Procédures modérées

138 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun recevant sous anesthésie une incision dans un muscle de la cuisse où l'on dépose une solution de radioélément, plutonium, uranium, cobalt ou césium. Après un gel ou un lavage de quinze minutes et la suture, chaque rat passe deux jours seul en cage à métabolisme. Le porteur signale une douleur possible à la plaie et un stress qui se prolonge au retour dans le groupe, où une nouvelle hiérarchie peut s'installer. Les gels sont destinés à des militaires blessés lors d'un conflit employant des armes nucléaires tactiques et à des civils exposés à une "bombe sale", mais le meilleur d'entre eux pourra seulement devenir un candidat médicament lors d'un programme ultérieur. Tous les rats sont tués à l'issue, pour prélever leurs tissus et y mesurer la radioactivité retenue.

Objectifs

L’objectif du projet est d’améliorer la prise en charge thérapeutique de personnes pouvant être contaminées par des radionucléides au niveau d’une plaie, i.e. : - des militaires dans le cadre d’un conflit armé usant d’armes nucléaires tactiques et/ou d’engins/munitions blindés, - des civils dans le cadre d’un acte de malveillance usant d’un dispositif de dispersion radiologique (« bombe sale »). En effet, parmi les traitements décontamination existants, certains ne peuvent pas être appliqués sur une peau lésée, tandis que d’autres présentent une efficacité modérée. Il est important de noter aussi qu’il n’existe aucun traitement pour certains radionucléides. De nouveaux gels topiques de complexants sont formulés par nos partenaires de projet pour répondre à ces besoins. Notre objectif est d’évaluer l’efficacité des gels à décontaminer des radionucléides déposés dans une plaie, à l’aide d’un modèle de plaie simulée et contaminée chez le rat préalablement développé. Les radionucléides d’intérêt seront le plutonium (Pu), l’uranium (U), le cobalt (Co) et le césium (Cs).

Bénéfices attendus

Les traitements disponibles aujourd'hui pour décontaminer la peau lésée ou une blessure contaminée sont moyennement efficaces ou inexistants, selon le type de radioélément considéré. Des partenaires ont développé des gels contenant des agents complexants potentiels des radioéléments d’intérêt. L'objectif de ce projet est de tester l’efficacité de ces gels à décontaminer les radioéléments sélectionnés. En cas d’identification d’un gel intéressant, celui-ci pourra devenir un candidat médicament à développer lors d’un prochain programme.

Procédures

Tous les rats seront contaminés en une fois par blessure simulée : création d’une incision dans un muscle d’une cuisse, puis dépôt dans la plaie d’une solution de radioélément. Tous les rats seront maintenus sous anesthésie gazeuse depuis la chirurgie jusqu’à la suture de la plaie, en passant par la procédure de décontamination des radioéléments par les gels de complexants (maximum 45 min). Tous les animaux recevront un traitement déposé dans la plaie : application d’un gel pendant 15 min ou lavage avec une solution. Tous les rats recevront un traitement anti-inflammatoire/analgésique en pré-opératoire puis les 2 jours suivants l’opération. Tous les rats seront hébergés individuellement en cage à métabolisme pendant 2 jours.

Impact sur les animaux

Les rats peuvent ressentir du stress à plusieurs moments de l'étude : • lorsqu'ils sont manipulés avant l'anesthésie, alors qu'ils sont encore éveillés ; • lorsqu'ils se réveillent après l'anesthésie ; • lorsqu'ils sont placés seuls dans une cage à métabolisme (permettant de recueillir leurs urines et leurs selles); • lorsqu'ils passent d'une cage partagée avec d'autres rats à une cage individuelle, puis de nouveau dans une cage collective. À leur retour avec les autres rats, il est possible que les relations entre eux changent et qu'une nouvelle hiérarchie s'installe. Les rats peuvent ressentir une douleur au niveau de la plaie musculaire suturée, associée à une inflammation locale.

Devenir

Afin d’évaluer l’efficacité des traitements décontaminants, un prélèvement de différents tissus des rats est nécessaire pour mesurer la quantité de radioéléments qui y sont retenus, impliquant leur euthanasie.

Remplacement

Au préalable, des études ex vivo nous ont permis de sélectionner les gels de complexants les plus prometteurs. Cependant, cette approche ne tient pas compte de la vascularisation du tissu, des dépôts des radioéléments dans les organes cibles, ni de leur excrétions urinaire et fécale. Les études chez l’animal sont donc nécessaires pour pouvoir prendre en compte : - Le passage de la barrière cutanée, l’entrée dans la circulation sanguine et la distribution dans l’organisme des radioéléments ; - L’élimination par les voies naturelles du complexe complexant-radioélément s’il passe dans le sang après sa formation à la plaie.

Réduction

Les précédentes études et les calculs statistiques basés sur ces résultats indiquent que des groupes de 6 rats sont suffisants pour permettre une évaluation statistiquement fiable de l’efficacité des traitements testés. De plus, le criblage effectué sur le modèle ex vivo nous a permis de réduire le nombre de traitements à tester in vivo, sur le modèle de plaie profonde. Ayant la possibilité de discriminer le cobalt et le césium radioactifs par leur mesure de radioactivité très différente, des rats seront co-contaminés par ces deux radioéléments pour tester les mêmes traitements décontaminants, diminuant ainsi le nombre de rats utilisés.

Raffinement

Les rats reçoivent un traitement analgésique 30 min avant la chirurgie, puis les deux jours suivants. Ils sont anesthésiés et maintenus sous anesthésie gazeuse le temps de la réalisation des procédures de chirurgie, contamination, décontamination, et de suture. Un gel protecteur est placé sur leurs yeux, et du sérum physiologique est administré pour éviter la déshydratation. L’évolution de cicatrisation de la plaie est vérifiée quotidiennement. Une grille de score permet d’estimer objectivement le niveau d’inconfort ou douleur des rats, afin de pouvoir les soulager au plus tôt à l’aide d’anti-inflammatoires et/ou analgésiques. Elle inclut également les points limites de notre procédure. En cas d’hémorragie pendant la chirurgie, ou de souffrance trop importante ou prolongée, l’animal pourra être euthanasié sur avis du vétérinaire.

Choix des espèces

Le rat est retenu pour nos études du fait de la richesse de la littérature dans le domaine de l’exposition à des radioéléments chez cette espèce de rongeur. Sa taille, permet des prélèvements biologiques suffisants pour obtenir des niveaux de radioéléments mesurables par leur radioactivité. Les animaux seront impliqués dans la procédure à l’âge adulte, en considérant que les personnes potentiellement contaminées aux radioéléments seraient des adultes, tels que les militaires.

Tous mis à mort à l'issue de chaque procédure pour une analyse post-mortem, 300 souris et 300 rats sains, 600 rongeurs en tout, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie de deux heures pour implanter des électrodes dans des régions du cerveau liées à la mémoire, comme l'hippocampe, puis reçoit les composés testés, jusqu'à 180 fois par voie orale ou 21 fois par injection, avec jusqu'à huit prises de sang. Le porteur affirme que des administrations répétées "ne génèrent pas de stress prolongé si les techniques sont maîtrisées", tout en reconnaissant qu'elles peuvent réduire l'activité spontanée. Les composés ont déjà été évalués in vitro "par nos clients", et ces enregistrements constituent une prestation à leur service.

Objectifs

La mémoire est une fonction essentielle du cerveau, souvent perturbée dans de nombreuses maladies neurologiques ou psychiatriques. C’est pourquoi elle représente une cible importante pour développer de nouveaux traitements. Ce projet a pour but d’étudier, chez des rongeurs sains (souris ou rats, selon les besoins), l’effet de nouveaux composés sur le fonctionnement du cerveau lié à la mémoire, et plus particulièrement sur la façon dont les connexions entre les neurones peuvent se renforcer ou s’affaiblir. La mémoire repose en grande partie sur ces modifications durables des connexions, appelées plasticité synaptique, comme la potentialisation à long terme (LTP) — un renforcement durable de la transmission entre deux neurones après leur activation répétée — ou la dépression à long terme (LTD) — une diminution prolongée de cette transmission synaptique. Ces mécanismes permettent au cerveau d’apprendre et de stocker des informations. Pour étudier ces mécanismes, nous utilisons une méthode appelée électrophysiologie in vivo, qui consiste à enregistrer l’activité électrique du cerveau chez des animaux éveillés. Concrètement, nous implantons de petites électrodes, avec une grande précision, dans des régions clés impliquées dans la mémoire, comme l’hippocampe ou le cortex préfrontal. Cela nous permet de mesurer l’activité des neurones et de voir comment les signaux entre eux changent après l’administration des composés testés. Les composés seront donnés par voie orale ou injectés, selon ce qui est le plus adapté, et nous mesurerons leurs effets à différents moments. En observant comment ces substances influencent l’activité des réseaux de neurones, nous espérons mieux comprendre leur impact potentiel sur la mémoire. Les résultats obtenus serviront de base pour des recherches futures dans des modèles animaux reproduisant des troubles de la mémoire.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à mieux comprendre comment de nouveaux composés agissent sur les mécanismes qui permettent au cerveau de renforcer ou d’ajuster les connexions entre neurones, un processus essentiel à la mémoire. En étudiant leur effet sur l’activité des réseaux de neurones dans un cerveau vivant, nous pourrons mieux cerner l’impact de ces candidats médicaments sur la plasticité cérébrale. Les données obtenues, issues d’un modèle préclinique dans des conditions proches du fonctionnement normal du cerveau, représenteront une étape clé avant de tester ces composés dans des modèles de maladies. Elles poseront ainsi les bases pour développer de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les dysfonctionnements des circuits neuronaux impliqués dans les troubles cognitifs liés à différentes maladies neurologiques ou psychiatriques.

Procédures

Sous analgésie anésthésie une seule étape de chirurgie (2 heures). Administrations : sous cutanée 1 à 14 fois max 5 sec ou Intrapéritonéale 1 à 21 fois max 5 sec ou 1 à 14 fois max 1 minute ou voie orale 1 à 180 fois max 5 sec. Prélèvements sanguins maximum 8 fois sur animal vigile ou anesthésiés (5 secondes).

Impact sur les animaux

Les administrations et prélèvements sanguins peuvent induire un stress, dont l’intensité et la durée dépendent du type d’administration et de sa répétition. Les administrations uniques provoquent un stress aigu et transitoire, tandis que les administrations répétées, même sur une période prolongée, ne génèrent pas de stress prolongé si les techniques sont maîtrisées. Pour les administrations aiguës, les signes d’inconfort restent limités. Cependant, des administrations répétées peuvent entraîner une sensibilisation locale ou des modifications comportementales, telles qu’une réduction de l’activité spontanée ou des altérations dans l’interaction avec l’environnement. La toxicité des composés administrés a été évaluée en amont, de manière à minimiser les risques d'effets indésirables. Les produits administrés peuvent induire des modifications dans la consistance des selles, ainsi qu’une baisse de la prise alimentaire transitoire. Une irritation ou une inflammation locale peuvent persister plusieurs minutes selon le composé administré au lieu d'injection. Une injection provoque un inconfort temporaire et une douleur légère. Une rougeur peut persister plusieurs minutes selon le composé administré. Un prélèvement sanguin entraîne une douleur légère au moment de la piqûre et un stress transitoire lié à l’immobilisation. Les prélèvements terminaux de sang par la méthode du sinus rétro-orbitaire sont réalisés sous anesthésie. Un stress temporaire peut être associé à l’anesthésie. MODIF Les enregistrements électrophysiologiques in vivo sont réalisés sur animal vigile, dans une cage à laquelle ils ont été habitués pendant 3 jours afin de limiter considérablement le stress et les perturbations comportementales. L’implantation d’électrodes lors de la procédure chirurgicale peut provoquer une douleur au site d'incision ou des saignements. En post chirurgie, un risque inflammatoire ou infectieux est présent.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à l’issue de chaque procédure pour analyse post-mortem.

Remplacement

L’étude des réseaux neuronaux et de l’activité cellulaire est réalisée chez l’animal vigile à l’aide de techniques d’électrophysiologie in vivo. Ces approches permettent d’enregistrer l’activité neuronale dans un environnement physiologique préservé, en tenant compte des interactions complexes entre différentes structures cérébrales et des influences de l’état de vigilance ou du comportement spontané. Les approches non animales, telles que les modélisations in silico, les cultures cellulaires ou les modèles in vitro, apportent des informations précieuses en phase exploratoire, notamment sur les mécanismes moléculaires et cellulaires. Dans ce projet, les composés testés ont d’ailleurs déjà été évalués par nos clients sur des modèles in vitro, ce qui a permis d’identifier des effets initiaux sur l’activité neuronale à un niveau cellulaire. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’étudier l’intégration de ces effets dans un réseau cérébral fonctionnel et intact. C’est pourquoi l’expérimentation in vivo s’avère nécessaire dans ce contexte, afin de caractériser l’impact des composés sur l’activité neuronale dans des conditions physiologiques réalistes.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit autant que possible, tout en étant suffisant pour l'obtention de résultats exploitables. L'évaluation du nombre d'animaux nécessaire a été effectuée par un programme adapté. Les résultats seront analysés par des tests statistiques.

Raffinement

À leur arrivée, les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des cages adaptées, enrichies avec des éléments favorisant leur bien-être, comme des bûchettes de bois à ronger, de la frisure de papier et des carrés de coton. Des tunnels en carton faciliteront les transferts entre cages tout en limitant le stress. Des interactions régulières avec le personnel, ainsi qu’une transition progressive de la lumière, contribueront à améliorer leur acclimatation. Une période d’adaptation d’au moins 10 jours est prévue afin de permettre aux animaux de récupérer du transport et de s’habituer à leur nouvel environnement. Ils seront surveillés quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Après chaque intervention technique, leur comportement et leur état général seront observés avec attention pour détecter rapidement toute réaction anormale ou signe de douleur. Si nécessaire, une surveillance renforcée sera mise en place, en lien avec le responsable du bien-être animal. Les fiches d’observation et les seuils définis dans le cadre du projet seront scrupuleusement respectés pour assurer une détection précoce de toute souffrance. Les animaux seront pesés au moins deux fois par semaine après le début des traitements, afin d’adapter précisément les volumes administrés. Pour les injections répétées (intrapéritonéales ou sous-cutanées), les sites d’administration seront régulièrement changés pour limiter les réactions locales. Concernant les interventions chirurgicales, les animaux seront placés sous anesthésie générale / analgésie pendant toute la durée de l’opération. Une analgésie locale préventive sera administrée, avec une injection 10 minutes avant l’incision, ainsi qu’une application locale d’un mélange anesthésique au niveau du site opératoire. Le maintien de la température corporelle (tapis chauffant), le suivi pendant l’opération (monitoring) et des techniques chirurgicales stériles seront appliqués pour limiter les complications. Une solution ophtalmique sera appliquée sur les yeux pendant l’anesthésie pour éviter leur dessèchement, et une injection de solution saline tiédie à la fin de la chirurgie permettra d’assurer l’hydratation. Enfin, une analgésie post-opératoire sera assurée par l’ajout d’un traitement antidouleur dans l’eau de boisson pendant deux jours.

Choix des espèces

Nos expérimentations sont réalisées sur la souris et le rat, deux modèles couramment utilisés en neurosciences pour étudier les mécanismes cérébraux. Ces espèces présentent des similitudes majeures avec le cerveau humain, notamment en ce qui concerne l’organisation des circuits neuronaux et les mécanismes synaptiques. Ces caractéristiques en font des modèles particulièrement adaptés pour explorer les bases du fonctionnement normal du cerveau ainsi que les processus altérés dans les maladies affectant la mémoire. Grâce à un cerveau moins complexe tout en restant suffisamment proche de celui de l’humain, les souris et les rats permettent d’étudier des fonctions essentielles telles que la plasticité neuronale, l’apprentissage et la mémoire, souvent perturbées dans les pathologies du système nerveux central. Ces modèles offrent ainsi la possibilité d’observer et de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux du fonctionnement cérébral, fournissant des données précieuses pour le développement de traitements ciblés contre ces maladies. Les animaux seront utilisés du jeune l’âge adulte, c’est-à-dire à partir de 4 semaines. Ils seront suivis jusqu’à environ 8 mois, ce qui couvre la période d’âge adulte sans atteindre le stade de vieillissement avancé soit avant l’apparition des altérations liées à l’âge ou à d’éventuelles pathologies. Les données obtenues chez ces animaux fourniront une base fiable pour la comparaison avec des modèles pathologiques plus avancés.

Ce projet sert à mettre au point des vecteurs viraux, outils de stimulation lumineuse ou chimique des neurones, que l'équipe emploiera ensuite dans d'autres projets financés. 360 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue pour l'analyse de leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie d'une heure à une heure et demie pour l'injection d'un vecteur dans le cerveau, avec une douleur postopératoire et une inflammation locale possibles. Le porteur justifie le choix du rat par l'étude de l'auto-administration de cocaïne, de l'abstinence et de la recherche de drogue, alors que la seule procédure décrite est cette chirurgie suivie de la mise à mort.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de déterminer et valider les conditions d’utilisation de vecteurs viraux permettant d'activer ou d'inhiber l'activité des cellules nerveuses spécifiques chez le rat. Pour chaque outil viral, les conditions permettant d’obtenir une expression spécifique, reproductible et fonctionnelle seront recherchées. La spécificité et les niveaux d’expression seront évalués par immunohistochimie, tandis que la fonctionnalité des outils sera vérifiée par des enregistrements électrophysiologiques sur tranches. Cette phase permettra de sélectionner les conditions d’utilisation répondant aux critères de validation prédéfinis. Les outils ainsi validés pourront ensuite être utilisés dans les expériences prévues dans les projets de recherche de l’équipe.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider les conditions d’utilisation des outils viraux nécessaires aux approches de stimulation lumineuse des neurones et de modification temporaire de l'activité neuronale par une molécule spécifique prévues dans les projets scientifiques financés lors d'appels à projet compétitifs. Il permettra d’identifier, pour chaque approche, les outils et paramètres expérimentaux offrant une expression spécifique, reproductible et fonctionnelle, garantissant ainsi la robustesse et la fiabilité des expériences ultérieures. Cette validation préalable évitera de reproduire une phase exploratoire de mise au point dans chaque projet de recherche. Elle contribuera ainsi à la réduction globale du nombre d’animaux utilisés en limitant la répétition d’essais de mise au point dans plusieurs projets distincts.

Procédures

Sur animaux anesthésiés : chirurgie unique d’injection d’un vecteur viral permettant une modulation cérébrale (durée : 60 à 90 minutes maximum par animal).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues pour ce projet sont : •Chirurgie intracérébrale : inconfort transitoire au réveil et douleur post-opératoire, minorés par une prise en charge analgésique adaptée. •Vecteurs viraux (AAV) : Les vecteurs AAV utilisés sont non réplicatifs et aucun effet indésirable spécifique n'est attendu aux doses administrées, en dehors de la réaction inflammatoire locale transitoire susceptible d'accompagner toute injection intracérébrale.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mis à mort par une méthode règlementaire afin de réaliser des prélèvements et analyse des cerveaux.

Remplacement

Ce projet est consacré à la validation méthodologique d’outils viraux destinés à moduler spécifiquement des populations neuronales, en termes de spécificité et de niveau d’expression virale ainsi que d’efficacité fonctionnelle. Cette validation nécessite des réseaux neuronaux intacts afin d’évaluer, après administration des vecteurs viraux dans le cerveau d’animaux vivants, l’expression des protéines dans les populations ciblées par immunohistochimie et leur capacité à moduler l’activité neuronale par électrophysiologie sur tranches de cerveau. L’utilisation d’animaux vivants est nécessaire pour prendre en compte les interactions entre les différents types cellulaires et au sein des circuits neuronaux, ainsi que les caractéristiques de la transduction dans un cerveau intact. Les modèles in vitro ou in silico ne permettent pas actuellement de reproduire l’ensemble des paramètres nécessaires à cette validation, notamment la diffusion des vecteurs dans le parenchyme cérébral, leur tropisme cellulaire, l’efficacité de transduction après injection stéréotaxique et le niveau réel d’expression des protéines dans les populations neuronales ciblées. L’utilisation d’animaux vivants reste donc indispensable pour valider ces outils avant leur utilisation dans les projets de recherche ultérieurs.

Réduction

Le principe de réduction a été pris en compte dès la conception du projet. Une approche progressive sera mise en œuvre pour la validation des différents outils viraux. Les vecteurs et leurs concentrations seront évalués successivement. Les analyses d’imagerie seront réalisées en premier et les expériences d’électrophysiologie ex vivo ne seront engagées que pour les conditions présentant une expression satisfaisante. Dès qu’un vecteur et une concentration répondront aux critères prédéfinis de validation (niveau d’expression, spécificité cellulaire et fonctionnalité), les autres conditions prévues pour cet outil ne seront pas testées. Les effectifs seront limités au minimum compatible avec les objectifs du projet, avec un maximum de 6 animaux par condition expérimentale, afin de tenir compte de la variabilité interindividuelle et d’obtenir suffisamment de neurones exploitables pour les analyses. La validation sera réalisée dans un premier temps chez les mâles ; seules les conditions optimales retenues seront ensuite confirmées chez les femelles. Cette stratégie évite ainsi de tester dans les deux sexes des conditions ne répondant pas aux critères de validation et limite le nombre total d’animaux utilisés. Si les conditions retenues ne produisent pas d’effets similaires chez les femelles, une nouvelle DAP sera déposée pour optimiser les outils dans ce sexe.

Raffinement

Le bien-être des animaux sera pris en compte à chaque étape du projet. Deux grilles de suivi dédiées seront utilisées : une grille de surveillance post-opératoire pendant la récupération après chirurgie et une grille de suivi de routine lors des contrôles hebdomadaires pendant la période d’expression des vecteurs viraux. Elles permettront d’évaluer des points limites gradés à partir d’indicateurs tels que la perte de poids, l’état général, les sutures, la zone opératoire et le comportement, et de définir les mesures d’intervention ou d’arrêt appropriées. Tout animal atteignant un point limite nécessitant une intervention sera pris en charge sans délai. Les animaux seront hébergés à deux par cage dans des conditions contrôlées et bénéficieront d’un enrichissement adapté (matériel à ronger et tunnel). Les procédures débuteront après au moins 10 jours d’acclimatation, avec une habituation progressive aux manipulations afin de limiter le stress. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale avec analgésie adaptée et anesthésie locale avant incision. La température corporelle sera maintenue pendant l’intervention et une surveillance renforcée sera assurée en période post-opératoire afin de détecter précocement tout signe d’inconfort ou de complication et de favoriser une récupération optimale.

Choix des espèces

Le rat est une espèce de référence pour l’étude des mécanismes neurobiologiques de l’addiction. Il présente des réponses comportementales adaptées à l’étude de l’auto-administration de cocaïne, de l’abstinence et des comportements de recherche de drogue. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, stade permettant la réalisation des procédures expérimentales et l’évaluation des comportements d’auto-administration, d’abstinence et de recherche de drogue. Le choix de ce stade est également adapté aux procédures chirurgicales et aux analyses neurobiologiques prévues dans le projet.

64 rats, dont le porteur prévoit qu'ils ne présenteront pas le comportement attendu, seront exclus de l'expérience et pourront être réutilisés dans d'autres projets. Les 176 autres rats, sur 240, sont tués à l'issue sous anesthésie profonde pour l'analyse de leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie cérébrale d'une heure, puis vingt jours d'injections quotidiennes d'un médicament connu pour provoquer des comportements impulsifs, et pour l'une des procédures trente sessions d'évaluation de 45 minutes, avec hébergement individuel et restriction alimentaire. Le porteur ne nomme pas les tests qui mesurent cette impulsivité.

Objectifs

Ce projet vise à mieux comprendre comment une petite molécule naturellement présente dans l’organisme appelée microARN et qui régule l’expression de certains gènes, peut influencer certains comportements impulsifs lorsque le fonctionnement du cerveau est modifié par un traitement médicamenteux (dont un des effets secondaires est justement d’induire des comportements impulsifs et des addictions comportementales). L’objectif est de vérifier si réduire l'activité de cette molécule de façon ciblée dans une zone cérébrale impliquée dans la motivation et la prise de décision permet de réduire ces comportements impulsifs sans perturber le fonctionnement normal.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans certains troubles du contrôle du comportement et d’ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques plus ciblées et efficaces. À plus long terme, les résultats pourraient contribuer à améliorer l’identification des personnes à risque ainsi que la prise en charge de troubles encore mal compris et pour lesquels les traitements actuels restent insuffisants.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale ciblée sur une région cérébrale sous anesthésie générale, d'une durée d'environ une heure. Après minimum 2 semaines de récupération, ils recevront des injections quotidiennes pendant 20 jours d’un traitement médicamenteux connu pour induire des comportements impulsifs. Pour une des procédures, 30 sessions d'évaluation comportementale répétées d'environ 45 minutes seront également réalisées, avant chirurgie et après traitement médicamenteux, avec la nécéssité d'un hébergement individuel et d'une restriction alimentaire. À l'issue de l'étude, les animaux seront mis à mort sous anesthésie profonde pour analyse des tissus.

Impact sur les animaux

Les principaux effets indésirables attendus sont liés à la chirurgie au niveau cérébral, pouvant entraîner un inconfort transitoire malgré l'anesthésie et la prise en charge de la douleur. Les injections répétées pendant plusieurs semaines peuvent également générer un stress, ainsi que les évaluations comportementales répétées associées à un hébergement individuel et à la restriction alimentaire.

Devenir

Il est établi que dans une de nos procédures, la moitié des animaux (64 rats) ne présentera pas le comportement attendu et ils devront être exclus de la suite de l'expérience et pourront être ré utilisés. Le reste des animaux sera mis à mort à l'issue de l'étude pour permettre l'analyse des tissus cérébraux. Cette étape est indispensable pour vérifier que le traitement a bien atteint la région cérébrale ciblée et pour mesurer les modifications biologiques attendues.

Remplacement

Le recours à l'expérimentation animale est indispensable pour évaluer l'efficacité d'une nouvelle approche thérapeutique sur un comportement complexe impliquant des circuits cérébraux qui ne peuvent être reproduits par des méthodes alternatives. Cependant, avant toute expérimentation chez l'animal, l'efficacité du traitement sera validée sur des cellules en culture afin de vérifier son action biologique et d'optimiser les paramètres expérimentaux. Cette validation préalable permet de limiter le nombre d'animaux en ne passant aux tests sur eux uniquement après confirmation de l'activité du traitement au niveau cellulaire.

Réduction

Le nombre d'animaux a été déterminé sur la base d'études préalables utilisant les mêmes approches expérimentales, ainsi qu'en prenant en compte les analyses statistiques qui seront utilisées, afin de garantir des résultats exploitables tout en limitant l'effectif au strict minimum nécessaire. Le plan expérimental maximise l'information obtenue à partir de chaque animal en combinant plusieurs mesures complémentaires sur les mêmes individus : évaluation comportementale, analyse des tissus et moléculaire. Cette approche intégrée réduit considérablement le nombre total d'animaux par rapport à des études séparées et l'analyse statistique prévue prendra également en compte un effet potentiel du sexe, tout en évitant de devoir doubler les groupes.

Raffinement

Les animaux seront habitués à la manipulation pour réduire le stress. L'intervention chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur par anesthésie locale, et un traitement antalgique complémentaire sera administré en post-opératoire. Une surveillance rapprochée permettra de détecter tout signe d'inconfort. Pour les injections, les sites d'injection seront alternés. Un suivi quotidien incluant observation et pesée régulière sera assuré et des points limites basés sur des signes significatifs seront utilisés, afin d'évaluer l'état général de chaque animal et de prendre le plus rapidement possible des mesures nécessaires pour préserver leur bien-être. Dans le cas d'un hébergement individuel, l'effet de l'isolement sera limité par l'utilisation de cages ouvertes permettant des échanges olfactifs et sonores entre congénères, des objets différents mis dans les cages pour enrichir le milieu, ainsi qu'une manipulation quotidienne des rats.

Choix des espèces

Le rat adulte constitue le modèle de référence pour l'étude des comportements impulsifs, car il présente une organisation cérébrale et des circuits neuronaux similaires à ceux observés chez l'humain. Ce modèle validé permet une évaluation fiable et reproductible. L'utilisation d'animaux adultes est nécessaire car les circuits cérébraux et les comportements étudiés ne sont pleinement matures qu'à l'âge adulte, permettant le transfert potentiel de ses connaissance à l'homme. Les données préliminaires ayant identifié le mécanisme biologique ont également été obtenues chez le rat adulte, justifiant la poursuite de l’utilisation de ce modèle animal.

Les souris subissent une neurochirurgie d'une heure pour l'implantation d'un dispositif d'enregistrement de l'activité cérébrale, puis peuvent recevoir jusqu'à vingt-cinq administrations de molécules, dont certaines injectées directement dans le cerveau, et de 3 à 21 prises de sang, certaines près de l'œil. Les enregistrements durent jusqu'à dix heures, une fois par semaine, dans un isoloir de 17 cm sur 17, et 400 souris vont être utilisées dans ces procédures d'un niveau de souffrance modéré, pour rechercher des marqueurs électriques du tremblement essentiel et tester des traitements. 200 sont tuées pour l'analyse du cerveau et des tissus, et jusqu'à 200 peuvent être réutilisées pour de la formation ou d'autres études si elles n'ont pas atteint la limite des vingt-cinq administrations. Le porteur annonce dans son titre un "modèle de tremblements essentiels chez la souris" sans dire comment le tremblement est provoqué, ni quels indicateurs comportementaux complètent les enregistrements.

Objectifs

Le tremblement essentiel, forme la plus courante des tremblements, est un trouble neurologique progressif très fréquent chez les personnes âgées. Il touche environ 4 à 6% de lapopulation après l'âge de quarante ans, son évolution est lente mais inexorable avec une augmentation de l’amplitude des tremblements ainsi qu’une une extension progressive des parties du corps impacté : dans la majorité des cas, l’atteinte initiale touche sur les deux côtés du corps et concerne les mains et les avant-bras, entraînant une invalidité des patients au quotidien. Il est à différencier du tremblement parkinsonien qui est, lui, un tremblement de repos. L’approche médicamenteuse actuelle n’est pas spécifique et reste restreinte, tout en entraînant des effets secondaires souvent gênants. L’efficacité moyenne des traitements est d’environ 50% seulement. L’évaluation de leur efficacité est basée principalement sur des critères cliniques subjectifs liés à la gêne ressentie par le patient dans son quotidien. L’apport d’une technique non-invasive telle que l’électroencéphalographie (EEG) pour une quantification objective serait indéniable.

Bénéfices attendus

Ce projet à deux objectifs principaux : le premier est d’identifier des marqueurs spécifiques et robustes sur un modèle de maladie de tremblement essentiel, qui puissent être corrélés à ceux décrits chez l’Homme.Il s’agit de mettre en évidence des indicateurs mesurables liés à l’activité cérébrale en complément d’indicateurs comportementaux utilisés en routine actuellement. Le second est de les utiliser pour valider de nouvelles molécules thérapeutiques afin de répondre aux besoins des patients. Ces indicateurs peuvent servir à évaluer l'efficacite de nouveaux traitements.

Procédures

Les animaux de ce projet vont subir une neurochirurgie sous anesthésie générale, d'une durée de 1 h au total (anesthésie et réveil compris). Cette chirurgie permettra la mise en place d'un dispositif d'enregistrement de l'activité électrique du cerveau. Les animaux pourront être soumis à des enregistrements de l'activité électrique du cerveau (10 h maximum) une fois par semaine au maximum, pendant lesquels ils seront placés dans des isoloirs et seront libres de leurs mouvements. Les animaux pourront être soumis à des traitements pharmacologiques. Il y aura au maximum 2 administrations (2 minutes chacune) par jour, et vingt-cinq administrations au maximum sur l'ensemble du projet. Certains de ces traitements pharmacologiques pourront être injectés directement dans le cerveau, sous anesthésie générale (5 à 10 minutes). Des prélèvements sanguins pourront être effectués en fonction du plan expérimental établi (3 à 21 prélèvements, 5 minutes chacun). Selon la méthode de prélèvement utilisée, l'animal pourra être anesthésié (10 minutes).

Impact sur les animaux

Après la chirurgie, les animaux peuvent être temporairement moins actifs et présenter une légère déshydratation. Une douleur modérée pourra apparaître dans les heures suivant l’intervention chirurgicale. Il peut arriver que certains animaux perdent leur dispositif d’enregistrement ou développent une infection à son point d’implantation. Pendant les enregistrements, les animaux sont dans un environnement restreint (17x17cm en surface au sol). L’administration de substances au cours de l’étude peut provoquer un stress ou une douleur légère au moment de l’injection. Bien que les produits testés aient déjà été évalués sur le plan de la sécurité, certains effets imprévus peuvent survenir, comme une baisse du tonus musculaire, une somnolence ou au contraire une agitation. Enfin, les prélèvements sanguins peuvent entraîner une douleur modérée liée à la piqûre. Un type de prélèvement spécifique, réalisé près de l’œil, peut dans de rares cas provoquer un hématome ou affecter la vision.

Devenir

Les animaux seront mis à mort dans le but de faire des prélèvements et des analyses du cerveau et des tissus. Si les animaux ne sont pas mis à mort, ils pourront être réutilisés (pour de la formation ou pour un autre plan d’étude) si : - le nombre d’administration maximum n’a pas été atteint (limité à 25 par animal) - le bien être de l'animal le permet. Une procédure de ré-utilisation des animaux a été écrite et validée par le vétérinaire référent.

Remplacement

Ce projet a pour but de mesurer l’efficacité de molécules sur des symptômes de tremblement. De ce fait, il est impossible de remplacer notre préparation in vivo par un modèle cellulaire ou informatique.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires à nos études, les protocoles combineront un ensemble de procédures permettant de faire un suivi et d'obtenir plusieurs informations chez la même souris. Les protocoles de nos expériences présentent l'avantage que chaque animal soit son propre contrôle, réduisant considérablement le nombre d'animaux nécessaires par condition. Ces approches méthodologiques permettent de minimiser le nombre d'animaux nécessaires à nos études tout en préservant la validité et la fiabilité des résultats.

Raffinement

Le raffinement a été appréhendé à travers les conditions d'expérimentation et d'hébergement qui sont optimisées afin de s'assurer du bien-être des animaux tout au long des procédures expérimentales. Les souris qui entrent dans ce projet ont au minimum une semaine d’acclimatation à la zone d’hébergement. Le projet prévoit des procédures engendrant des douleurs post-opératoires modérées. Toutefois, les animaux recevront un protocole de soins postopératoires comprenant une évaluation clinique quotidienne, des antidouleurs et des anti-inflammatoires. Des critères d’arrêt anticipé de l’expérimentation en cas de survenue d’une complication ont été identifiés. De plus, nous appliquerons des actes expérimentaux les moins invasifs possibles aux souris testées comme le choix d’une anesthésie par inhalation (par rapport à une injection). L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur et les points limites adaptés. Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. La prise en compte de ces points permettra de juger du bien-être et d'éviter l'inconfort des animaux au cours de l'expérimentation de manière à garantir la qualité des résultats.

Choix des espèces

Dans ce projet nous utiliserons des souris. Ces animaux présentent des similarités anatomiques et fonctionnelles avec le cerveau humain et notamment au niveau des activités électriques du cerveau. En outre, il est possible d’utiliser des animaux de même poids et de même âge permettant ainsi d’avoir des résultats reproductibles. Ce modèle a donc un intérêt pour la compréhension de la pathologie humaine comme pour la mise au point de traitements thérapeutiques. Par conséquent, l’utilisation de souris dans notre étude permettra une extrapolation des résultats obtenus chez cette espèce à l’espèce humaine.