et P20 (15-20 jours après la mise-bas, intervalle validé par nos expériences préliminaires : les cônes se différencient plus tardivement que les bâtonnets, la protéine ABCA4 endogène n’est que peu exprimée à cette période et le virus utilisé pour éditer le gène Abca4 a eu la même efficacité). Il est également important de noter que ce stade précoce correspond à l’âge où la maladie de Stargardt se déclare chez l’homme (entre 7 et 12 ans). Pour les procédures intégrant une manipulation des embryons dans l'oviducte, nous utiliserons des femelles adultes sexuellement mâtures soit à partir de 10 semaines.
Influence des récepteurs 5-HT4 corticaux sur le potentiel d’antidépresseurs à action rapide des agonistes des récepteurs 5-HT4.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
129 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour prélever leur cerveau. Chacun subit une ablation des bulbes olfactifs par chirurgie intracérébrale d'environ trente minutes, puis une seconde opération onze jours plus tard pour poser un dispositif d'administration continue, avant deux séances d'observation de dix minutes de son activité motrice. Cette ablation sert à reproduire chez le rat un état dépressif, afin de mesurer la vitesse d'action de molécules agissant sur un récepteur de la sérotonine. Le porteur affirme que les rats opérés ne présentent aucune altération comportementale caractéristique d'un stress, d'une souffrance ou d'un inconfort, dans un modèle dont l'intérêt repose précisément sur l'état dépressif que cette ablation installe.
Objectifs
Les molécules actuellement disponibles pour le traitement de la dépression et des troubles de l'humeur sont loin d'être optimales. En effet, seuls 1/3 des patients répondent pleinement aux médicaments, et même dans ce cas, on n'observe une amélioration thérapeutique qu'après plusieurs semaines d'administration continue, un problème qui peut s'avérer crucial dans les cas de crise suicidaire. Il a été montré que des composés capables d'agir en activant un type particulier de récepteur à la sérotonine (un neurotransmetteur présent dans le cerveau des mammifères) présentaient un potentiel d'antidépresseur rapide dans des modèles expérimentaux, se montrant efficaces après seulement 3 jours de traitement. D’autres travaux menés sur le fonctionnement des neurones du cerveau de rat ont clairement indiqué que la capacité de ces composés à agir sur les zones cérébrales qui contrôlent l'humeur sont "freinées" en raison de l'existence d’autres récepteurs qui ressemblent aux premiers cités, mais ayant une autre fonction dans le cerveau. Très récemment, nous avons développé un outil génétique qui permet d'éliminer sélectivement ces récepteurs responsables de l’effet «parasite ». Ainsi, nous allons pouvoir disséquer les mécanismes intimes par lesquels nos composés améliorent l'humeur de façon très rapide. Pour cela, nous procèderons à un test comportemental connu et validé pour modéliser chez le rongeur la vitesse d'un traitement antidépresseur. Ce test nécessite une chirurgie, appelée « OBX » dans la nomenclature.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait permettre de comprendre comment les composés à action antidépressive rapide agissent spécifiquement sur le fonctionnement des régions du cerveau concernées. Il deviendra alors possible de proposer la conception de nouveaux traitements contre la dépression, en concevant des molécules qui agiront directement sur les mécanismes mis à jour, sans mettre en jeu le "signal parasite" mentionné ci- dessus.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux chirurgies: la première durant laquelle sera réalisée l'OBX (environ 30 min par animal), la seconde 11 jours plus tard pour permettre d’administrer nos composés en continu (3-5 min par animal). Puis, 3 et 14 jours après cette dernière, les animaux seront soumis à deux séances de test comportemental d’une durée de 10 min, où on ne fera qu’observer leur activité motrice. Cela revient donc à 4 interventions sur la durée de vie à la mort de l'animal.
Impact sur les animaux
Le test OBX est connu et validé comme un modèle de test pour traitement antidépresseur depuis plus de 30 ans. Il repose sur la nécessité d’effectuer une chirurgie au préalable, avant de passer aux expériences comportementales proprement dites. Cette chirurgie provoque des douleurs modérées. Il a été montré que les rats opérés ne présentent aucune altération comportementale caractéristique d’un stress, d’une souffrance ou d’un inconfort particulier. La surveillance des animaux sera donc celle qui est classiquement mise en œuvre après une chirurgie intracérébrale, les risques de nuisance étant de type post-opératoire : infections, douleurs inflammatoires, réouverture de plaie. Nous suivrons les rats quotidiennement durant la semaine qui suivra l’opération, ainsi que les trois premiers jours de la semaine suivante. Le jour suivant, 11ème jour, aura lieu le début des traitements en continu. Il s’agit d’une chirurgie extrêmement minime, qui ne nécessite d’anesthésier l’animal que durant quelques minutes : aucune nuisance n’a été rapportée suite à l’utilisation de cette technique.
Devenir
A l'issue des procédures 1 et 2, tous les animaux seront mis à mort. Il sera nécessaire de prélever les cerveaux pour valider les chirurgies effectuées au préalable et analyser les effets des traitements pharmacologiques.
Remplacement
Dans ce projet, nous souhaitons valider, à l'aide d'une sortie comportementale, nos hypothèses issues de travaux menés sur le fonctionnement des circuits cérébraux impliqués dans l'efficacité des antidépresseurs. Par définition, un modèle comportemental ne peut pas s'effectuer autrement que sur le système intégré que représente un animal entier, et vivant.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d'animaux permettant l'obtention de résultats statistiquement fiables et robustes. Pour cela, nous avons procédé à l'estimation du minimum requis pour chaque groupe expérimental, en nous basant sur les acquis de nos précédents travaux, et sur des calculs statistiques. Sur cette base, nous avons déterminé qu'il sera nécessaire d'utiliser un effectif compris entre 12 et 15 animaux par groupe, en fonction de la variabilité propre à l’expérimentation. Nous avons ainsi établi un grand total de 129 rats nécessaires pour réaliser l’ensemble du projet.
Raffinement
En ce qui concerne le suivi des animaux, notre priorité sera de viser à favoriser au maximum leur bien être durant la totalité de l’étude. Un minimum de 10 jours d’adaptation sera appliquée à chaque animal dès leur arrivée à l‘animalerie. Ils seront placés en cages collectives par groupe de 2 individus, une pesée et une observation quotidienne durant la période post- opératoire seront réalisées afin de s’assurer du bon état des plaies chirurgicales, des sutures et du bien-être général. Les manipulations seront effectuées ou encadrées par du personnel formé et habitué à ce genre de gestes. Pour chaque intervention chirurgicale, les animaux recevront un anti inflammatoire afin de lutter contre l’apparition de toute douleur éventuelle. En outre, nous utiliserons des anesthésiants locaux autour des zones opérées.
Choix des espèces
Toutes les expériences précédentes, ayant mené aux hypothèses qui sont à la base de ce projet, ont été réalisées chez le rat; il apparaît donc naturel d'utiliser cette même espèce pour en établir la validation comportementale. En outre, le modèle d'OBX, qui nous permet d'évaluer la cinétique d'effet d'un traitement antidépresseur potentiel, a été validé chez le rat et ne semble pas être transposable à la souris. Les rats seront utilisés au stade de jeune adulte (entre 7 et 9 semaines), correspondant à ce qui est classiquement choisi pour le test d'OBX.
Caractérisation d’une nouvelle lignée de souris transgénique porteuse d’une mutation responsable d’une maladie rare liée à la vitamine B12 (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
Porteuses de deux exemplaires d'une mutation qui provoque un déficit congénital en vitamine B12, une partie des souris de ce projet naît avec des malformations cardiaques, des retards de développement neurologique et une espérance de vie inférieure à six mois. 140 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, dont 20 femelles reproductrices. Les souriceaux subissent à huit jours un tatouage et le prélèvement d'un fragment de queue, puis huit tests comportementaux enchaînés jusqu'à l'âge de trente jours. Le porteur annonce que 60 souris au génotype sans intérêt pour l'étude seront proposées à d'autres chercheurs et enseignants, toutes les autres étant tuées dans l'établissement.
Objectifs
Une nouvelle maladie liée à la vitamine B12 a été découverte en Europe et aux États-Unis. Elle s’appelle la « pathologie épicobalamine C ». Elle peut causer des problèmes graves chez les nouveau-nés, comme des troubles du cœur, une anémie (manque de globules rouges) et des problèmes neurologiques (liés au cerveau et aux nerfs). Cette maladie est due à un problème causé par un gène voisin de celui impliqué dans l’utilisation de la vitamine B12, c’est donc un effet indirect. Les scientifiques ne savent pas encore exactement pourquoi cela arrive chez l’humain, mais ils pensent que cela pourrait être lié au stress (comme le stress oxydatif). En 2024, des souris génétiquement modifiées ont été créées pour reproduire cette maladie. En 2025, des scientifiques en France ont commencé à élever ces souris pour observer leurs symptômes (comportement, cœur, sang, cerveau, etc.). Les souris porteuses de la maladie sont croisées entre elles pour obtenir des petits avec ou sans la maladie. Certaines souris recevront un traitement pour « réparer » le gène défectueux et voir si leurs symptômes disparaissent. Cette étude, menée en collaboration entre deux établissements utilisateurs situés sur le même campus, aidera à mieux comprendre la maladie et à trouver des solutions pour les humains touchés.
Bénéfices attendus
Les bénéfices sont la compréhension du dysfonctionnement provoquée par la mutation et la découverte de cibles thérapeutiques qui permettraient d'améliorer la prise en charge des patients. Les animaux porteurs des 2 exemplaires de la mutation traités avec le médicament devraient retrouver un aspect et un comportement normal, sans altération du métabolisme de la vitamine B12.
Procédures
Une partie des femelles gestantes (5 souris) sera traitée avec un médicament à faible dose administré par ingestion volontaire grâce à un mélange alimentaire avec du lait concentré sucré, très appétissant pour les souris, afin d’induire la recombinaison génique chez les embryons. Cette prise alimentaire du médicament ne durera quelques secondes. Le tatouage et le prélèvement d'un petit bout de queue chez les souris âgées de 8 jours (120 souris) sont réalisés en moins de 2 minutes afin de procéder à l'identification des souris. L’enchainement des 8 tests comportementaux sera réalisé tout au long de la vie des souriceaux dès l’âge de 8 jours et jusqu’à 30 jours, et chaque test ne dure que de 2 à 5 minutes maximum. Ces tests sont basés sur une observation des animaux (66 souris) libres de leur déplacement afin de tester leurs capacités d'apprentissage, de mémorisation, de coordination locomotrice et d'interactions sociales.
Impact sur les animaux
Les souris homozygotes mutants portant l’épimutation étudiée du gène Prdx1 ont un phénotype proche de celles déficientes pour le gène MMACHC, une souche que nous avons déjà étudiée par ailleurs. La conséquence est un déficit congénital en vitamine B12 qui induit des troubles cognitifs, des retards de développement neurologique et des malformations cardiaques, donc une fragilité physique chez les animaux d’intérêt et une espérance de vie à la baisse, inférieure à 6 mois. Par ailleurs, les souris subiront un geste invasif au moment du prélèvement tissulaire d’un fragment distal de queue (
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront utilisés afin de générer un effectif suffisant pour permettre de réaliser l'étude expérimentale qui sera basée sur l'utilisation d'animaux porteurs des deux exemplaires de la mutation. Les souris dites hétérozygotes (un seul exemplaire de la forme mutante et non mutante) issus des différents croisements et présentant un génotype sans intérêt pour l'étude, seront proposées à d'autres chercheurs et enseignants pour un replacement éventuel. Toutes les autres souris (femelles génitrices, descendants présentant les 2 exemplaires mutants ou non mutants) seront étudiées et mises à mort dans l'établissement utilisateur.
Remplacement
Les études humaines in vitro sur cultures cellulaires ont donné des informations sur les mécanismes moléculaires liant les mutations entre les 2 gènes d'intérêt mais ne permettent d’établir un lien clair entre stress cellulaire et déclenchement ou maintien de ces mutations, ni d’en comprendre les conséquences physiopathologiques. Ainsi, les études nécessitent un modèle in vivo intégrant les dimensions métaboliques, comportementales, inflammatoires et hormonales. A ce jour, aucune approche in vitro ou in silico ne permet de reproduire ces interactions de manière fonctionnelle et intégrée. Une approche sur animal entier est donc indispensable pour étudier ces mécanismes dans leur globalité
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire aux phases expérimentales suivantes est déterminé à l’aide d'un logiciel spécialisé en tenant compte de différents facteurs afin de déterminer les effectifs nécessaires et suffisants pour obtenir des données statistiques fiables. Les souris mutantes auront un comportement et un métabolisme bien différent des autres, ce qui nous indique qu'un effectif de 11 animaux par groupe d'étude sera nécessaire. Ainsi, en se basant sur des portées de 6 souris, 5 femelles gestantes traitées avec du tamoxifène devraient suffire pour générer 11 mâles et 11 femelles qui ne devraient plus avoir la mutation grâce au traitement tamoxifène (100% de la portée), tandis que 15 femelles gestantes sans traitement tamoxifène généreront 11 mâles et 11 femelles mutants et 11 mâles et 11 femelles non mutants. Ce protocole expérimental impliquera donc 20 génitrices (5+15) et 120 descendants (30+90).
Raffinement
Les souris sont élevées et manipulées dans un établissement utilisateur d’animaux à des fins scientifique ayant un statut sanitaire bien contrôlé. Le transport des animaux entre les deux EU se fait à pied car les établissements sont situés sur le même campus, à quelques dizaines de mètres de distance. Les cages sont placées dans des sacs noirs isothermes, et en période de froid (température inférieure à 15°C), deux blocs chauffants sont placés dans le sac afin de maintenir une chaleur suffisante pendant la durée du transport (moins de 5 minutes). Le traitement au tamoxifène sera réalisé grâce à une prise volontaire des souris en diluant ce produit dans du lait concentré. Pendant la gestation les souris seront pesées 2 fois par semaine pour suivre l’augmentation du poids corporel et la bonne santé de l’animal. Chez les descendants, la biopsie d’un fragment de queue sera réalisée selon une méthode éprouvée, précise, rapide et standardisée qui limite les effets indésirables stress/douleurs, couplée à une anesthésie locale au moment du prélèvement. Les animaux seront ensuite surveillés quelques minutes pour vérifier la reprise d’une activité motrice normale. A l’issue de chaque test comportemental, les souris retournent dans leur cage d’élevage en présence de leurs congénères et sont laissées quelques minutes sous la surveillance de l’expérimentateur afin de contrôler leur bon état de santé (motricité, exploration, interactions). Des points limites ont été fixés en accord avec la structure chargée du bien-être animal afin de garantir la préservation du bien-être animal tout au long du protocole.
Choix des espèces
Ce projet nécessite la génération et la gestion d’un modèle murin génétiquement modifié porteur d’une séquence humaine qui n’existe pas chez la souris. La souris constitue l’espèce modèle de référence pour ce type d’approche, en raison de sa facilité de reproduction, de la disponibilité d’outils génétiques adaptés et à la validation internationale des protocoles métaboliques et comportementaux. L’utilisation d’un modèle portant la séquence mutante est indispensable pour reproduire le contexte génétique observé chez l’humain et évaluer ses conséquences physiopathologiques. La lignée utilisée ici a été spécifiquement développée pour reproduire le contexte génétique humain de façon ciblée. Les adultes reproducteurs seront utilisés à maturité sexuelle (8 semaines d’âge) pour réaliser les accouplements nécessaires à la production des portées expérimentales tout au long du projet. Les mutations seront recherchées à l'âge de 8 jours, à partir d’un prélèvement de queue , puis sevrés à J21, avec un suivi du comportement à l'âge de 3 jours jusqu'à 30 jours, puis finalement mis à mort à l'issue de ces tests.
Évaluation pharmacocinétique et pharmacodynamique de molécules pharmacologiquement actives chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Rats : 1110
Cochons d'Inde : 360
Jusqu'à vingt-huit administrations, une par jour pendant vingt-huit jours, et jusqu'à cinq prélèvements sanguins sous anesthésie par animal : 3 180 souris, 1 110 rats et 360 cochons d'Inde vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue parce que le sang est prélevé en totalité. Il s'agit de mesurer comment des molécules candidates sont absorbées, distribuées et éliminées, pour fixer la dose et le mode d'administration avant les essais chez l'humain. Le porteur reconnaît que les effets secondaires possibles ne sont ni systématiques ni prévisibles, et cite une mauvaise tolérance locale, des réactions inflammatoires ou des troubles du comportement. Il justifie le choix de ces trois espèces par les recommandations des agences réglementaires, puis par des avantages pratiques qu'il énumère, faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport et de manipulation.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’étudier le devenir de certaines molécules dans l’organisme après leur administration chez le rongeur. Les analyses permettront de mesurer des paramètres clés tels que la vitesse d’élimination, la proportion effectivement absorbée, la durée de présence dans l’organisme et leur répartition dans les différents tissus. Ces données serviront à définir la dose optimale à tester et à ajuster les modalités d’administration pour maximiser l’efficacité du traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment de nouvelles molécules se comportent dans l’organisme afin de soutenir le développement de futurs médicaments. Les données recueillies permettront de savoir comment ces substances sont absorbées, distribuées et éliminées, et d’aider à déterminer les doses et modes d’administration les plus adaptés. Ces informations sont essentielles avant de passer à des études d’efficacité ou de tolérance. Réalisées sur des modèles animaux reconnus, ces analyses permettront d’identifier les candidats les plus prometteurs et de réduire les risques d’échec lors d’étapes ultérieures de la recherche, notamment chez l’humain.
Procédures
Une administration unique ou plusieurs administrations (maximum 28 à raison de 1 par jour pendant 28 jours) pourront être réalisées. La durée de chaque administration est inférieure à 1 minute (quelques secondes). Des prélèvements sanguins (de 1 à 5 maximum) seront réalisés sous anesthésie. La durée d'anesthésie pour un prélèvement est d'environ 5 minutes, le prélèvement dure 1 minute.
Impact sur les animaux
S’agissant des nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux, ceux-ci sont liés principalement à la nature des manipulations réalisées. Les administrations répétées, les anesthésies, ainsi que les prélèvements sanguins peuvent engendrer du stress ou une gêne transitoire. Certains effets secondaires potentiels sont également envisageables selon la nature des molécules administrées, bien que leur occurrence ne soit pas systématique ni précisément prévisible. Ces effets peuvent inclure une mauvaise tolérance locale ou systémique, des réactions inflammatoires ou des troubles comportementaux passagers. Toutefois, des mesures rigoureuses d’observation quotidienne, l’application de points limites définis, l’utilisation d’analgésiques compatibles et l’aménagement du milieu d’hébergement visent à réduire autant que possible l’inconfort animal. L’ensemble des procédures est conçu dans un souci constant de raffinement, de réduction du nombre d’animaux utilisés, et d’engagement éthique envers leur bien-être.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car des prélèvements de sang total seront réalisés. Des prélèvements tissulaires post-mortem pourront également être réalisés.
Remplacement
La recherche et le développement de nouvelles molécules thérapeutiques impliquent la réalisation de tests chez l’animal pour plusieurs raisons. Il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle in vitro permettant d'intégrer et de refléter les caractéristiques d'absorption, de distribution, de métabolisme et d'élimination (ADME) d'une molécule donnée au sein d'un organisme vivant. Il existe cependant des modèles cellulaires permettant d'évaluer la cytotoxicité, l'absorption et le métabolisme de molécules in vitro. Ces tests permettent d'effectuer un premier criblage de molécules, mais doivent ensuite être confirmés chez l’animal. De plus, des premières données concernant la pharmacocinétique, le métabolisme et la tolérance des molécules in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme). L'ensemble de ces données aident à la prédiction du comportement d'un médicament lors d'une administration chez l'Homme.
Réduction
Le design de l'étude étant un plan d'expérience contrôlé, le nombre d'animaux est réduit à son minimum pour chaque groupe et calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs en utilisant des tests statisiques appropriés. L'évaluation pharmacocinétique d'un composé est faite par analyse du sang, du plasma ou des organes à l'aide de techniques analytiques. Ces techniques d'analyse nécessitent des volumes d'échantillons définis souvent faibles. Cependant, pour certains composés, il n'est pas possible de réduire drastiquement les volumes d'échantillons à analyser (molécule avec une faible réponse analytique, doses faibles administrées aux animaux). Les volumes de prélèvement pour l'analyse de ces composés devront être donc plus élevés (prélèvement sanguin total terminal). La réduction du nombre d'animaux pourra donc se faire dans le cas où le volume d'analyse est faible. Dans ce cas, les animaux seront prélevés à différents temps (selon les fréquences et volumes définis dans les procédures) et une analyse en « serial batch » sera appliquée afin d'optimiser les résultats. Cette méthode permet de réduire le nombre d'animaux de 50 à 70 %.
Raffinement
Une évaluation des points finaux sera réalisée quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des zones ayant reçu le traitement topique…) tout en prenant en compte l’enrichissement du milieu dans les cages (igloo, bûchettes, cotons pour nidification). Les procédures pourront être réalisées sous anesthésie générale, avec utilisation de tapis chauffants. Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien-Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation ; - Perte de poids supérieure à 20 % du poids normal maintenue sur 72h ; - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger ; - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire ; - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule. Si l'un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement. Une analgésie locale pourra être utilisée au site de ponction ou d’injection afin de limiter l'inconfort et/ou le potentiel de souffrance chez les animaux. En cas de signes cliniques avérés de douleur ou d’inconfort persistant, une analgésie systémique (opioïde) pourra être administrée de façon ponctuelle, après évaluation du rapport bénéfice/risque scientifique. Ces mesures relèvent d’une démarche de raffinement visant à réduire au minimum la douleur et la détresse animale, conformément aux principes des 3R et aux exigences réglementaires.
Choix des espèces
Les espèces animales utilisées dans ce projet sont recommandées par les agences de réglementation pour les études de métabolisme, de pharmacocinétique et de toxicologie. Ces espèces sont les plus utilisées et il s'agit d'excellents modèles pour ce type d'études. Ainsi, il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives aux études dans ces espèces. Les multiples homologies de séquences entre ces espèces et l'Homme rendent ces modèles prédictifs du comportement des molécules après administration. Ils sont ainsi d'un grand intérêt pour le criblage de nouvelles molécules. De plus, ils présentent certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Il est important de noter que les molécules utilisées actuellement en clinique ont été découvertes ou évaluées sur ces modèles. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (4-10 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants. Il permet d'allier à la fois maturité sexuelle, hormonale et immunitaire. Ces modèles animaux sont ainsi adaptés aux études d'efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques.
Etude préclinique des déficits fonctionnels et de l’inflammation cérébrale dans différents modèles de traumatismes crâniens et dans une pathologie neurovasculaire associée : l’accident vasculaire cérébral (EU 1/2)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour étudier l'inflammation cérébrale après un traumatisme crânien et un accident vasculaire, 760 souris vont être utilisées, dont 520 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un traumatisme crânien de quarante-cinq minutes leur est infligé, suivi pour une partie d'entre elles d'une ischémie cérébrale d'une heure trente, de quatre tests comportementaux que le RNT ne nomme pas et d'IRM sous anesthésie jusqu'à trois mois après le choc. Toutes sont ensuite ouvertes sans réveil pour le prélèvement de leurs organes. Le porteur écrit que les souris se déplacent et s'alimentent normalement, prennent soin de leur pelage et n'émettent aucun son audible à l'oreille humaine, dans un projet où 520 d'entre elles subissent des procédures classées sévères.
Objectifs
Le traumatisme crânien (TC) est un trouble neurologique majeur à l’échelle mondiale, encore mal pris en charge sur le plan clinique. Ils sont divisés en trois catégories selon leur gravité : léger, modéré et grave. Le TC induit une lésion émise par le choc initial qui peut provoquer ischémies et hémorragies, un dysfonctionnement immunitaire, une rupture de la barrière hémato-encéphalique ou encore une coagulopathie. Suite à un TC, une coagulation anormale est fréquemment observée chez les personnes touchées, menant à une aggravation des symptômes et du pronostic lors de la survenue de coagulopathies et pathologies neurovasculaires tel que l’accident vasculaire cérébral (AVC). Ce projet permettra d’étudier les déficits fonctionnels et inflammatoires dans différents modèles de TC chez un modèle murin et d’explorer a posteriori les modulations physiologiques potentielles qu’ils entraînent. Dans un second temps, cette étude se focalisera sur la caractérisation de l’inflammation cérébrale et des déficits fonctionnels chroniques sur des souris touchées par un AVC ischémique après un TC afin d'en analyser les mécanismes sous-jacents. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Cette étude va nous permettre d’acquérir des données fondamentales visant à améliorer les connaissances sur la physiopathologie des traumatismes crâniens, et des accidents vasculaires cérébraux qui peuvent en découler, et présentent un potentiel translationnel vers l’humain via l’identification de possibles cibles thérapeutiques.
Procédures
- Traumatisme crânien (45 minutes), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes ; 5 fois 15 minutes (deux tests joints) ; 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique et moléculaire (7 jours, 21 jours, 2 mois, 3 mois post-TC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. - Traumatisme crânien (45 minutes), modèle d’ischémie cérébrale (1h30), tests comportementaux (4 tests : 5 fois 30 secondes, 5 fois 90 minutes, 3 fois 15 minutes, 3 fois 5+5 minutes), pose de cathéter intraveineux pour injection d’un traitement et/ou agent de contraste (15 minutes), IRM anatomique (24h pré-AVC ; 8 minutes) et moléculaire (24h, 7 jours post-AVC ; 35 minutes). Une chirurgie sans réveil sera effectuée pour le prélèvement d’organes à la fin du projet. L'ensemble des procédures chirurgicales, d'anesthésie et d'imagerie seront effectuées dans l'EU 1/2, et les tests comportementaux dans l'EU 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour toutes les procédures : une perte de poids, une hypothermie (lors des phases d’anesthésies), des douleurs post-opératoires, du stress (notamment lors des phases de tests comportementaux), des déficits fonctionnels et/ou cognitifs.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés dans ce projet feront l'objet d'une mise à mort à la fin de chaque procédure afin de générer des tissus permettant des observations histologiques ou par quantification protéique.
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, des approches in silico ou in vitro ne permettent pas d’obtenir le même niveau de sensibilité et ne permettent pas de reproduire la complexité d’un modèle in vivo. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement des TC chez l’homme.
Réduction
Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Ainsi, les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux pour chaque procédure a été défini à partir de nos expériences précédentes, données disponibles dans nos publications et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de son aisance. L’ensemble des échantillons collectés permettra un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.
Raffinement
Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. L’hébergement des animaux s’effectuera au moins 7 jours avant le début des procédures pour minimiser leur stress. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne permettra de détecter tout signe clinique de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à une éventuelle détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire pour les techniques utilisées dans ce projet montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage et n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine. Une fois entrés en protocole, les animaux seront pesés tous les jours pour surveiller leur poids et des points limites ont été établis pour permettre un arrêt de protocole si nécessaire. Tout le matériel et les consommables utilisés seront neufs (comme les seringues et aiguilles) ou soigneusement nettoyés et désinfectés (pour le matériel réutilisable comme les pinces métalliques). Durant la mise en place des modèles, les souris seront sous anesthésie générale et sous analgésie, où la température corporelle centrale sera surveillée en continu à l'aide d'une sonde rectale et maintenue à 37°C à l'aide d'un coussin chauffant contrôlé placé sous les animaux. Les animaux recevront également une anesthésie locale. Les yeux seront couverts afin de ne pas éblouir les animaux avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir la déshydratation. Après chirurgie, les souris seront placées dans des enceintes post opératoires chauffées avant d’être remises dans leurs cages propres et disposeront de croquettes humides dans une coupelle sur le sol de leur cage ou bien encore de la nourriture gélifiée pour faciliter la prise de nourriture et l'hydratation pendant la période post-opératoire. Des gommettes de couleurs seront collées sur les étiquettes des cages afin d’assurer une surveillance adaptée : rouge après une procédure chirurgicale pour une surveillance plus importante de la respiration, alimentation, réactivité et comportement de l'animal pendant 24h, puis jaune de 24h à 48h après l’intervention, les 48h après chirurgie étant les plus critiques pour l’animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les TC et les techniques employées sont bien maitrisées. L’anatomie du système nerveux murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Qui plus est, il n’existe pas de modèle fiable utilisant des vertébrés moins sensibles ou des invertébrés, compte tenu de leur anatomie et de leur physiologie très différentes de l’Homme. Concernant l’ensemble des procédures, seuls des animaux adultes âgés de 8 semaines seront nécessaires, afin d’être comparable aux données présentes dans la littérature sur ces modèles.
Evaluation de l’efficacité de traitements post-résection en combinaison avec la radiothérapie chez des rats porteurs de tumeur cérébrale orthotopique EU 1/2
- Recherche appliquée
- Cancers
Greffés d'un fragment de tumeur dans le cortex cérébral puis opérés une seconde fois pour la retirer, 300 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun peut recevoir une séance de radiothérapie à 10 Gy, jusqu'à cinq prélèvements sanguins et jusqu'à six IRM d'une heure sous anesthésie. Le porteur qualifie de modérées les douleurs opératoires tout en décrivant des convulsions possibles, une incapacité de boire ou manger, et une nécrose cérébrale que la dose de rayons pourrait induire. Il précise avoir choisi des rats adultes parce qu'ils supporteront mieux la chirurgie, les effets secondaires des composés testés et le développement de la tumeur.
Objectifs
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Les gliomes de haut grade restent à ce jour un cancer pour lequel la prise en charge a peu évolué depuis 20 ans, avec une survie médiane après traitement à ce jour de 24 mois environ. Le développement de nouvelles thérapies est de ce fait critique afin d’améliorer la survie et la rémission des patients. L’objectif de ce projet est, dans un modèle de glioblastome orthotopique (dans l’organe dans lequel il se développe normalement, c’est-à-dire le cerveau dans ce cas) chez les rongeurs (rats) décrit dans la littérature, de reproduire la prise en charge clinique et d’y ajouter un traitement local de nouveau composé afin d’évaluer spécifiquement l’efficacité thérapeutique du composé d’intérêt dans le contexte de la présence de cellules cancéreuses résiduelles suite à une chirurgie de résection de glioblastome. En d’autres termes, les études couvertes par ce projet permettront, avant les essais cliniques chez l’homme, d’évaluer l’efficacité de composés destinés à traiter les tissus cancéreux résiduels de glioblastome chez l’homme. Ce projet sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs différents. Une évaluation de la toxicité, de la pharmacocinétique des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.
Bénéfices attendus
L’animal représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettant d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, les modèles et site d’implantation choisis (dans l’organe dans lequel la tumeur se développe normalement, c’est-à-dire le cerveau) permettront de reproduire la prise en charge clinique actuelle chez l’homme et d’apprécier le bénéfice de nouvelle thérapies ajoutées en sus sur la survie des animaux.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : La greffe tumorale intra cérébrale, ainsi que sa résection seront des procédures chirurgicales d’une trentaine de minutes environ et seront réalisées sous anesthésie et analgésie pré-, per et post-opératoire. Les animaux vigiles pourront également recevoir un unique traitement de radiothérapie sous anesthésie dans un établissement spécialisé (trajet ne dépassant pas 40 min aller-retour et 15-30 min de traitement par animal). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés (1 minute) sur animaux vigiles sous contention si nécessaire ou si possible sous anesthésie. Il sera réalisé un maximum de 5 prélèvements sanguins par animal, répartis sur la durée totale de l’étude. Si un suivi par une technique d’imagerie est envisagé, il sera réalisé sous anesthésie générale pour une durée maximale d’1 heure. . Il sera réalisé un maximum de 6 IRM par animal.
Impact sur les animaux
Pour ces modèles, la greffe de la tumeur (implantation de fragment) et sa résection sont réalisées dans le cortex cérébral pariétal. Compte tenu de l’analgésie, les douleurs opératoires et post-opératoires seront de niveau modéré. L’évolution du volume tumoral, la résection et le traitement topique pourront entrainer des troubles tels que des troubles neurologiques (diminution de la mobilité, convulsions, incapacité de boire ou manger, apathie) ou une perte de poids qui constitueront un point limite. Les animaux recevront des traitements par radiothérapie ou voie orale. Ces actes entraineront un stress léger. La séance de radiotherapie à la dose 10Gy pourrait induire de la nécrose cérébrale et de l’ostéonécrose sur le site de radiation. Le jour du démarrage de l’étude, les animaux seront répartis en groupes homogènes (en poids et/ou du volume tumoral) et donc potentiellement mis en présence de nouveaux congénères. Cette nouvelle organisation sociale pourra engendrer un stress léger pendant 1 à 2 jours. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation. Lors des prélèvements sanguins, la contention ou l’anesthésie entraineront un stress léger. Lors des acquisitions IRM, l’anesthésie entrainera un stress léger.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure. Les animaux étant porteurs de tumeur et ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée.
Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament nécessitent d’étudier leurs interactions dans un contexte global et anatomique et cela ne peut pas être transposé dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais restent toutefois marginales et les résultats obtenus restent à ce jour difficilement transposables à l’homme.
Réduction
Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s), à savoir le poids et le volume tumoral. Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés. Les variations de ces paramètres et de la survie entre les groupes contrôles et traités seront comparées pour évaluer les composés testés. La validité scientifique nécessite d’utiliser un nombre minimum d’animaux par groupe pour que les tests statistiques (ANOVA) soient valides et représentatifs d’éventuelles variations inter-individus. Une étude peut être composée de 2 à 10 groupes. Le nombre d’animaux par groupe variera généralement entre 8 et 15 (dans le cas de multiples paramètres d’efficacité à évaluer) par dose de produit. Le nombre minimal d’animaux surnuméraires ne pourra pas excéder 20%. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal.
Raffinement
La greffe et la résection du fragment de tumeur seront réalisées sous anesthésie générale et locale avec administration préalable d’un analgésique opiacé et d’un alpha 2 agoniste (type xylazine, médétomidine ou équivalent). En fin de chirurgie et les 2 jours suivant (total 72h), un anti-inflammatoire non stéroïdien (type meloxicam ou équivalent) ou un corticoïde sera administré. 4h, 6 à 8h et 24h après la chirurgie, les animaux recevront un analgésique opiacé. Un anesthésique local (type lidocaïne) sera également injecté en sous-cutané avant la chirurgie. La chirurgie de greffe sera réalisée stérilement avec un cadre de stéréotaxie. Les procédures seront réalisées sous maintien de la température corporelle et surveillance post-opératoire jusqu’au réveil puis toutes les 2h (6h au total). .Les administrations/prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les expérimentateurs sont formés pour effectuer ce type de chirurgie et évaluer spécifiquement l’état de souffrance et établir les points limites. Une grille de scoring est mise en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les scores cliniques les plus élevés et l’accumulation de scores intermédiaires constitueront un point limite. Une perte de poids de 15% ou prolongée (entre -10 et -15% sur 3 jours consécutifs) constituera un point limite. Les autres points limites concernent l’état général de l’animal. Pour raffiner, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et de l’imagerie faiblement invasive permettant d’atteindre l’objectif plus tôt et de sortir l’animal de la procédure. De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages.
Choix des espèces
Diverses souches de rats immunocompétents sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. Les modèles choisis ainsi que le site d’implantation auront un développement similaire à ce qui est observé chez l’homme. De plus, les rats autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés après sevrage à l’âge de jeunes adultes (7 semaines minimum). Des animaux adultes seront utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter la greffe des fragments tumoraux. Les animaux adultes pourront mieux supporter les effets de la chirurgie, les effets secondaires des composés à tester et les effets du développement tumoral.
Etude pilote technique : marquage de l’activité neuronale dans une tâche d’apprentissage rapide
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
296 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour la moitié d'entre elles et modéré pour l'autre. Chacune reçoit une injection d'un marqueur génétique, soit par une chirurgie intracérébrale d'environ quarante-cinq minutes, soit dans une veine, puis passe un test d'apprentissage moteur sur cylindre en rotation ou un test d'exploration. Le projet ne cherche aucun résultat sur l'apprentissage lui-même, il sert à mettre au point la technique de marquage avant une étude ultérieure. Sur le remplacement, le porteur indique qu'aucune simulation informatique ne permet d'évaluer l'activité du cerveau pendant le comportement et que les structures étudiées sont absentes chez les invertébrés.
Objectifs
Pour comprendre comment le cerveau capture les expériences transitoires et les convertit en changements durables dans les circuits neuronaux, il faut identifier les ensembles spécifiques de neurones responsables du codage de chaque expérience. Cette étude pilote vise à tester une nouvelle méthode d'identification de population neuronales activées lors d'un test d'apprentissage rapide chez la souris, grâce l'injection d'un marqueur de l'activation encodé génétiquement.
Bénéfices attendus
Cette étude pilote nous permettra de tester et mettre au point une technique de marquage d'activité neuronale efficace dans une tâche d'apprentissage rapide. Ces résultats serviront de base à une étude des mécanismes neuronaux de l'apprentissage rapide, en identifiant les neurones impliqués et manipulant les neurones identifiés, et permettront une réduction du nombre d’animaux nécessaires pour cette étude. De plus, ce travail servira également à tous nos autres projets : en effet, l'identification des ensembles neuronaux activés dans des situations contrôlées est fondamental pour l'étude de la physiologie et pathologies cérébrales
Procédures
Tous les animaux seront soumis à l'injection du marqueur d'activation, sous anesthésie générale. L'injection sera soit intra-cérébrale (chirurgie d'environ 45 minutes), soit intra-veineuse (moins d'une minute). Tous les animaux seront ensuite soumis à un test comportemental non douloureux, soit d'apprentissage moteur (cylindre en rotation, 5 essais de 5 minutes maximum par jour pendant 5 jours), soit d'aprentissage rapide (exploration pendant 10 min par jour pendant 3 jours)
Impact sur les animaux
La chirurgie d'injection intracérébrale sous anesthésie peut engendrer une douleur post-opératoire modérée de courte durée. L'injection intra-veineuse peut causer un saignement léger de courte durée peu douloureux. Les tests de comportements peuvent entrainer un stress léger de courte durée pour l'animal.
Devenir
La mort des animaux est nécessaire pour le prélèvement des cerveaux et l’identification des neurones qui ont été activés pendant la tache comportementale.
Remplacement
Aucune méthode de simulation informatique n'est suffisante pour permettre d'évaluer l'activité du cerveau lors du comportement. Les cultures cellulaires ne permettent pas d'étudier des mécanismes d'apprentissage observés chez l'animal in vivo. Les structures cérébrales étudiées ne sont pas présentes chez les invertébrés.
Réduction
Cette étude pilote technique vise à diminuer le nombre d'animaux utilisés dans notre projet scientifique en testant et optimisant une nouvelle méthode en amont avant de l'appliquer dans un projet comprenant de multiples groupes et conditions. De plus, ce travail servira également à tous nos autres projets : en effet, l'identification des ensembles neuronaux activés dans des situations contrôlées est fondamental pour l'étude des réseaux neuronaux, que ce soit dans des conditions physiologiques ou pathologiques. Nous utilisons le nombre minimal d'animaux par groupe pour obtenir des résultats exploitables. De plus, la stratégie expérimentale est choisie de manière à minimiser le nombre de groupes, chaque condition supplémentaire étant testée, ou abandonnée, à la lumière des résultats précédents. Le nombre d'animaux indiqué est donc un maximum qui ne sera probablement pas atteint.
Raffinement
Ce projet teste un moyen de raffiner le protocole d'injection pour nos projets futurs en remplaçant une chirurgie cérébrale par une injection intra-veineuse. Les souris sont hébergées dans une animalerie agréée et disposent de matériel d'enrichissement (coton pour faire des nids, petites maisons ou tubes pour se cacher). Toutes les mesures sont prises pour minimiser les nuisances subies par les souris: période d'acclimatation, anesthésie et analgésie appropriée lors des chirurgies, suivi post-opératoire quotidien pendant tout le temps nécessaire à la stabilisation. Le bien-être des animaux est contrôlé tout au long de leur utilisation et des critères d'arrêt sont définis si une souffrance ne peut pas être soulagée. L'animal est habitué à la manipulation par l'expérimentateur en amont des expériences pour réduire son stress.
Choix des espèces
Il est nécessaire d'utiliser un modèle animal mammifère pour obtenir des résultats potentiellement transposables à l'Homme, car les structures étudiées ne sont pas présentes, ou sont organisées différemment chez les autres vertébrés (et absentes chez les invertébrés). Parmi les modèles animaux mammifères, nous utilisons le modèle souris qui permet l'utilisation de lignées transgéniques nécessaires à la suite du projet. Les animaux sont utilisés à l'âge jeune adulte pour les tests comportementaux. Pour cela, l'injection du système de marquage est effectuée 2 à 4 semaines en amont (à partir de 4 semaines d'âge minimum)
Mécanisme de résistance dans le cancer gastrique métastatique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 520 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant passer dix à quatorze séances d'imagerie sous anesthésie, deux par semaine pendant cinq à sept semaines. Elles reçoivent des cellules cancéreuses injectées dans l'estomac au cours d'une chirurgie, ou dans le cœur sous échographie, puis un gavage une à deux fois par jour pendant deux à quatre semaines et des injections dans le ventre. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Les combinaisons de traitement annoncées pour les patients atteints d'un cancer gastrique avancé restent au conditionnel, alors que la tumeur greffée provoque dès son installation douleur, gêne et perte de poids.
Objectifs
Le cancer gastrique est un cancer très agressif, comptant de nombreuses rechutes avec métastases, sans traitement curatif, menant à de très mauvais pronostic. Les objectifs de ce projet sont de prédire et identifier des mécanismes de résistance à de nouveaux traitements prometteurs pour développer des combinaisons de traitement efficaces à long terme dans les cancers gastrique très avancés et ainsi améliorer la prise en charge pour ces patients au pronostic très défavorable.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier et comprendre les mécanismes de résistance dans les cancers gastrique très avancés. Cela permettra le développement de combinaisons de traitement efficaces à long terme dans les cancers gastriques très avancés afin d'améliorer la prise en charge, l'efficacité thérapeutique et la survie chez ces patients au pronostic très défavorable.
Procédures
Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : injection de cellules cancéreuses dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : résection de la tumeur primaire dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Injection intracardiaque de cellules cancéreuses sur animal anesthésié : monitoré par échographie, durée 5 minutes, geste réalisé 1 fois. Réalisé sur des animaux différents de ceux ayant une chirurgie gastrique, pas de cumul des 2. Imagerie à bioluminescence sur animal anesthésié : durée 10-15 minutes, geste réalisé 2 fois par semaines pendant 5 à 7 semaines. Administration par voie orale sur animal vigile : durée 30 secondes, geste réalisé 1 à 2 fois par jour pendant 2 à 4 semaines. Injection dans le ventre sur souris vigile : durée 10 secondes, geste réalisé 2 à 3 fois par semaine pendant 4 à 6 semaines.
Impact sur les animaux
Les nuisances peuvent provenir de : 1) Développement de la tumeur : douleur, gêne, impact sur l’appétit, perte de poids. 2) Le gavage répété : douleur liée au geste, impact sur l’appétit, perte de poids, stress. 3) Les injections intrapéritonéales : stress lié à la contention, douleur au site d’injection. 4) Les séances d’imagerie : fatigue et stress liés aux anesthésies répétées, stress lié à la contention, hypothermie. 5) Injection intracardiaque : une douleur au site d’injection. 6) Une douleur post opératoire peut se présenter et sera minorée par des antalgiques.
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Nous souhaitons découvrir des mécanismes de résistance dans les cancers gastriques métastatiques et développer des stratégies thérapeutiques pour contrer cette résistance dans les métastases. Actuellement, il n’existe aucun modèle pour évaluer l’efficacité d’un médicament (Alpelisib) administré par voie orale sur le développement de métastases issues de la tumeur primaire, dans un organisme aussi complexe que le corps. L’utilisation des animaux est donc indispensable.
Réduction
Le 1er objectif de ce projet est une étude pilote qui permettra de déterminer et choisir les modèles les plus pertinents afin de réduire leur nombre pour la suite du projet. Nous travaillerons à la fois sur des mâles et des femelles. Le suivi de la croissance métastatique et donc la visualisation de la résistance au traitement se fera par imagerie non invasive permettant de faire un suivi dans le temps sur un même animal. Des tests in vitro seront réalisés au préalable afin de déterminer les meilleures combinaisons de traitement à valider in vivo. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.
Raffinement
Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont maintenues dans des conditions d’hébergement qui les protègent de risques d’infection par des pathogènes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une analgésie est mise en place au moment de la chirurgie et aussi en suivi post-opération si des signes de souffrance sont visibles. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. De plus cette espèce permet d’obtenir des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 6-8 semaines correspondant à de jeunes adultes. A cet âge elles ont une taille raisonnable facilitant leur manipulation.
Etude d’un nouvel iminosucre comme chaperon pharmacologique sélectif pour le traitement de la maladie de Pompe.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Pour tester si une molécule administrée par la bouche peut renforcer l'enzymothérapie de la maladie de Pompe, 64 souris porteuses du déficit enzymatique vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse des organes et du sang. Chacune est contenue deux fois par jour pendant cinq jours pour s'habituer à l'administration orale, reçoit la molécule quatre jours de suite à la micropipette, puis deux injections dans la veine de la queue à quarante-huit heures d'intervalle sous anesthésie gazeuse. Le porteur décrit un raffinement inhabituellement détaillé, excipient sucré présenté au bord de la gueule plutôt que gavage, crème anesthésiante avant l'injection, transfert par tunnel. Il fixe l'âge d'utilisation à six mois, avant que la faiblesse musculaire du modèle ne devienne visible vers huit ou neuf mois, ce qui limite à la fois ce que les animaux subissent du fait de leur maladie et ce que l'expérience peut en montrer.
Objectifs
La maladie de Pompe est une maladie génétique héréditaire liée à un déficit en une enzyme spécifique qui entraîne une accumulation de glycogène dans les lysosomes, ce qui provoque des dommages cellulaires dans différents tissus, particulièrement dans le cœur, les muscles, le foie et le système nerveux. Chez le nourrisson atteint d’une forme grave, le muscle cardiaque est souvent touché ; c’est la cause principale de décès. Chez les patients atteints d’une forme tardive, le système respiratoire et la capacité de déplacement sont généralement les plus affectés par la maladie, nécessitant souvent le recours à un fauteuil roulant et à une assistance respiratoire et pouvant raccourcir l’espérance de vie. Un traitement de remplacement (substitution) de l’enzyme ou enzymothérapie de remplacement est disponible pour la maladie de Pompe, mais présente une efficacité limitée et une réaction immunitaire élevée surtout dans la forme infantile de la maladie. Les défenses de l’organisme neutralisent peu à peu cette molécule au fur et à mesure des administrations. En conséquence, cette approche ne parvient pas à corriger totalement l’accumulation de glycogène pathologique dans le tissu nerveux et les muscles squelettiques. Malgré les nouvelles générations d’enzyme de substitution, les problèmes de sélectivité et de réaction immunitaire persistent. Dans ce contexte, une première étude a été réalisée sur des souris pour identifier des molécules appelées chaperons pharmacologiques présentant une sélectivité élevée pour cettte enzyme déficiente.Ce projet s’inscrit dans la continuité d’une étude précédente et permettra de mettre en avant un candidat médicament pour améliorer l’enzymothérapie, principal traitement actuel de la maladie de Pompe. En effet, la molécule chaperon d’intérêt a démontré sa capacité à améliorer l’activité mesurée dans les tissus de souris traitées par enzymothérapie avec cette molécule. En particulier, une augmentation significative de l’activité de l’enzyme spécifique mesurée dans le cœur, le quadriceps et le diaphragme encourage fortement à poursuivre les études pour confirmer l’efficacité de ce composé dans ces tissus mais aussi dans d’autres tissus affectés par les symptômes de la maladie de Pompe.
Bénéfices attendus
L’enzymothérapie se fait en injectant dans une veine (perfusion) une solution contenant l’enzyme de substitution. Cependant, la durée de vie de l’enzyme étant courte dans l’organisme, la perfusion, de doses importantes, doit être répétée toutes les deux semaines. Si le traitement est interrompu, la maladie progresse de nouveau. De plus, certains patients développent une réponse immunitaire c’est-à-dire qu’ils fabriquent des anticorps contre l’enzyme injectée comme si c’était un agresseur pour leur organisme. Les patients qui fabriquent beaucoup d’anticorps deviennent moins sensibles au traitement qui perd de son efficacité (environ 40% des patients). Différentes mutations sont présentes dans la maladie, et toutes ne génèrent pas une absence complète d’enzyme mais parfois la synthèse d’enzymes endogènes malconformées et non actives. Ces patients pourraient potentiellement se passer de perfusion de l’enzymothérapie si leur mutation répond à la molécule chaperon d’intérêt seule. Une évaluation in vitro sur 5 types différents de cellules musculaires de patients a été réalisée et 3 ont répondu à la la molécule d’intérêt. Dans ce contexte, notre étude a pour objectif d’améliorer la qualité de vie des patients atteints de la maladie de Pompe. Ce projet vise à confirmer les premiers résultats prometteurs montrant que la molécule chaperon d’intérêt est un candidat médicament d’intérêt pour le traitement de la maladie de Pompe par voie orale, en améliorant l’efficacité de l’enzymothérapie. La co-administration de cette molécule d’intérêt avec une enzymothérapie pourrait permettre une amélioration de son efficacité, une diminution des doses d’enzyme recombinante à administrer et un espacement des perfusions pour les patients atteints de la maladie de Pompe. Les bénéfices attendus sont une diminution du coût global du traitement, une amélioration de la tolérance au traitement et de la qualité de vie des patients, qui doivent être traités pendant toute leur vie.
Procédures
Lors de cette étude, les animaux seront soumis à des contentions (durée maximale par contention de 30 secondes) 2 fois/jour pendant 5 jours pour une période d’habituation à l’administration orale à la micropipette et 1 fois/jour pendant 4 jours pour l’administration de la substance d’intérêt par voie orale via la micropipette. Ces animaux seront également soumis à 2 injections en veine caudale (durée 20 secondes) à 48h d’intervalle. L’injection sera effectuée sous anesthésie gazeuse de manière à limiter le stress de l’animal.
Impact sur les animaux
Ces expériences étant réalisées sur seulement 5 jours, peu de nuisances ou d’effets indésirables sont attendus sur les animaux. Les premières expériences réalisées ont montré que les souris se portaient bien pendant toute la durée du traitement et ne montraient aucun effet indésirable ni signe de toxicité de ce type de traitement. Les effets indésirables prévus sont un léger stress lié à la contention pour l’administration par la micropipette et une petite douleur transitoire pour l’injection dans la veine de la queue. Ces souris ayant une faiblesse musculaire débutant à partir de 6 mois, elles pourraient présenter des petites difficultés à se mouvoir. Nous ne nous attendons donc pas à observer ces signes car selon la littérature ces problèmes de locomotion sont cliniquement apparents qu’à l’âge de 8-9 mois.
Devenir
L’ensemble des animaux sera euthanasié à la fin du projet afin d’analyser différents organes, ainsi que le sang. Les mesures de différents paramètres (enzyme, glycogène notamment) permettront d’évaluer la dose de la molécule d'intérêt la plus intéressante et la plus efficace afin de poursuivre le développement de cette nouvelle molécule en association ou non avec l'enzyme dans le traitement de la Maladie de Pompe.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, des études préliminaires ont été menées in vitro sur des modèles cellulaires pertinents. Ces travaux ont permis d’identifier une molécule chaperon que nous allons étudier ici dans ce projet. Ces résultats encourageants constituent une base solide, mais ne permettent pas d’appréhender la complexité des interactions physiopathologiques impliquées dans la maladie de Pompe. En effet, cette pathologie implique des altérations multisystémiques, affectant notamment les muscles squelettiques et cardiaques. L’évaluation de l’efficacité thérapeutique nécessite donc d’analyser la réponse globale de l’organisme, incluant des interactions inter-organes, des mécanismes de distribution, de pharmacocinétique et de pharmacodynamie, qui ne peuvent pas être reproduits de manière fiable à ce jour par des modèles in vitro ou in silico. À ce stade du développement, le recours à un modèle animal est indispensable pour évaluer l’impact physiologique global de l’ajout de la molécule chaperon à l’enzymothérapie, et pour valider la pertinence de cette approche avant d’envisager une éventuelle transposition clinique.
Réduction
Le nombre de souris a été évalué au plus juste à partir des connaissances de la pathologie étudiée et du modèle animal mais aussi des résultats d’études précédentes. Le nombre de souris par lot a été évalué pour permettre de (i) détecter des signaux d’efficacité non négligeable dans les groupes traités avec une probabilité satisfaisante; (ii) documenter une relation dose–effet entre une dose faible proche de l’exposition clinique et une dose forte ; (iii) et disposer d’un contrôle contemporain, tout en limitant au strict minimum le nombre de souris, grâce au recours aux données de contrôles historiques pour compléter l’interprétation. Une réduction supplémentaire des effectifs des groupes traités risquerait de rendre l’étude ininterprétable et pourrait conduire à devoir la répéter, ce qui irait à l’encontre du principe de réduction. De plus, l’évaluation du nombre d’individus par cohorte s’est basée sur le fait qu’il n’a pas été décrit de mort prématuré jusqu’à l’âge de 6 mois. Nous ne nous attendons donc pas à une perte d’animaux lors de cette procédure. Nous procéderons également à l’administration de la molécule chaperon par micropipette, geste technique non invasif sans risque de perte contrairement au gavage. Et nous ne nous attendons pas non plus à un risque lors de l’anesthésie car celle-ci sera légère et de courte durée.
Raffinement
Les animaux seront utilisés à l’âge de 6 mois, soit avant l’apparition des signes cliniques manifestes observés à partir de 8-9 mois. À ce stade, bien que des altérations musculaires débutantes puissent être présentes au niveau histologique, les animaux ne présentent pas encore de signes de souffrance clinique tels que la faiblesse musculaire marquée ou la réduction significative de la mobilité. Ce choix d’âge permet de minimiser l’impact sur le bien-être animal, tout en garantissant une représentativité suffisante du modèle pour les études biologiques envisagées. Afin de limiter l’apparition de possibles conflits, un apport supplémentaire d’enrichissement (hutte, bâtonnet à ronger, tubes) sera mis à disposition dans les cages. -La préhension des souris sera réalisée par transfert à l’aide d’un tunnel pour réduire le stress. De plus, les souris seront habituées à la contention en étant manipulées lors de la pesée hebdomadaire puis 2 fois/jour la semaine précédant les 5 jours de traitement. - L’administration de la molécule chaperon sera réalisée non pas par gavage oral mais par micropipette avec un excipient sucré présentée au bord de la gueule de l’animal. L’excipient sucré seul sera proposé 10 fois la semaine précédent le traitement à la souris afin d’habituer la souris à accepter le traitement. - Afin de limiter la douleur et de réduire le stress lors des injections en intraveineuse dans la veine caudale : une crème anesthésiante sera appliquée sur la zone d’injection de la queue, les souris seront sous anesthésie gazeuse et placées sur un tapis. Suite à l’injection, une surveillance des animaux sera réalisée pour détecter toute réaction anormale pendant les 30 minutes qui suivent l’injection et seront de nouveau contrôlées dans leur cage d’hébergement en fin de matinée et dans l’après-midi. Les animaux seront pesés toutes les semaines et seront observés pour détecter tout signe de mal-être, souffrance, lésions ou de détérioration de l’état de santé général avec la mise en place de points limites précoces. Des moyens de prévention/correction de la douleur seront apportés en fonction de l’état de l’animal.
Choix des espèces
Nos études sont réalisées afin d’améliorer le traitement de la maladie de Pompe. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec le modèle animal existant de cette maladie. Ces souris offrent un modèle génotype-→-phénotype fidèle, mesurable et modulable, parfait pour créer, comparer et optimiser les traitements de la maladie de Pompe avant le passage en toxicologie réglementaire et en l’essai clinique. Les animaux utilisés seront âgés de 6 mois, comme ceux utilisés lors des études préliminaires. L’âge de 6 mois correspond à l’âge à partir duquel des injections sont possibles au vu des très faibles quantités administrées, mais également à l’âge où la faiblesse musculaire est quantifiable par des marqueurs biologiques. A partir de 6 mois, leur état commence à évoluer, avec une faiblesse musculaire plus marquée lors de tests de comportement et une atrophie musculaire (notamment des membres postérieurs) qui elle sera très marquée vers 8-9 mois avec une marche dandinante. L’utilisation des animaux à l’âge de 6 mois permet ainsi de prévenir toute apparition de signes importants de la maladie sans intervention et d’éviter tout signe d’inconfort potentiels chez les animaux avant traitement.
Évaluation des effets comportementaux, physiologiques et neurobiologiques de l’obésité induite par un régime hyperlipidique et évaluation des leurres lipidiques comme stratégie thérapeutique.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Rendues obèses par un régime riche en graisses, 400 souris subissent des tests de tolérance au glucose et à l'insuline avec prélèvements sanguins, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvements sanguins et tissulaires. L'objet est de mesurer l'anxiété, la dépression et les comportements compulsifs provoqués par ce régime, puis de tester une molécule qui stimule les récepteurs de la langue sensibles aux graisses sans apport calorique. Le porteur écrit avoir dimensionné son effectif avec un outil en ligne gratuit. Il annonce des tests comportementaux qu'il qualifie de non invasifs et conçus pour minimiser la souffrance, sans en nommer un seul, et décrit la mise à mort comme rapide et indolore.
Objectifs
L'obésité est une maladie complexe, souvent associée à des troubles comme la dépression ou l'anxiété. Parmi ses causes, on retrouve notamment une alimentation trop riche en graisses. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre les mécanismes biologiques reliant l’obésité et ces troubles du comportement, en utilisant une molécule qui agit sur les récepteurs de la langue sensibles aux graisses, sans apport calorique. Pour cela, nous étudierons les effets de cette molécule sur les comportements liés à l’anxiété, la dépression et les troubles compulsifs, induits par un régime riche en graisses. Le projet permettra d’explorer les liens entre obésité et santé lentale, déjà observés chez l’humain et confirmés par des modèles animaux, mais encore mal compris au niveau des mécanismes cérébraux, notamment ceux liés à l’inflammation du système nreveux. Cette étude vise aussi à identifier des marqueurs biologiques spécifiques de l’obésité et évaluer le potentiel thérapeutique de cette nouvelle approche. Ce projet pourrait ouvrir la voie à des solutions innovantes pour traiter à la fois l’obésité et ses conséquences psychologiques.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet devraient permettre de (1) mieux comprendre les liens entre le système digestif, le cerveau et les troubles du comportement (comme l’anxiété ou la dépression) provoqués par une alimentation trop riche en graisses. Cela inclut l’étude de la communication entre la langue, l’intestin et le cerveau, un axe encore peu exploré ; et (2) d’évaluer l’efficacité d’un nouveau traitement contre l’obésité et ses conséquences sur la prise de poids, la santé métabolique (comme la régulation de la glycémie) et le comportement (réduction de l’anxiété, de la dépression ou des troubles compulsifs). Ce traitement pourrait être utilisé à la fois en prévention (pour éviter l’obésité) et en cure (pour traiter ses effets).
Procédures
Pour étudier les effets de l’obésité et des traitements, le comportement des animaux sera évalué à l’aide de tests non invasifs, conçus pour minimiser toute souffrance. Ces tests, bien que pouvant causer un stress léger et temporaire, seront précédés d’une période d’habituation afin de familiariser les animaux avec leur environnement et les manipulations. Les animaux subiront également des tests de tolérance au glucose et à l’insuline, qui incluent des prélèvements sanguins. Ces procédures seront réalisées sous analgésie pour garantir leur bien-être. Enfin, à la fin de l’étude, les animaux seront mis à mort de manière rapide et indolore (en moins d’une minute), sous anesthésie et analgésie, conformément aux normes éthiques strictes en vigueur.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux permettent d’étudier les aspects émotionnels, cognitifs et sociaux des animaux. Bien qu’ils puissent causer un stress léger (lié à une restriction alimentaire temporaire ou à un isolement ponctuel pendant les tests), toutes les précautions sont prises pour limiter cet impact : habituation progressive des animaux aux manipulations, environnement contrôlé (température, luminosité, bruit réduit). Les tests physiologiques (tolérance au glucose et à l’insuline), essentiels pour évaluer les effets de l’obésité (comme l’insulinorésistance chez les souris), peuvent entraîner une légère douleur ou fatigue. Pour y remédier, une analgésie est utilisée avant et pendant les tests, les prélèvements sanguins sont minimisés, et une surveillance continue est mise en place pour détecter tout signe de détresse. De plus, les animaux sous régime riche en graisses (pouvant entraîner un surpoids) bénéficieront d’un accès facilité à la nourriture et à l’eau pour limiter les inconforts, et l’ajout d’enrichissement dans les cages permettra d’améliorer leur qualité de vie. En fin de l’étude, les animaux seront mis à mort de manière indolore (en moins d’une minute), sous anesthésie et analgésie, conformément aux normes éthiques européennes.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort sous analgésie et anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Ce projet combine une approche en culture cellulaire (méthode in vitro sans recours aux animaux) pour étudier finement le mécanisme d’action de notre molécule thérapeutique au niveau cérébral et ses effets sur différents types cellulaires, ainsi qu’une approche sur modèle souris, indispensable pour analyser des processus physiologiques complexes impliquant plusieurs organes (cerveau, langue, intestin, tissu adipeux, foie et pancréas). Bien que la culture cellulaire permette de réduire l’utilisation d’animaux, le modèle souris reste nécessaire pour une approche intégrée, notamment pour évaluer les interactions entre ces organes et valider l’efficacité globale de la molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été réduit au strict nécessaire, tout en permettant d’obtenir des résultats fiables et scientifiquement valables. Pour définir cet effectif, un outil en ligne gratuit a été utilisé afin d’aider à concevoir l’étude de manière rigoureuse. Par ailleurs, des travaux antérieurs ont montré qu’un groupe de 15 animaux permettait d’obtenir des résultats statistiquement pertinents. Les données seront analysées au fur et à mesure de l’étude, afin de pouvoir arrêter les expérimentations dès que le nombre d’animaux requis pour obtenir des résultats fiables sera atteint, limitant ainsi l’utilisation d’animaux au minimum indispensable.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes afin de préserver les interactions sociales naturelles, dans des cages transparentes adaptées et enrichies pour favoriser leur bien-être. Leur état général sera contrôlé quotidiennement. Dans le respect de la règle des 3R et des principes éthiques de l’expérimentation animale, des méthodes non invasives et des tests comportementaux seront privilégiés chaque fois que possible. Lorsque des gestes susceptibles de provoquer une douleur sont nécessaires, ils seront réalisés avec une prise en charge adaptée de la douleur. Les animaux seront habitués progressivement à une manipulation douce afin de limiter le stress, et les contentions seront réduites au strict nécessaire. Lors des tests de tolérance au glucose ou à l’insuline, des techniques permettant une manipulation plus douce seront utilisées. Après ces procédures, une période de repos d’une semaine, sans manipulation autre que la pesée hebdomadaire, permettra aux animaux de récupérer du stress et de la fatigue éventuels. En cas de signes de détresse ou de dégradation de l’état général, les animaux seront immédiatement retirés de l’étude, replacés dans leur cage de vie avec un accès libre à l’eau et à la nourriture, et surveillés quotidiennement. Si leur état venait à se détériorer de manière irréversible et à atteindre un seuil limite prédéfini, ils seraient retirés définitivement des expérimentations et mis à mort afin d’éviter toute souffrance inutile. Toutes les interventions seront réalisées par un personnel formé et qualifié, en nombre limité, garantissant un suivi attentif et individualisé des animaux.
Choix des espèces
De nombreuses études portant sur la thématique du projet ont déjà été réalisées chez la souris, qui constitue un modèle de référence largement utilisé pour l’étude de l’obésité et des organes associés. Ce modèle permet de comparer les résultats obtenus avec ceux déjà disponibles dans la littérature scientifique. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, car les systèmes biologiques étudiés doivent être pleinement développés. Cet âge permet d’éviter à la fois la période de puberté et les altérations physiologiques liées au vieillissement. Ce choix est adapté aux objectifs du projet, qui s’inscrivent dans une approche à la fois préventive et curative de l’obésité.