Procédures modérées
Effets des oestrogènes sur les vaisseaux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Trois cents d'entre elles subissent une ovariectomie, 240 la pose sous la peau d'une capsule ou d'une mini-pompe, 140 une opération de la carotide et 140 une agression mécanique de cette même artère, plusieurs de ces interventions étant enchaînées sur les mêmes animaux pour en réduire le nombre. L'objet est de mesurer l'effet du vieillissement, de l'obésité et de la carence en œstrogènes sur les cellules qui tapissent les vaisseaux. Le porteur étend les bénéfices attendus jusqu'à une société "plus solidaire et équitable pour les femmes", alors que le projet reste une thèse de biologie vasculaire.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès à l'échelle mondiale, touchant aussi bien les hommes que les femmes, avec un risque accru chez ces dernières après la ménopause. Les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins situées à l’interface entre le sang et les tissus sont en première ligne face aux altérations métaboliques associées aux facteurs de risque cardiovasculaire : le vieillissement, l'obésité et la carence en œstrogènes (ménopause) chez la femme. Le projet de thèse a pour objectifs de définir 1) les impacts des facteurs de risque cardiovasculaire sur l’endothélium, 2) le rôle des dysfonctions endothéliales dans l’étiologie des pathologies cardiovasculaires dans deux lits vasculaires : l’aorte et les vaisseaux du tissu adipeux. Ce projet pourrait permettre de proposer la cellule endothéliale comme une cible précoce pour limiter le développement des maladies cardiovasculaires, en particulier chez la femme au moment de la ménopause.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre de proposer la cellule endothéliale comme une cible précoce pour limiter le développement des maladies cardiovasculaires, en particulier chez la femme au moment de la ménopause. En plus d'améliorer la santé des femmes, notamment en ce qui concerne les risques cardiovasculaires, l'optimisation du traitement de la ménopause aura un impact positif sur les problèmes sociaux liés à cette période de transition. Actuellement, de nombreuses femmes n'optent pas pour une hormonothérapie en raison des préoccupations liées aux effets secondaires. Le développement d'un traitement plus sûr (présentant moins de risques cardiovasculaires et thromboemboliques) contribuera à alléger les contraintes physiques et émotionnelles, ainsi que les problèmes sociaux associés à la ménopause, tels que la discrimination au travail et la stigmatisation. Améliorer la qualité de vie des femmes en période de ménopause contribuera à une société plus solidaire et équitable pour les femmes.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Injection intrapéritonéale (5 à 10sec) (420 souris) - Gavage (30sec) (420 souris) - Injection sous-cutanée (10 à 30sec) (420 souris) - Prélèvement sanguin sur animaux endormis (1 à 2min) (140 souris) - Ovariectomie (10 à 20min) (300 souris) - Pose de capsule ou mini pompes en sous cutanée (5 à 10min) (240 souris) - Injection en intraveineuse (30sec à 1min) (240 souris) - Operation de la carotide (20 à 30min) (140 souris) - Operation mécanique de la carotide (20 à 30min) (140 souris)
Impact sur les animaux
Les expérimentations réalisées dans ce projet sont de classe modérée. L’ovariectomie, la pose de pellet, pose de mini pompes sont des chirurgies qui peuvent générer une douleur modérée et un stress lié aux manipulations. L’agression électrique ou mécanique de la carotide sont des chirurgies qui peuvent générer une douleur modérée ainsi qu’une légère perte de poids et une légère modification de la reprise d’alimentation après chirurgie. Elles peuvent également générer un stress lié aux manipulations.
Devenir
A l'issu de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses et des prélèvements de tissus.
Remplacement
L'utilisation du modèle murin nous permettra d'identifier et de quantifier les changements progressifs et dynamiques impactant la cellule endothéliale qui surviennent après un traitement hormonal. Aucun système de culture cellulaire n'a pu reproduire des variations hormonales qu'auront à subir les cellules endothéliales et ceci d’autant plus que l’ensemble des lignées cellulaires endothéliales « perdent » l’expression du récepteur des oestrogènes. De plus l'étude de l'effet du sexe (via la sécrétion d'hormones stéroïdiennes : oestrogène et testostérone) font intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. C’est pourquoi le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant la réalisation de ce projet.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux pour cette étude, nous avons réalisé une veille bibliographique, tenu compte de nos expériences passées et conçu les expériences afin d’obtenir un pouvoir statistique suffisant avec un nombre minimum d’individus. Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, plusieurs procédures expérimentales de classe modérée seront réalisées sur les mêmes groupes d’animaux dès lors que les animaux auront recouvré un bien-être général et dans la mesure où les procédures ne peuvent pas interférer entre elles.
Raffinement
Lors de leur arrivée en zone expérimentale les souris resteront en acclimatation pendant un minimum d'une semaine en présence d'enrichissement (de type sizzlenest, batons ou balle en bois) pour réduire le stress qui pourrait être causé par le transport. Dès leur arrivée, les animaux sont pris en charge par le personnel de la zootechnie compétent qui vérifiera leur état et bien-être. Tout au long du protocole, le bien-être de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillées quotidiennement selon les directives européennes relatives à l'hébergement des animaux de laboratoire. Ce suivi aura pour but de détecter de la douleur, d’évaluer la capacité de s'alimenter, de boire, de se déplacer. Dans le cas où l’animal ne répondrait plus à ses besoins physiologiques, il sera anesthésié puis, après perte de conscience, l’animal sera euthanasié. Tout au long des procédures, les points limites adaptés et précis seront surveillés permettant de mettre en application l’arbre décisionnel pouvant aboutir aux critères d’arrêt des souffrances.
Choix des espèces
Le choix de l'espèce s'est orienté vers la souris car c'est le seul modèle pour lequel la modification génétique des cellules endothéliales est réalisable. Elle est utilisée dans de nombreuses publications nationales et internationales Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisé chez la souris adulte (à partir de 8 semaines).
Etude des mécanismes pathogènes et des facteurs environnementaux dans un modèle de sclérodermie chez la souris 2/3
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
1 214 souris vont être utilisées dans un modèle de sclérodermie, chacune pouvant recevoir 24 injections intrapéritonéales, 40 gavages, deux injections intraveineuses caudales et deux instillations oro-pharyngées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À cela s'ajoutent une imagerie, un acte chirurgical et des transports entre trois établissements, dont le porteur reconnaît qu'ils stressent les animaux. Les atteintes cutanées apparaissent vers la quatorzième semaine, la perte de poids et la mobilité réduite vers la dix-septième. Toutes les souris sont tuées, une partie faute de porter le génotype recherché, tandis que les bénéfices annoncés se limitent à identifier "à terme" de nouveaux candidats médicaments.
Objectifs
La sclérodermie est une maladie rare du tissu soutenant les organes et des petites artères dont la principale caractéristique est un durcissement (fibrose) de la peau et des organes internes. Les atteintes pulmonaires constituent les complications potentiellement graves de la sclerodermie. Les artères allant du cœur aux poumons peuvent également être affectées ce qui entraîne une hypertension artérielle pulmonaire. La fibrose est la conséquence d’une réaction inflammatoire inadaptée, il existe en effet une activation anormale du système immunitaire. Les causes de cette maladie sont favorisées par des facteurs de l’environnement. La silice a été reconnue comme responsable du déclenchement de la maladie. Notre projet a pour but de bloquer, par une approche thérapeutique, les molécules engagées dans l’activation des cellules et d’explorer l'impact des contaminants environnementaux sur la gravité de la maladie.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront d'éclairer notre compréhension sur les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie. Ces données nous permettront d'identifier de nouveaux candidats médicaments dans cette maladie capables de prévenir ou freiner le développement des atteintes potentiellement mortelles chez les patients.
Procédures
Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l’élevage et traitement dans l’établissement 1, l’imagerie dans l’établissement 2, la chirurgie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à : 1) contention et injections intrapéritonéales tous les 2 jours pendant 2 mois, au total 24 injections d’une durée de 20 secondes 2) contention et gavage 5 jours consécutifs pendant 2 mois, au total 40 gavages d’une durée de 20 secondes, 3) injection intraveineuse caudale réalisée 2 fois d'une durée de 40 secondes. Les animaux anesthésiés seront soumis à : 1) Instillations oro-pharyngées réalisée 2 fois sous anesthésie générale en 2 minutes 2) prélèvement sanguin unique sous anesthésie générale en 30s 3) imagerie unique sous anesthésie générale en 5 minutes 4) acte chirurgical unique sous anesthésie générale en 15 minutes.
Impact sur les animaux
Le modèle va induire à partir de 14 semaines des potentielles atteintes cutanées. A partir de 17 semaines, une perte de poids et une mobilité réduite pourraient être observées. le gavage va induire une irritation potentielle et du stress, les injections intrapéritonéales et intraveineuses vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. L’instillation oropharyngée va induire du stress. La chirurgie pourra induire une douleur. Les transports des souris entre les 3 sites utilisateurs vont induire du stress aux souris.
Devenir
Une partie des animaux seront mis à mort car sans génotype d'interêt. L'autre partie seront mis à mort pour prélèvement de tissus spécifiques : sang, poumon, rate, peau, afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte pulmonaire et de l’hypertension artérielle pulmonaire par différentes techniques.
Remplacement
Les cellules spécifiques du système immunitaire ont été traitées avec les différentes molécules thérapeutiques et ont montré leur intérêt dans des expérimentations in vitro. Néanmoins, ces expériences de cultures cellulaires ne permettent pas de recréer les interactions entre les différentes cellules de l’organisme. Ainsi l'expérimentation animale est un élément clé de ce projet.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Nous nous efforcerons quotidiennement de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Les traitements débutent à un stade précoce avant l’apparition des premiers signes cliniques. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Une surveillance régulière et une application de points limites stricts et spécifiques au projet permettra de garantir le bien-être des animaux. Une grille de score sera utilisée et des actions réalisées en cas d’atteintes, L’instillation oropharyngée a été choisie car elle est moins invasive et moins douloureuse qu’une chirurgie, elle sera réalisée sous anesthésie générale. Des anesthétiques seront utilisés pour le prélèvement sanguin. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale. La chirurgie sera réalisée sur souris ayant reçu un analgésique, puis une anesthésie générale. Les souris seront transférées dans des cages de transport agrées, bords opaques, sans visibilité de l’extérieur.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les études de processus inflammatoire. Seule cette espèce possède une lignée transgénique permettant l’étude de la fibrose et de l'hypertension pulmonaire avec une séquence temporelle identique à celle de la maladie humaine. Les souris jeunes adultes seront mises en accouplement à 8 semaines. Les souris génétiquement modifiées et les souris contrôles seront âgées soit de 6 à 14 semaines pour l’administration de traitement.
Evaluation d’anticorps thérapeutiques ciblant des facteurs de virulence bactériens
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Infectées par la bactérie de l'anthrax puis traitées par un anticorps monoclonal, 796 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Les effets attendus sont une mobilité fortement réduite, une paralysie possible et la formation d'œdèmes. Le porteur indique que toutes les manipulations susceptibles de causer des désagréments se font sous anesthésie, tout en listant parmi ces effets des douleurs lors des injections et des prélèvements. Toutes les souris sont tuées à la fin du protocole, au motif que des animaux infectés seraient eux-mêmes une source de contamination.
Objectifs
L'anthrax, maladie rare qui affecte principalement la peau et les poumons, est due à une bactérie considérée comme l'un des agents potentiellement les plus dangereux en matière de bioterrorisme. Dès les premières phases de l’infection, deux toxines se forment let sont libérées dans l’organisme de la personne infectée, pouvant entraîner rapidement son décès. Bien que les antibiotiques soient efficaces pour éliminer la bactérie, il est crucial de neutraliser rapidement ces toxines afin de diminuer le taux de mortalité, particulièrement élevé dans le cas de l'anthrax pulmonaire. Ainsi, combiner une antibiothérapie avec une immunothérapie ciblant ces toxines présente un intérêt thérapeutique notable. Dans ce contexte, nous avons déjà développé une série d’anticorps monoclonaux spécifiques des toxines qui pourraient être utilisés à cet effet. Nous les avons partiellement caractérisés et évalués pour leur capacité de neutralisation dans un modèle de cytotoxicité cellulaire in vitro, ce qui nous a permis de sélectionner un nombre restreints d’anticorps aux propriétés protectrices prometteuses. Le projet vise désormais à évaluer leur efficacité in vivo dans des modèles d’infection et à sélectionner le meilleur anticorps ou la meilleure combinaison d’anticorps protecteurs.
Bénéfices attendus
La bactérie responsable de l’anthrax est considérée comme l’un des agents biologiques les plus dangereux. Bien que les antibiotiques soient efficaces pour éliminer cette bactérie, une neutralisation rapide des toxines produites au cours de l’infection est essentielle pour réduire le taux de mortalité, particulièrement dans le cas de l’anthrax pulmonaire où le taux de mortalité approche 100% sans traitement. Le bénéfice attendu de ce projet est de rendre disponible un traitement combinant un ou des anticorps monoclonaux avec des antibiotiques pour assurer une prise en charge rapide et efficace des personnes contaminées.
Procédures
Toutes les manipulations susceptibles de causer des désagréments (prélèvements sanguins, instillation/inoculation d’agents infectieux et injection d’anticorps) seront effectuées sur des animaux sous anesthésie. Seules la pesée et l’observation de leur état général quotidiennes seront réalisées sur animaux vigiles. Les animaux seront infectés rapidement (temps de réalisation : 60 secondes) et un seul traitement anticorps sera ensuite administré par animal en 30 secondes. Un prélèvement sanguin sera réalisé 24h après infection avec un temps de réalisation de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables dans ces modèles d’infection sont une mobilité fortement réduite, une possible paralysie, la formation d’œdèmes, ainsi que des douleurs lors des injections et/ou prélèvements et le stress lors des manipulations et pesées.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront euthanasiés à la fin du protocole, le but étant d’éliminer les animaux infectés ou potentiellement infectés car ils pourraient eux-mêmes être source de contamination.
Remplacement
Des tests préliminaires in vitro utilisant des cellules en culture ont été réalisés dans le laboratoire afin de sélectionner les anticorps les plus prometteurs avant de réaliser les tests in vivo. Ces tests cellulaires permettent de réaliser un grand nombre de combinaisons, et ainsi d’éviter une utilisation importante d’animaux. Cependant, il est déjà établi que, bien que ces modèles soient utiles pour une présélection ou une pré-évaluation, des disparités subsistent entre les résultats obtenus in vitro et ceux obtenus in vivo : les mécanismes d’action des anticorps peuvent être multiples et un effet à l’échelle cellulaire ne reflète pas toujours un effet sur un organisme entier. Il est donc indispensable d’utiliser des modèles d’études plus complexes, tels que les modèles murins, qui prennent en compte la distribution des agents infectieux et celle de la molécule thérapeutique, ainsi que les réponses inflammatoire et immunitaire. En l’état actuel des connaissances, il n’existe pas de modèles in vitro ou in silico capables de rendre compte de cette complexité.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, seul un nombre restreints d’anticorps thérapeutiques seront testés chez l’animal. Lors de travaux préliminaires, un grand nombre d’anticorps a été évalué dans un modèle cellulaire pour leur capacité à neutraliser les toxines, ce qui a permis de sélectionner les anticorps les plus prometteurs. Sur la base des analyses statistiques, le nombre d’animaux par lot a été défini de façon à recueillir suffisamment de données pour une évaluation et une comparaison fiables des anticorps thérapeutiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cage collective afin de favoriser les relations sociales. Une maison en carton ainsi qu’une feuille de cellulose seront ajoutées afin d’optimiser le bien-être des animaux et leur permettre de faire leur nid. Les animaux seront observés biquotidiennement tout au long des procédures par du personnel qualifié. Pour réduire le stress et la douleur dus aux expérimentations, celles-ci seront effectuées sous anesthésie. Pour éviter une déshydratation et une dénutrition possible des animaux, de l’aliment hydraté sera disposé dans les cages. Une grille d’évaluation de la douleur et de l’état de santé des animaux sera établie, décrivant les signes (physiques et comportementaux) dont l’apparition justifierait l’euthanasie de l’animal pour limiter sa souffrance.
Choix des espèces
Dans la littérature, le modèle murin est majoritairement utilisé, étant donné sa sensibilité aux toxines bactériennes. De plus, la caractérisation du système immunitaire de la souris a démontré une similitude suffisante avec celui de l’humain, permettant ainsi des conclusions pertinentes. Les animaux utilisés seront au stade adulte (22-24g), un stade où le système immunitaire est pleinement mature. Cette maturité est essentielle pour étudier les effets des toxines et des traitements administrés sur le système immunitaire.
Rôle du cholestérol sur le développement de métastases à partir de cellules prostatiques humaines
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Tuées au bout d'un mois pour que soient prélevées la tumeur greffée et les tissus atteints à distance, 44 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit dans la prostate, sous anesthésie, une greffe de cellules de cancer prostatique humain, et une partie d'entre elles trois injections intrapéritonéales par semaine d'un inhibiteur d'entrée du cholestérol. Le porteur fixe le protocole à un mois, durée qu'il présente comme suffisante pour quantifier l'essaimage métastatique avant que les métastases n'atteignent des tailles douloureuses. S'agissant d'une prolongation, il affirme qu'une analyse rétrospective confirme l'absence de toute nuisance liée à l'implantation, tout en maintenant un suivi renforcé pour détecter des nuisances inattendues.
Objectifs
Le projet s’inscrit dans l’étude et la compréhension des mécanismes promoteurs de la dissémination métastatique de cellules tumorales prostatiques. Nous analysons l’étendue de la dissémination tumorale dans les tissus distants de la tumeur greffée grâce au suivi de fluorescence émise par les cellules. Plusieurs types de cellules modèles seront utilisées présentant des modifications génétiques d'intérêts. Alternativement, les souris porteurs de greffes seront traitées avec des inhibiteurs d'entrée du cholestérol. Un mois post-greffe, les tissus seront prélevés et analysés par des techniques permettant l’étude de marqueurs d’agressivité tumorale.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d'évaluer le bénéfice thérapeutique potentiel d'un ciblage du récepteur des HDL pour le traitement des lésions métastatique de cancer de la prostate sur un modèle préclinique. Bien entendu, ces résultats sont à intégrer dans un projet de recherche plus large conduit sur les modèles cellulaires, pour définir les paramètres d'invasion et de migration des cellules, et un volet d'étude conduit sur une cohorte humaine de tumeurs prostatique visant à définir le potentiel pronostique et thérapeutique de cette cible.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale visant à réaliser la greffe des cellules d'intérêt qui dure environ 15 minutes (procédure de mise en anesthésie + geste opératoire + réveil). Cette intervention sera réalisé avec les préconisations d'usage pre, per et post-opératoire qui assureront une absence de nuisance lié à la prise en charge anesthésique et antalgique. Puisqu'il s'agit d'une demande de prolongation, nous bénéficions d'une analyse retrospective qui confirme qu'aucune nuisance n'est observée suite à la procédure d'implantation. Néanmoins, nous maintenons un suivi post-procédure renforcé, comme indiqué dans la demande, pour assurer un bien-être optimal des animaux inclus dans le protocole. Les animaux des lots 5 et 6 correspondant aux traitements pharmacologiques seront soumis à des injections par voie intraperitoneale trois fois par semaine. Cette injection nécessite une contention de l'animal et une nuisance lié à la piqure, l'intégralité du geste ayant une durée de 10 à 15 secondes.
Impact sur les animaux
La procédure d'implantation intraprostatiques des cellules PC3 est maitrisée et a été conduite à plusieurs reprises dans le laboratoire. Ainsi nous avons un très bon recul sur cette procédure. L'implantation de cellules tumorales au long court sur une souris porte-greffe peut-être associée à certaines douleurs, voir altérer le statut sanitaire de l'animal, en fonction de la pousse tumoral. Le protocole proposé se trouve en dehors de cette fenêtre puisque limité à 1 mois. Nous avons un bon recul sur la cinétique de développement de la tumeur et métastases associées, la cinétique de 1 mois est optimale car permet de quantifier l'esseimage métastatique sans permettre aux métastases d'attendre des tailles critiques qui seraient suceptibles d'induire de la souffrance chez l'animal. Malgré tout, une attention particulière sera apportée sur l'état de bien être et de souffrance éventuelle de l'animal pour identifier toutes nuisances inattendues.
Devenir
Mise à mort pour prélèvements du site primaire d'implantation de la tumeur et des tissus distants pour un bilan d'extension métastatique.
Remplacement
Cette étude fait suite à des tests réalisés ex vivo en culture de cellules ayant permis de caractériser les paramètres d’agressivité. Grâce à cette approche rationnelle, nous avons ainsi sélectionné les modèles ayant démontrés leur efficacité, nous avons également déterminé les doses optimales pour les traitements pharmacologiques. Une partie des tests seront également complété par des analyses sur des tumoroïdes en culture 3D pour apprécier certain paramètres biologiques. L'ensemble de ces travaux complémentaires nous permet de réduire de manière considérable la quantité d'animaux utilisés en les substituant par des approches alternatives.
Réduction
le nombre d’animaux utilisés a été restreint au maximum et définit pour obtenir une puissance statistique satisfaisante à l’issue du protocole, celui-ci a été fixé à 44 individus.
Raffinement
En parallèle, la dissémination de cellules tumorales peut conduire à l’apparition de lésions douloureuse pour l’animal. Un suivi régulier tout au long du protocole sera mis en place pour évaluer l’apparition de signe de douleur et une prise en charge par traitements antalgiques. Les points limites d’expérimentation seront particulièrement adaptés à ce risque. Un enrichissement important de la cage est prévu dans le but d’optimiser le bien-être animal
Choix des espèces
Le modèle souris correspond au standard pour la greffe de cellules tumorales humaines et l’étude de la formation de métastases chez les mammifères. En effet, ce modèle vient en complément des modèles d’étude in vitro d’invasion et de mobilité cellulaire. Il est important de noter que les cellules utilisées in vivo ont été validés en amont sur leurs propriétés d’agressivité tumorale (migration, invasion, prolifération). Nous utiliserons des individus de 2 à 4 mois. Les cellules utilisées étant des cellules prostatiques nous devons utiliser des animaux en période post-pubertaire.
Modèles expérimentaux de coccidioses aviaires
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Dindes : 1560
Maintenues la tête en extension par un opérateur qui leur instille des coccidies dans le bec, 1 560 poules et 1 560 dindes sont infestées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Diarrhées, anorexie, plumage ébouriffé et perte de poids sont attendus, la maladie pouvant aller jusqu'à la mort. L'objet est réglementaire : produire les études de "détermination de dose" et de "confirmation de dose" imposées au dossier d'autorisation de mise sur le marché des médicaments et additifs vétérinaires, avec des effectifs fixés par la réglementation et non par un calcul statistique. Sur les 3 120 oiseaux, 60 pourront être replacés, la grande majorité étant tuée pour le scoring des lésions et le prélèvement du contenu intestinal.
Objectifs
Les modèles expérimentaux d'infestation par des coccidies sont indispensables pour évaluer l'efficacité des produits anticoccidiens chez l'espèce cible. De plus, l'émergence de souches d'Eimeria résistantes aux anticoccidiens classiques rend nécessaire le développement de nouvelles stratégies de lutte contre les coccidioses. Dans un premier temps, le projet vise à développer et caractériser des modèles expérimentaux de coccidioses chez l'espèce cible. Dans un second temps, les modèles expérimentaux ainsi développés seront utilisés dans le cadre d'études d'efficacité pour le développement de médicaments ou d'additifs vétérinaires. Dans le cas des médicaments vétérinaire, la réglementation impose la réalisation d'études de "détermination de dose" et de "confirmation de dose" pour chaque espèce de coccidies et pour chaque espèce cible au stade physiologique prévu dans la demande d'autorisation de mise sur le marché.
Bénéfices attendus
Le projet doit permettre de tester l'efficacité de produits anticoccidiens afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques ou de produire les résultats d'efficacité (dose-confirmation ou dose-détermination) obligatoires au dossier d'AMM pour les médicaments vétérinaires. Ces études sont importantes dans un contexte d'émergence de résistances aux molécules actuellement utilisées sur le terrain.
Procédures
L'inoculation est généralement réalisée par gavage ce qui implique une contention de l'animal par un opérateur (animal maintenu la tête en extension pendant l'administration de l'inoculum. L'inoculum est administré au goute à goute à l'aide d'une seringue ou d'une pipette dans le bec de l'animal qui déglutit spontanément). Le traitement sera effectué selon les modalités définies dans le protocole. En cas d'administration individuelle (produits injectés ou administrés par gavage), l'animal sera maintenu en contention le temps de l'administration. Lorsque le traitement est incorporé dans l'aliment ou l'eau de boisson, la prise est alors volontaire (pas de contention). Des examens cliniques seront réalisés régulièrement et consistent en une observation à distance de l'animal (comportement, respiration, réaction aux stimuli, postures, état du plumage, présence de diarrhée/sécrétions/plaies, signes de déshydratation, état corporel...). Les animaux d'étude seront pesés à intervalles réguliers (pesées individuelles ou par lots). Aucun prélèvement n'est prévu sur animaux vivants.
Impact sur les animaux
La sévérité de la pathologie induite par l'inoculation de coccidies va dépendre de l'espèce d'Eimeria, de la dose et de la voie d'inoculation, de l’âge des animaux et du type de procédure (rafraîchissement d'un inoculum, développement de modèle ou étude d'efficacité). De manière générale, les signes attendus sont des diarrhées, une atteinte de l'état général (baisse d'activité, anorexie, plumage ébouriffé) et une perte de poids. Dans de rares cas, la pathologie aboutit à la mort de l'animal (mais les points limites ont été définis pour que les animaux soient euthanasiés avant).
Devenir
La grande majorité des poules et dindes utilisées dans les procédures experimentales seront euthanasiée en fin de procédure pour scoring des lesions et prélèvements de tissus ou contenu intestinal. Les animaux ayant complété la procédure (hors autopsies) et n'ayant pas reçu de produit sans autorisation de mise sur le marché et n'ayant pas atteints les points limites pourront être replacés. Ces animaux pourront éventuellement recevoir un traitement autorisé vétérinaire selon leur état de santé au terme de la procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative à l’utilisation d’animaux vivants n’est susceptible de répondre aux objectifs du projet. L'utilisation de modèles in-vitro, ex-vivo ou de simulations informatiques ne permet pas de répondre aux objectifs du projet. En effet, l'efficacité d'un produit anticoccidien ou d'un additif ne peut être évaluée qu'après administration du produit à des animaux infestés afin d'évaluer les effets du produit sur l'état de santé de l'animal, sa croissance et le relargage de oocystes dans l'environnement via les fèces. Les essais d'efficacité sont obligatoires au dossier de demande d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires et doivent être réalisées chez l'espèce cible correspondant aux indications thérapeutiques du produit à tester. Il n'y a donc pas d'alternative à l'utilisation d'animaux.
Réduction
Pour les essais d'efficacité, les effectifs animaux sont fixés par la réglementation (EMA/CVMP/EWP/755916/2016 pour les médicaments ou EFSA Journal. 2024;22:e8856 pour les additifs alimentaires). Pour les études de développement de modèle, le nombre d'animaux utilisé est calculé de telle sorte que l'expérimentation soit interprétable, en tenant compte de la variabilité biologique individuelle. Pour les études de rafraîchissement d'un inoculum coccidien, le nombre d'animaux sera compris entre 3 et 10 en fonction du nombre d'oocystes nécessaires.
Raffinement
Les conditions d'hébergement seront adaptées aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible leur gamme normale de comportements. Pour les volailles, l'hébergement sera en bâtiment fermé sur paille ou sciure au sol ou sur caillebottis en cages. Les cloisons seront grillagées afin de permettre des contacts physiques, olfactifs, visuels et auditifs entre animaux. Les animaux seront systématiquement hébergés en groupe d'au moins 2 individus. La température, l'hygrométrie et la luminosité de la pièce seront adaptées à l'espèce et au stade physiologique. Des enrichissements (perchoirs, ficelles, bloc à piquer, balles) seront proposés. La contention visera à minimiser le stress et le bien-être des animaux sera évalué par le personnel en charge des animaux au moins une fois par jour ou deux fois par jour lorsque la somme des scores éthiques est supérieure ou égale à 3. Des points-limites adaptés ont été définis afin de limiter et de prendre en charge précocement toute souffrance.
Choix des espèces
L'espèce et l'âge des animaux d'étude sera défini de façon à se rapprocher de l'épidémiologie (jeunes animaux généralement). Dans le cadre d’essais réglementaires pour la mise sur le marché de médicaments vétérinaires, l’étude doit être menée sur l’espèce cible au stade physiologique cible. L'âge et le stade physiologique des animaux correspondra à l'épidémiologie du terrain ou à la cible du produit à tester.
Étude d’un dispositif innovant de réinstillation du chyme pour doubles entérostomies chez le gros animal : faisabilité, sécurité et bénéfices nutritionnels
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Valider un dispositif médical avant son industrialisation : 20 mini-porcs Göttingen d'environ 47 kilos vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit trois anesthésies générales à une semaine d'intervalle, la pose d'un cathéter, une ouverture de l'abdomen avec création d'une stomie et d'une jéjunostomie maintenues pendant tout l'essai, sept prélèvements sanguins, trois IRM et trois biopsies. Le RNT range parmi les nuisances possibles des inflammations sévères et une "souffrance significative" liée aux interventions répétées, alors que l'ensemble du projet est déclaré en gravité modérée. Tous les porcs sont tués à l'issue, le porteur écartant toute réutilisation pour garantir une analyse complète de chaque animal.
Objectifs
L’objectif est d’obtenir des premières données en conditions réelles permettant de lever les derniers risques liés au dispositif. Les conclusions de cet essai permettront également d’optimiser l’appareil afin de proposer aux patients un produit fini, sécurisé et adapté à leurs besoins. Nous envisageons aussi la démonstration des bénéfices nutritionnels ainsi que l’impact sur la morphologie de la muqueuse intestinale.
Bénéfices attendus
Les bénéfices sont liés aux performances du dispositif médical. La validation du fonctionnement du dispositif médical (ExCEP) en conditions réelles et physiologiques permettra de confirmer la conception avant l’industrialisation. Les performances techniques du dispositif médical seront évaluées au regard : - De la visualisation de colorant rouge carmin dans les selles, qui a été ajoutée à J7 dans l’alimentation, traduisant une reprise de transit. - La tenue des éléments gonflables sur 3 jours correspondant à la durée de pose d’un dispositif avant remplacement. - L’évaluation spécifique des points limites chez l’animal pendant la période de pose du ExCEP. D’un point de vue clinique, les bénéfices attendus concernent : - Une évolution positive des marqueurs nutritionnels et physiologiques grâce à la réinstillation avec l’ExCEP (cinétique des différents marqueurs sanguins, poids, masse graisseuse…). - Une amélioration de la morphologie intestinale (hauteurs des villosités sur les biopsies) entre les périodes d’affaiblissement et de rétablissement de l’animal.
Procédures
Tous les animaux subiront : - 3 anesthésies générales (J0, J7, J14) - La pose d’un cathéter lors du premier bloc opératoire (J0) - 7 Prélèvements sanguins - 1 laparotomie avec mise en stomie et création d’une jéjunostomie d’alimentation (J0) qui resteront en place pendant tout l’essai -1 radiographie d’opacification (J7) -Pose du DM sous anesthésie générale (J7) et changement sous sédation -3 IRM (J0, J7, J14) -3 biopsies, pendant l'opération sous Anasthésie Genérale (J0, J7, J14)
Impact sur les animaux
Les nuisances prévues dans le cadre de ces expérimentations sont classées de la manière suivante: - Légères : Désorientation temporaire, réduction de l’activité ou de l’appétit, principalement observées après une anesthésie générale ou des manipulations mineures. - Modérées : Gêne postopératoire liée à la récupération après chirurgie ou à la présence temporaire de dispositifs médicaux, pouvant être atténuée par des soins adaptés. - Sévères : Inconfort ou souffrance significative liée à des complications potentielles, telles que des inflammations sévères ou des troubles liés à des interventions répétées, nécessitant une prise en charge rapide.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés de manière humainitaire à l'issue des procédures, conformément aux rélglementations. Ce choix est justifié par la nécessité de recueillir des données physiologiques et morphologiques essentielles pour évaluer les bénéfices et les impacts du dispositif médical. Aucune réutilisation n'est prévue pour garrantir une analyse complète de chaque sujet.
Remplacement
Les tests sur bancs d’essais nous ont permis de remplacer l’utilisation des animaux par un système non vivant. Ce banc d’essai a établi la preuve fonctionnelle du concept et a permis de procéder a des ajustements sans passer par l’animal. Cependant, ces précédents essais ne peuvent mimer la physiologie effective du tube digestif et ne suffisent a une validation définitive du dispositif.
Réduction
Pour reduire le nombre d’animaux, nous avons realise un ensemble de tests sur banc d’essai (mannequin en plastique avec fabrication artisanale d’un systeme digestif). Un groupe de mise au point (M) est prévu afin de réduire la perte d'animal pendant l'essai.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 11 jours est prévue à l’arrivée du porc afin de réduire son stress et de faciliter son adaptation à l’environnement. En postopératoire, une attention particulière est portée au confort et à la récupération des animaux. Les étapes chirurgicales et les soins postopératoires sont réalisés dans des conditions optimales pourminimiser toute souffrance ou inconfort. Les animaux ont un accès immédiat à l’eau et à la nourriture dès le premier jour suivant les interventions. Des mesures spécifiques sont mises en place pour protéger les dispositifs médicaux utilisés,limitant ainsi tout risque de blessure ou d'inconfort supplémentaire. L’ensemble des procédures est réalisé par du personnel formé, dans un environnement adapté aux besoins physiologiques et éthologiques des animaux, incluant des enrichissements appropriés.
Choix des espèces
Pour une approche de recherche ciblée et spécifique d'un syndrôme de grêle court d'amont, un modèle animal approprié est nécessaire. Nous considérons les avantages et les inconvénients de chaque modèle afin de sélectionner le modèle le plus adapté. A cet effet, à la fois un petit modèle animal, tel que le rat, ou un grand modèle animal, tel que le porc, conviendraient. Nous considérons également la taille de notre dispositif. Les porcs ont de nombreuses similitudes anatomiques et physiologiques avec les humains. Le modèle porcin constitue le modèle expérimental le plus approprié pour la recherche sur le syndrôme du grêle court d'amont et utile pour tester l’efficacité et la sécurité de ce dispositif de réinstillation destiné à l’utilisation humaine. Mini pig de race Göttingen 47kg environ, des porcs adulte. Le dispositif medical est destiné aux adultes, afin de pouvoir transposer les résultats de l'animal à l'homme, des porcs adultes sont nécessaires.
Développement d’un traitement de thérapie génique pour la déficience en acide lipase lysosomale par édition du génome.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Toutes tuées à l'issue, 1 700 souris déficientes en lipase acide lysosomale vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chacune subit un prélèvement au bout de la queue, quatre injections espacées de vingt-quatre heures destinées à détruire son système sanguin, une greffe de cellules souches sous anesthésie, puis jusqu'à trente-six prises de sang. Le porteur indique que l'échec de la greffe empêchera définitivement ces souris de produire du sang et les tuera, tout en classant 1 500 animaux sur 1 700 en souffrance légère. Ces souris sont construites pour accumuler des graisses dans les organes comme les nourrissons atteints de la maladie de Wolman, qui meurent entre trois et huit mois. L'effectif retenu repose sur des groupes de huit souris, sans que le RNT explique le passage de ce chiffre au total de 1 700.
Objectifs
Le déficit en la protéine : lipase acide lysosomale (LAL) est une maladie génétique rare. Elle induit une accumulation de gras au niveau des organes, notamment dans le foie qui est fatal chez les patients. La gravité de l'affection dépend de la quantité d'enzymes. La forme la plus sévère de la maladie (maladie de Wolman), absence totale de l’enzyme (
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de développer un traitement curatif pour la déficience en protéine LAL qui pourra être utilisé pour d'autres maladies.
Procédures
Les souris auront un petit prélèvement à l'extrémité de la queue pour analyser leur profil génétique. Les souris recevront 4 injections de traitement pour supprimer leur système sanguin, espacées de 24 heures, chaque injection prenant environ 10 minutes. 24 heures après la dernière injection, elles recevront une injection de cellules souches sous anesthésie, ce qui prendra aussi environ 10 minutes. Quatre semaines plus tard, un prélèvement de sang sera effectué, sous anesthésie gazeuse, pendant environ 10 minutes. En tout, les souris auront 5 injections et plusieurs prises de sang (au maximum 36).
Impact sur les animaux
Les souris déficient en lipase acide lysosomale vivent moins longtemps (environ 8 à 10 mois) et ont un excès de plaquettes dans le sang, mais cela n'affecte pas leur développement ni le bon fonctionnement de leurs organes, car aucune caillot de sang n'a été observé. Le prélèvement à l'extrémité de la queue provoque une douleur passage (
Devenir
Toutes les souris du projet seront euthanasiées.
Remplacement
Pour évaluer de nouveaux traitements innovants basées sur la correction de cellules souches de patient pour la déficience en lipase acide lysosomal, nous devons d’avoir étudier la transplantation de cellules souches dans un modèle de souris. En effet, seuls des cellules de patient sont disponibles actuellement in vitro, ce qui n’est pas suffisant pour reproduire la complexité du compartiment hématopoïétique.
Réduction
Afin de respecter le principe de réduction du nombre de souris, nos prévisions d'effectif sont basées sur des calculs de statistiques comparant la prise de greffe à notre valeur observée de référence. Pour cela, nous avons utilisé un test statistique et selon ces calculs, il faudrait inclure 8 souris par groupe d'études.
Raffinement
Les souris déficientes en lipase acide lysosomale sont plus petites que les souris saines, mais n'ont pas de problèmes de motricité ou de douleur, donc aucune condition particulière d’hébergement n'est nécessaire. Après le prélèvement nécessaire à l'identification des souris, celles-ci seront surveillées pendant une demi-heure afin de s'assurer qu'il n'y a pas de complications. Lors de la réalisation des gestes techniques, les souris seront anesthésiées. Tout au long des études, l'état général des souris (apparence, posture, comportement, etc.) ainsi que leur poids seront surveillés une fois par semaine. Des points limites ont été définis et seront appliqués afin d'éviter toute souffrance des animaux. En cas de plaies, un traitement local sera appliqué. Si les plaies ne cicatrisent pas dans un délai d'une semaine, les souris seront euthanasiées.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris déficientes en lipase acide lysosomal car ce modèle mine l’accumulation de lipides observés chez les patients. De plus, la protéine lipase acide lysosomal humaine est fonctionnelle sur les souris, donc permet d’étudier l’effet thérapeutique in vivo de notre approche. Le prélèvement de queue sera réalisé 7 jours après la naissance des souris. Afin d’étudier la correction de la maladie, les animaux seront greffés à l’âge adulte entre 8 et 12 semaines pour reproduire les procédures de thérapie génique appliqués à l’homme adulte. L’efficacité du traitement nécessitera un suivie de 16 semaines et de 9 mois (36 semaines).
Rôle du microbiote précoce en tant que facteur de risque d’autisme. Etude chez la souris. Site 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Gavées avec les selles de nouveau-nés grands prématurés, 160 femelles gestantes et 640 souriceaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les 800 souris de ce site sont toutes tuées. 384 souriceaux passent 20 tests comportementaux différents entre 6 et 68 jours de vie, dont un test de mémoire visuelle et spatiale de 66 minutes, chaque petit étant séparé de sa mère jusqu'à trente minutes et de sa portée jusqu'à quinze minutes. Les mères sont tuées après le sevrage parce que leur microbiote modifié interdit de les rendre à l'élevage, et les souriceaux en surnombre le sont aussi. Le porteur reconnaît que les souris colonisées ne reflètent pas exactement les interactions entre microbiote et hôte chez l'être humain, et présente pourtant ce modèle comme un système expérimental valide pour relier microbiote précoce et autisme.
Objectifs
Ce projet se déroulera dans deux établissements distincts, et certains animaux seront transportés de l’établissement utilisateur EU1 vers l’établissement utilisateur EU2 à J25. Le microbiote intestinal, ou l’ensemble des microbes peuplant le tractus digestif, est considéré comme un composant essentiel dans le développement et la physiologie de l’hôte, notamment pour certains organes comme l’intestin et le cerveau. Alors que 11% des naissances dans le monde sont des naissances prématurées, plusieurs études démontrent que le microbiote intestinal est souvent plus immature et moins diversifié chez l’enfant prématuré par rapport à un enfant né à terme, et ce déséquilibre pourrait être un facteur de risque d’un développement cérébral anormal. Une analyse récente du microbiote intestinal de nouveau-nés prématurés âgés d’1 mois a permis d’associer la composition de leur microbiote intestinal avec un développement cérébral normal ou un développement cérébral atypique, bien qu’il n'ait pas encore été prouvé que le microbiote intestinal cause directement ces différences. Dans ce contexte, nous cherchons à comprendre si la composition du microbiote intestinal dans les premiers jours de la vie pourrait être un facteur de risque de l’autisme. Pour cela, nous transférerons des matières fécales de nouveau-nés prématurés, associés soit à un développement cérébral normal, soit à un développement cérébral anormal. Nous observerons ensuite comment ce transfert de matières fécales humaines affecte chez la souris la physiologie et le comportement, de la période néonatale jusqu'à l’âge adulte.
Bénéfices attendus
L’avantage majeur de ce projet est de reproduire les effets potentiels d’un microbiote intestinal humain sur la physiologie et la santé d’un modèle vivant. Bien que les souris colonisées avec un microbiote intestinal humain ne soient pas le reflet parfait des interactions microbiote-hôte chez I’être humain, il a été montré que la composition et la diversité du microbiote humain implanté étaient conservés chez la souris colonisée. Ce modèle animal représente donc un système expérimental valide pour la compréhension des mécanismes sous-jacents aux interactions entre le microbiote intestinal, les intestins et le cerveau. Dans ce projet, il s’agira d’étudier l’impact potentiel de microbiotes fécaux d’enfants prématurés sur le développement et la fonction du système digestif, du cerveau, et des comportements associés au TSA (Trouble du Spectre autistique) chez la souris colonisée. Nous souhaitons également identifier les mécanismes par lesquels les premiers micro-organismes colonisant le tractus digestif pourraient impacter son propre développement mais aussi celui d’autres organes avec lesquels il communique : les intestins et le cerveau, et si cela constituerait un facteur de risque pour le TSA. En outre, il n’existe pas à notre connaissance de modèle équivalent dans la littérature permettant d’identifier si des microbiotes humains précoces de compositions définies affectent le développement du microbiote lui-même, celui du système digestif, du cerveau et des comportements, et comment cela peut être lié au(x) risque(s) de TSA.
Procédures
Dans ce projet, des gavages seront réalisés pendant 1 à 2 minutes maximum chez l’animal vigile. Un gavage sera réalisé sur un maximum de 160 femelles gestante et 640 souriceaux âgés de 22 jours. Par ailleurs, des échantillons de fèces seront prélevés lors du change hebdomadaire à partir de 14 jours de vie pour chaque souris, à raison de 3-4 selles fraîches émises spontanément après placement de l’animal vigile dans un contenant individuel. Chaque prélèvement de selles n’excédera pas 5 minutes. Pour l’ensemble du projet, 8 prélèvements de fèces seront donc prévus au maximum pour chaque souriceau. 384 souriceaux au total, seront soumis à 20 tests comportementaux différents, réalisés entre 6 jours et 68 jours de vie. Plus précisément, le temps cumulé de test par âge sera de : A 6 jours, 5 minutes maximum, dans 4 tests des réflexes moteurs du nouveau-né. A 7 jours, 10 minutes maximum, dans un test de mémoire olfactive. A 18, 30 et 60 jours de vie, 10 minutes maximum dans des tests d’activité locomotrice et de réflexes moteurs. A 19, 31 et 61 jours, 66 minutes maximum, dans un test de mémoire visuelle et spatiale. A 20, 37 et 67 jours, 30 minutes maximum, dans un test évaluant l’anxiété et le comportement répétitif, des traits comportementaux communs à beaucoup de formes de TSA. A 21 jours, 5 minutes maximum, dans un test d’interaction sociale. De 32 à 34 jours de vie et de 62 à 64 jours, 16 minutes maximum, dans un test mesurant la capacité à résoudre un problème. A 38 et 68 jours, 15 minutes maximum, dans un autre test d’interaction sociale, évaluant aussi la mémoire sociale. Ces tests dureront entre 15 secondes et 30 minutes chacun par animal. Pour les tests de comportement avant sevrage, les souriceaux et leur nid seront séparés de la mère pendant 30 minutes maximum. Pour chaque test individuel, un souriceau sera séparé du reste de la portée pendant 15 minutes maximum. Après sevrage, les souriceaux seront séparés de leurs congénères pendant 30 minutes maximum. Enfin, ces tests seront répétés maximum 3 fois au cours du temps entre 6 et 68 jours de vie, à l’exception du test réalisé à 7 jours et celui réalisé à 21 jours. Ces interventions seront réalisées dans l’EU1, sauf pour 128 souris à 25 jours (moitié mâle, moitié femelle) parmi les 640 souriceaux du projet, transportées de l’EU1 à l’EU2.Le prélèvement de fèces, la mise à mort et le prélèvement d’organes de ces souris s’effectueront à 38 jours de vie dans l’EU2.
Impact sur les animaux
Lors des tests comportementaux avant le sevrage, l’ensemble de la portée sera séparé de la mère pendant 30 minutes maximum, ce qui pourrait provoquer un stress chez les souriceaux. Pour chaque essai comportemental individuel, chaque souriceau sera séparé du reste de la portée pendant une période maximale de 15 minutes, ce qui pourrait induire un stress supplémentaire. De plus, des fèces seront prélevés pour chaque souriceau placé dans un contenant individuel lors de la pesée hebdomadaire et un stress pourrait être induit pendant quelques minutes lors de cette pesée. Par ailleurs, un risque de fausse route ou blessure de l’œsophage peut survenir lors du gavage des mères et des petits de 22 jours. Enfin, le transport peut engendrer un stress éventuel.
Devenir
Les mères seront mises à mort après sevrage de leurs souriceaux car leur microbiote a été modifié et ne pourront pas être utilisées dans d’autres projets ni réintégrées dans l’élevage. Pour la même raison, les souriceaux en surnombre qui n’ont pas servis à équilibrer les portées moins nombreuses, seront mis à mort. Les souriceaux inclus dans le projet seront mis à mort pour des prélèvements d’organes d’intérêt.
Remplacement
Ce projet consiste à transférer le microbiote fécal d’enfants grands prématurés à des souris. Ce modèle animal permettra de déterminer si le microbiote intestinal a des effets sur la santé, et notamment sur le développement cérébral et le comportement des souris. L’utilisation d’animaux dans ce projet est donc indispensable pour cette étude, car il n’existe pas à ce jour de modèles informatiques ou de méthodes de laboratoire pour répondre à cette question scientifique de manière globale et complète.
Réduction
Au préalable, des échantillons de microbiote humain de bébés prématurés auront été sélectionnés selon des critères cliniques spécifiques, liés notamment au développement cérébral de l’enfant, correspondant le mieux à nos objectifs scientifiques. Par ailleurs, ces expérimentations seront réalisées de manière égale chez la progéniture mâle et la progéniture femelle en utilisant tous les animaux d’une portée, de manière à réduire le nombre d’animaux utilisés du projet. Un test de puissance statistique nous a permis de calculer, à partir de données comportementales précédentes, le nombre minimal d’animaux nécessaires dans le projet. Pour la colonisation avec un échantillon de microbiote humain donné (1 groupe d’animaux), 16 souriceaux par sexe + 8 souriceaux par sexe (servant uniquement de souris inconnues pour les souris testées dans un test d’interaction sociale), seront nécessaires. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Seront ajoutés les éléments suivants dans chaque cage : un tunnel transparent en plastique, des bâtons en bois à ronger, du matériel de nidification et du papier absorbant. Lors des tests comportementaux réalisés avant sevrage, les souriceaux seront séparés de la mère mais seront conservés avec l’ensemble de la portée dans une cage différente pendant la durée de chaque test. Cette cage contiendra de la litière de la cage d’origine ainsi que du matériel de nidification et du papier absorbant déchiqueté par la mère. Après chaque test comportemental, l’ensemble de la portée sera replacé rapidement dans la cage d’origine avec la mère. Lors du change hebdomadaire de la cage, une petite partie de la litière et le nid établi par la mère seront conservés pour éviter tout rejet de la portée. Le bien-être de chaque animal sera surveillé attentivement et régulièrement, et chaque animal sera pesé une fois par semaine. Des points limites adaptés seront mis en place et appliqués, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis de la procédure. Pour le transport, les animaux seront transférés en cage de transport avec leurs congénères initiaux pour ne pas provoquer un stress supplémentaire dû à l’isolement ou à la cohabitation avec des nouveaux congénères. Les animaux seront transportés dans une boite de transport stérile à laquelle sera ajoutée de la litière propre mais aussi de la litière et le nid établi dans la cage d’origine, des bâtons à ronger et du matériel de nidification et de la nourriture provenant de leur cage d’hébergement. Ils seront ensuite emmenés jusqu’à l'EU2 dans un véhicule agréé climatisé (40 min de transport) et seront maintenus au repos 2 semaines avant l’euthanasie pour prélèvement d’organes.
Choix des espèces
Les modèles animaux les plus utilisés pour étudier l’impact d’un microbiote intestinal complexe humain sur le développement et la santé de l’hôte sont les rongeurs. A l’heure actuelle, la souris est le rongeur le plus utilisé dans le cadre de l’étude des interactions entre le microbiote intestinal, les intestins et le cerveau, et permet donc une comparaison fiable par rapport à la littérature actuelle. Plus particulièrement, des souris totalement dépourvues de germes, nées et élevées en conditions stériles, permettront d’étudier l’impact d’un microbiote de prématuré humain sur le développement et la santé des souris. Les souris seront utilisées du stade néonatal (6 jours de vie) jusqu’à l’âge adulte (70 jours) puisque nous souhaitons déterminer si les premiers micro-organismes du microbiote intestinal représentent un facteur de risque déterminant pour le développement cérébral.
Impact d’amyloïdes protecteurs sur la pathologie Alzheimer chez des souris transgéniques de la maladie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Des souris transgéniques destinées à l'étude de la maladie d'Alzheimer subissent toutes une chirurgie du crâne de 30 minutes pour recevoir un produit qui induit la maladie. 3 441 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau. Après un prélèvement de queue pour le génotypage, certaines subissent une seconde chirurgie du crâne pour recevoir un médicament, et une partie reçoit un médicament par injection dans une veine à trois mois. Le porteur prévoit une perte de mémoire légère, des crises d'épilepsie fugaces chez certaines souris et des évaluations comportementales qu'il ne détaille pas. Les reproducteurs qui donnent naissance aux souris d'expérience sont tués en fin de période de fertilité.
Objectifs
Dans le monde, les maladies neurodégénératives touchent 55 millions de personnes avec plus de 10 millions de nouveaux cas par an. Elles sont la 7ème cause de décès et la première cause d’invalidité et de dépendance chez les personnes âgées. Parmi elles, la maladie d’Alzheimer (MA) représente 60 à 70% des cas. La MA, est une maladie du sujet âgé, dont le premier facteur de risque est le vieillissement. Actuellement, seuls des traitements à visée symptomatique sont disponibles ; c’est-à-dire qu’ils ne traitent pas la maladie mais masquent certains déficits comportementaux. Ainsi, il parait indispensable de développer de nouveaux médicaments visant à traiter efficacement cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet pourra mettre en évidence de nouveaux traitements dans la lutte contre la maladie d'Alzheimer.
Procédures
L'ensemble des animaux seront soumis à des prélèvements de queue pour génotypage (1 fois par souris, durée de l'acte : 1 seconde), une chirurgie au niveau du crâne afin de pouvoir injecter un produit qui induit la maladie d'Alzheimer (âge adulte, durée de la chirurgie : 30 minutes). Certains animaux recevront une deuxième chirurgie au niveau du crâne pour administrer un médicament (âge adulte, durée de la chirurgie : 30 minutes). Une partie des animaux recevra un médicament injecté dans les veines pour traiter la maladie d'Alzheimer (à 3 mois, duré de lacte : moins d’une minute).
Impact sur les animaux
Lors de la procédure d'élevage, un stress lors de la contention des animaux afin de réaliser le tatouage et le génotypage peut être généré. L’induction de la pathologie Alzheimer peut conduire à une perte de mémoire légère et certaines souris peuvent développer des crises d’épilepsie fugaces. La chirurgie peut conduire à une légère perte de poids transitoire (de 48 à 72h).
Devenir
Tous les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet seront mis à mort à la fin de l’étude, c’est-à-dire à la fin des procédures expérimentales, afin de récupérer le cerveau pour des analyses histologiques. Les animaux reproducteurs utilisés pour générer les souris d'expérimentation seront euthanasiés en fin de période de fertilité.
Remplacement
La maladie d'Alzheimer est une pathologie qui touche de façon très intégrée le système nerveux central et altère les fonctions cognitives et comportementales des patients. L’hypothèse que nous posons vise à identifier le potentiel thérapeutique de certains produits pouvant conduire à l’amélioration des troubles cognitifs et comportementaux. A ce niveau d’intégration, seuls des tests in vivo sur animaux vigiles peuvent répondre à cette question. De plus, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes alternatives pertinentes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, les études in vitro et in silico ne permettent pas à l’heure actuelle de prédire l’efficacité d’un traitement sur l’amélioration de troubles cognitifs. De plus, le nombre et la complexité des mécanismes mis en jeux dans la propagation des protéines altérées dans le cerveau ne sont actuellement pas modélisés par des méthodes alternatives alors qu’ils sont présents de façon similaire chez la souris. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut donc être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Sur la base de notre expérience de ce modèle, nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce modèle présente une variabilité importante en ce qui concerne les résultats obtenus lors des évaluations comportementales ou des observations neuroanatomiques post-mortem (propagation de la protéine notamment). Cette variabilité, bien que comparable à ce qui se passe dans la réalité clinique, entraine l’utilisation d’un nombre important d’animaux par groupe afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Ainsi, nous concilions le nombre minimum d'animaux utilisés pour notre projet et sa valeur scientifique.
Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe de 2 à 5 individus, nourris ad-libitum, et ayant accès à l'eau à volonté, dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation permettra de garantir leur bien-être et de mettre en œuvre des traitements appropriés si besoin. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Les protocoles de chirurgies ont été définis et validés par une équipe vétérinaire. Des points limites précoces précis et stricts ont été définis. Des échelles cliniques, un soutien nutritionnel adapté et l’application de critères d’arrêts basés sur les points limites permettent de veiller au bien-être des rongeurs. Les animaux bénéficieront de périodes de récupération suffisantes après les anesthésies générales et les gestes chirurgicaux.
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront des souris modèles de la maladie d'Alzheimer. La souris est l’espèce animale qui a été et est encore la plus étudiée dans le domaine des maladies neurodégénératives notamment dans le cadre de développement de médicaments. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier les performances de mémoire et les effets d’un médicament sur le développement dans la MA. La maladie se déclare la plupart du temps chez le sujet âgé, mais des déficits discrets apparaissent longtemps en amont du diagnostic. Nous étudierons donc les souris à un temps précoce et à un temps tardif pour refléter les effets observés en début et en fin de maladie, soit entre 4 et 11 mois.
Etudes des circuits neuronaux et des dynamiques corticales impliqués dans les crises audiogéniques chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
À 18 jours de vie, puis chaque jour pendant une semaine à partir de 23 jours, des souris sont exposées à un son qui déclenche aussitôt une crise convulsive, et certaines subissent dix expositions déclenchant des crises, jusqu'à trois par jour. 370 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent aussi une injection dans le cerveau sous anesthésie à 1 ou 3 jours de vie, puis à 56 jours une chirurgie de deux à trois heures qui perce quatre orifices dans leur crâne, et une partie passe des séances quotidiennes d'imagerie d'une à deux heures, tête fixée, sur 31 jours. Le porteur prévoit qu'une crise peut entraîner une "douleur musculaire modérée et de courte durée", et affirme qu'il n'y a "pas de souffrance pendant la crise du fait de la perte de connaissance". Il écrit que les souris, toutes tuées à la fin de chaque procédure, ne peuvent être ni réutilisées ni adoptées, et annonce que "Certains animaux utilisés pour un type d'expériences seront réutilisés pour un autre type d'expériences".
Objectifs
Le but du projet est d’approfondir la connaissance des mécanismes par lesquels une stimulation sensorielle peut déclencher une crise épileptique. Ce phénomène est bien connu dans les épilepsies humaines, avec notamment le principe de photosensibilité (déclenchement d’une crise après stimulation lumineuse intermittente), qui reste mal compris, notamment en ce qui concerne le site cérébral, où se réalise ce processus et où est générée la décharge épileptique. Les dynamiques d’activation lors d’une crise déclenchée par un son sont également mal élucidées. Ce projet permettra d’étudier comment une perception sensorielle conduit à la génération d’une activité neuronale pathologique. Une meilleure connaissance de ces mécanismes aidera à identifier des structures anatomiques à cibler dans le cadre de protocoles de neurostimulation, actuellement en plein essor dans la prise en charge des patients souffrant d’épilepsie. Enfin, ces résultats pourraient aider à comprendre au sens plus large d’autres mécanismes d’intégration sensorielle neurologique pathologiques, observés par exemple dans la migraine, les acouphènes, ou encore l’hyperacousie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus dans le domaine médical et clinique sont une meilleure connaissance des épilepsies dites « réflexes » (déclenchées par une stimulation sensorielle), incluant des phénomènes tels que celui de photosensibilité, bien connu dans les épilepsies humaines (déclenchement d’une crise après stimulation lumineuse intermittente). L’ensemble de ces épilepsies avec composante réflexe représente environ 5% des épilepsies (soit environ 30 à 50.000 patients en France) bien que ce chiffre soit probablement sous-estimé par défaut d’évaluation systématique. Les déterminants physiopathologiques des épilepsies réflexes sont encore mal connus, en particulier en ce qui concerne le site anatomique d’où sont générées ces crises, et les dynamiques d’activation et de propagation neuronale. Une meilleure connaissance de ces mécanismes aidera à identifier, à long terme, des structures anatomiques à cibler dans le cadre de protocoles de neurostimulation (invasive ou non invasive), actuellement en plein essor dans la prise en charge des patients souffrant d’épilepsie. Ceci impliquera au préalable une phase de translation de ces résultats aux patients, par exemple via l’imagerie fonctionnelle ou d’autres études invasive ou non-invasive. Enfin, ces résultats pourraient aider à comprendre au sens plus large d’autres mécanismes d’intégration sensorielle neurologique pathologiques, observés par exemple dans la migraine, les acouphènes, ou encore l’hyperacousie.
Procédures
Les souris seront soumises à: - une exposition sonore à l’âge de 18 jours, pour une durée maximale de 60 secondes (un jour) - une exposition sonore à l’âge de 23 jours, quotidienne pendant 7 jours, pour une durée maximale de 60 secondes. Ces expositions sonores déclenchent une crise convulsive immédiatement après l’exposition. - une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie à l’âge de 1, 3 et 56 jours. La durée de la chirurgie est de 2 à 3 heures. - pour certains 10 expositions sonores déclenchant des crises convulsives. Chaque animal subira un maximum de 3 crises par jour. -pour certains animaux des sessions d’1 à 2 heures d’imagerie en contention, quotidiennes sauf le weekend sur 31 jours, après une phase d’entraînement à la contention de 7-15 jours. Les nuisances attendues sur les souris sont essentiellement liées au stress généré par les expositions sonores et les crises épileptiques, ainsi qu’aux lésions réalisées lors des gestes chirurgicaux et aux douleurs que celles-ci peuvent entraîner.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les souris sont : -L’exposition sonore à une intensité contrôlée peut entraîner une douleur légère de courte durée (durée maximale de 60 secondes) -La survenue d’une crise convulsive après l’exposition sonore ou la stimulation lumineuse peut entraîner dans les suites une douleur musculaire modérée et de courte durée (pas de souffrance pendant la crise du fait de la perte de connaissance). Les souris ne subiront pas plus de 3 crises par jour. -L’injection de certains composés à l’âge de 1 ou 3 jours se fait sous anesthésie et analgésie mais peut entraîner des douleurs post-opératoires légères et de courte durée. -La réalisation de 4 orifices crâniens à l’âge de 56 jours se fait sous anesthésie et analgésie mais peut entraîner des douleurs post-opératoires légères pendant 1 à 2 jours selon les observations faites dans des protocoles similaires. -Pour certains animaux, la réalisation une autre chirurgie craniale se fait sous anesthésie et analgésie et peut entraîner des douleurs post-opératoires modérées pendant 1 à 2 jours. -Pour certains animaux, la réalisation de sessions d’imagerie en contention, tête fixée, sur une durée maximale de deux heures par jour pendant 31 jours, peut entraîner un inconfort modéré pendant la durée de la contention. -Le maintien en place d’un dispositif crânien pour envelopper les électrodes intracrâniennes peut entraîner une gêne légère pour les souris, sur une durée totale d’1 à 2 mois.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet ces animaux auront subi des procédures invasives ne permettant pas de réutiliser les animaux au-delà des expériences décrites ci-dessus et auxquelles ils ont été initialement destinés, ni de les adopter en dehors de ce contexte expérimental.
Remplacement
Les outils modernes d’imagerie optique que nous utiliserons permettent d’enregistrer plus de 1000 neurones en parallèle, permettant de traiter un grand ensemble de données avec un minimum d’animaux. Le nombre d’animaux utilisés est aussi minimisé par la possibilité de répéter le protocole de mesure sur plusieurs jours voire plusieurs semaines avec le même animal pour maximiser la taille de l’échantillon de neurones collecté sur chaque animal. Le nombre d’animaux utilisé est donc essentiellement déterminé par la nécessité de mesurer des différences statistiques significatives pour la comparaison des groupes de souris. Certains animaux utilisés pour un type d’expériences seront réutilisés pour un autre type d’expériences. L’utilisation de tests statistiques sur échantillons appariés (lorsque nous compareront la fréquence de survenue de crise audiogène entre un animal stimulé et non stimulé, par exemple) permet de réduire le nombre de sujet nécessaire, chaque animal étant son propre témoin.
Réduction
Les outils modernes d’imagerie optique que nous utiliserons permettent d’enregistrer plus de 1000 neurones en parallèle, permettant de traiter un grand ensemble de données avec un minimum d’animaux. Le nombre d’animaux utilisés est aussi minimisé par la possibilité de répéter le protocole de mesure sur plusieurs jours voire plusieurs semaines avec le même animal pour maximiser la taille de l’échantillon de neurones collecté sur chaque animal. Le nombre d’animaux utilisé est donc essentiellement déterminé par la nécessité de mesurer des différences statistiques significatives pour la comparaison des groupes de souris. Certains animaux utilisés pour un type d’expériences seront réutilisés pour un autre type d’expériences. L’utilisation de tests statistiques sur échantillons (lorsque nous compareront la fréquence de survenue de crise audiogène entre un animal stimulé et non stimulé, par exemple) permet de réduire le nombre de sujet nécessaire, chaque animal étant son propre témoin.
Raffinement
L’utilisation de protéines excitables par stimulation lumineuse à travers la boîte crânienne permet d’éviter une procédure de chirurgicale additionnelle. Pour toutes les procédures chirurgicales, plusieurs mesures supplémentaires seront prises. Pendant la chirurgie, une réhydratation sera mise en place. Le volume de réhydratation sera ajusté en fonction de la durée de la chirurgie. Après la chirurgie, les animaux en récupération sont placés en cage de réveil sur une plaque chauffante, puis replacés dans leur cage qu’il sera possible de continuer à chauffer par des chaufferettes, et reçoivent une analgésie supplémentaire. De l’eau gélifiée sera ajoutée dans les cages suite à la chirurgie pour faciliter l’hydratation des souris. L’environnement de la cage sera enrichi. Les animaux sont suivis quotidiennement, s’il y a des signes de douleur, des doses d’antalgiques sont ajoutées, s’il y a des signes d’infection un traitement antibiotique est mis en place. La phase de récupération est de 7 jours au minimum pendant lesquelles l’animal n’est pas manipulé sauf pour le suivi post-opératoire en première semaine. Des points limites spécifiques et précoces sont définis, entrainant l’arrêt de l’expérience ou la mise à mort si les traitements associés ne permettent pas de diminuer la douleur ou l’inconfort sous 24h. Ils sont basés sur des indicateurs de poids, la persistance pendant plus de deux jours d’une réduction de la mobilité avec dos voussé, d’une piloérection marquée, d’un manque de toilettage ou toilettage excessif ; ou encore la survenue de signes de détresse. Lors d’une crise épileptique prolongée au-delà de 2 minutes, l’animal sera placé sous un masque à oxygène. Pour diminuer le stress et l’angoisse pendant l’imagerie en contention, nous avons mis en place un protocole d’habituation progressive. La souris est placée en contention le premier jour pendant 30min puis le second et le troisième jour pendant 1h. Si à la fin de l’entrainement l’animal montre des signes de stress et d’angoisse, l’animal sera ré-entrainé le jour suivant au palier inférieur et le protocole décalé en fonction. Si ces signes perdurent l’expérience sera arrêtée pour l’animal.
Choix des espèces
Ce projet implique l’utilisation d’organismes vivants dotés d’un système nerveux central permettant l’intégration des perceptions sensorielles. Ces organismes vivants doivent par ailleurs pouvoir présenter des crises épileptiques. La souris est un modèle adapté qui répond à ces deux critères. Par ailleurs, l’utilisation de souris comme modèle animal est nécessaire pour permettre l’application des outils de manipulation ciblée des circuits neuronaux qui nous permettront d’avancer dans la compréhension des mécanismes de l’épilepsie. Ces outils sont mieux établis chez cet animal que dans d’autres espèces. Par ailleurs le modèle souris possède un système auditif similaire à l’homme et est suffisant pour l’exploration de mécanismes fondamentaux. Le stade de développement est un point crucial dans la susceptibilité des souris aux crises audiogènes. La susceptibilité maximale des souris étudiées à la procédure de « priming » (procédure qui confère la susceptibilité aux crises audiogènes après une exposition à un son bref et intense au cours de leur développement) entre 13 et 25 jours post-natal, et idéalement au 18ème jour. Il existe également une fenêtre temporelle de susceptibilité au « kindling » (expansion progressive du réseau épileptique par expositions sonores répétées) se situant entre le 21ème et le 30ème jour post-natal. Ainsi, nous réaliserons le « priming » au 18ème jour et le « kindling » au 23ème au 30ème jour. Une injection intracérébrale sera réalisé chez le souriceau à P1-P3, sous anesthésie générale, pour permettre une expression homogène et diffuse. La procédure chirurgicale principale sera réalisée à la 8ème semaine post-natale, et les expériences d’activation ou d’inhibition des différentes structures, couplées à la neurophysiologie, seront réalisées 5 semaines plus tard (environ 13ème semaine post-natale).
Etude du rôle des convertases, Furin et PC7 dans le recrutement des cellules du sytème immunitaire par les tumeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées pour collecter leurs tumeurs et leurs organes, 5 609 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. 2 912 d'entre elles sont tatouées aux phalanges ou aux coussinets entre 7 et 12 jours de vie et subissent un prélèvement du bout de la queue pour le génotypage, 1 680 reçoivent une greffe de cellules tumorales, et 1 008 sont opérées pendant 20 minutes pour induire des métastases dans le foie. Le protocole prévoit aussi des chimiothérapies trois fois par semaine, des irradiations des tumeurs et des séances d'imagerie par bioluminescence une à deux fois par semaine. Le porteur écrit que l'utilisation de la souris est "indispensable" pour comprendre l'action de deux enzymes dans un "organisme entier proche de l'homme". Pour l'analyse de survie, des groupes de 14 souris sont suivis jusqu'à l'atteinte de points limites.
Objectifs
Le système immunitaire joue un rôle important dans la mise en place et le développement des cancers. Notre projet vise à déterminer le rôle des protéines convertases (PCs) dans le recrutement du système immunitaire par les tumeurs. Les PCs sont des enzymes dont les quantités sont fortement augmentées dans de nombreux cancers et qui sont impliquées dans la progression des tumeurs et l’établissement des métastases. De plus, dans le cancer du colon les PCs sont nécessaires à la régulation de l’activité des cellules immunitaires que sont les lymphocytes T. Dans ce projet, nous souhaitons identifier précisément quelles convertases jouent un rôle dans le recrutement des cellules du système immunitaire par les tumeurs, nos candidats sont la Furine et PC7. Pour mettre en œuvre ce projet, nous créerons une lignée de souris génétiquement modifiées qui n’exprimeront ni PC7, ni la Furine dans les lymphocytes T. Ce nouveau modèle nous permettra de définir le rôle de PC7 et de la Furine dans la progression tumorale et l'adaptation des cellules immunitaires.
Bénéfices attendus
Les protéines sont des molécules biologiques présentes dans toutes les cellules vivantes. Lors de leur synthèse, elles peuvent nécessiter des modifications pour devenir actives biologiquement. Ces modifications sont mises en œuvre par les PCs et jouent un rôle important dans dans l’acquisition des caractéristiques cancéreuses des cellules, et dans l'adaptation du système immunitaire. Ce projet amènera à une meilleure compréhension du rôle des PCs , PC7 et Furine dans l'établissement des tumeurs. Nous nous intéressons plus particulièrement à ces deux convertases car des inhibiteurs spécifiques pourraient être utilisés comme de nouvelles thérapies ciblées seuls ou en combinaison avec des agents déjà existants et/ou la radiothérapie pour le traitement de certains cancers.
Procédures
2912 animaux seront soumis à deux gestes invasifs consécutifs pour être tatoués et génotypés par le personnel qualifié et expérimenté de notre établissement utilisateur: 1/ Identification par tatouage digital (réalisé une fois et durée de quelques secondes) et 2/ biopsie de la queue (réalisé une fois et durée de quelques secondes). Pour l'étude de la prolifération tumorale nous implanterons des cellules tumorales d'adenocarcinomes chez 1680 animaux. Les injections auront lieu une fois et durent 5 minutes. Les traitements avec la chimiothérapie seront faits 3 fois par semaine et durent moins d'une minute. Les traitements par irradiation des tumeurs durent entre 3 et 15 minutes et sont répétées deux fois à deux jours d'intervalle. Enfin le modèle de métastases hépatiques nécessitera une chirurgie réalisée sur 1008 animaux en 20 minutes par souris, une seule chirurgie par animal. Le suivi des tumeurs par bioluminescence dure entre 6 et 25 minutes, une à deux fois par semaine.
Impact sur les animaux
Le génotypage est composé de deux actes techniques invasifs, le tatouage au niveau des phalanges et/ou des coussinets et la biopsie de la queue qui consiste en un prélèvement de l'extrémité de la queue. Ces deux gestes provoquent une très légère douleur. L'animal est maintenu en contention pendant les deux actes et donc tout au long de la procédure ce qui est une source de stress. Le développement de tumeurs ou de metastases hépatiques peuvent générer des souffrances se manifestant par des pertes d’appétit donc de poids, des signes physiques ou moteurs. L'irradiation peut induire des irritations locales pour les tumeurs sous-cutanées. Toutes les douleurs liées au protocole seront prises en charge et des mesures compensatoires seront appliquées.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. Les tumeurs et les organes seront collectés pour analyses immunohistochimiques, transcriptomiques et protéomiques.
Remplacement
Des tests sur des cellules tumorales et des cellules immunitaires en culture in vitro nous ont déjà permis de déterminer certains effets de l'inhibition de PC7 et de la Furine. Nous avons aussi utilisés des organoides pour intégrer une structure tridimensionnelle à nos cultures de cellules tumorales ainsi que des co-cultures (cellules tumorales et cellules immunitaires). Cependant, l’utilisation de modèles in vivo comme la souris est indispensable à la compréhension des mécanismes d’action des PCs dans un organisme entier proche de l'homme, incluant lors du développement tumoral, le microenvironnement, les contraintes physiques, le système vasculaire et le système immunitaire, qui ne sont pas retrouvés in vitro. Cette étape est également nécessaire puisque nous envisageons une potentielle et future utilisation chez l’homme comme thérapie.
Réduction
Les études statistiques seront réalisées pour comparer 4 groupes ( WT, Furin Fl/Fl*CD4-Cre+, PC7 KO/KO et PC7 KO/KO*Furin Fl/Fl*CD4-Cre+). Afin de limiter le nombre d'animaux, tous les individus porteurs d'un génotype d'intérêt seront utilisés dans nos expériences de prolifération tumorale mais aussi pour des approches in vitro réalisées à partir de prélèvements post-motem (comme par exemple l'isolation des cellules immunitaires à partir de la rate ou de la tumeur). Pour réduire le nombre d'animaux, nous avons calculé le nombre minimal de souris par groupe pour atteindre une puissance statistique satisfaisante qui correspond à 14 souris ( 7 mâles et 7 femelles) pour l’analyse de survie par le test de Kaplan-Meyer (atteinte de points limites). Nous prévoyons de répéter 3 fois les expériences, avec des lots de 14 souris pour les implantations sous-cutanées. Le sexe des animaux n'ayant pas d'influence sur nos résultats, nous utiliserons des animaux femelles et mâles
Raffinement
Le bien-être de l’animal au quotidien est nécessaire au bon déroulement de nos reproductions et expériences, mais également à la reproductibilité de nos résultats. Les animaux sont hébérgés dans des cages aux normes (au minimum 2 par cage et 5 au maximum) suivant l'âge et le poids des animaux. Des enrichissements (maisons rouges, jouets) sont présents dans les cages. Au cours de nos expériences, un suivi attentif quotidien des animaux est fait par du personnel compétent et formé, weekend, vacances et jours fériés compris. Les animaux en expérimentation sont pesés un fois par semaine, dès qu'une perte de poids est observée, du nursing et une pesée quotidienne est mis en place. Une fiche de suivie des animaux est remplie par le personnel de l'animalerie. Des mesures compensatoires sont prises si nécessaires. En revanche si l'état de l'animal malgré les mesures compensatoires ne s'améliore pas, le responsable de projet décidera de l'arrêt de l'expérience pour cet animal. Au moindre doute, nous ferons appel aux conseils de notre vétérinaire ou de la structure du Bien-Etre Animal (SBEA). Des injections d'analgésique pourront être réalisées et renouvelées en fonction de la souffrance de l'animal. Des tapis chauffants seront également utilisés dès l’anesthésie des souris, pendant l’opération, et lors de la phase de réveil.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris comme modèle car c'est un animal de petite taille, facile à héberger et à manipuler. Les séquences peptidiques des convertases sont bien conservées entre l'homme et la souris. De plus, l’organisation du système vasculaire de la souris et sa relation avec le microenvironnement tumoral sont très proches de ceux observés chez l’homme. Enfin, nous avons des modèles transgéniques disponibles uniquement chez la souris pour lesquels nous pourrons utiliser des lignées tumorales syngéniques. Les souris seront tatouées et génotypées entre 7 et 12 jours après leur naissance. Dans les expériences d’implantation de cellules tumorales, les souris auront entre 14 et 16 semaines . Ces adultes présentent de bonnes réponses immunitaires et sont faciles à manipuler.
Appétit hédonique : dimorphisme sexuel et rôle du microbiote chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Pour étudier comment l'appauvrissement de la flore intestinale modifie l'appétit pour les aliments sucrés ou gras, et pourquoi l'effet diffère selon le sexe, 1 032 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, toutes tuées à l'issue pour récupérer leurs tissus. Les procédures comprennent un cocktail d'antibiotiques et d'antifongiques qui peut provoquer une inflammation intestinale, des injections sous la peau deux fois par jour pendant quatre semaines, soit 56 par souris, et un gavage de glucose suivi de sept prises de sang à la queue en deux heures. Pour mesurer ce qu'elles mangent, les souris sont isolées jusqu'à quatre semaines, deux au plus pour la majorité. Une perte de 20 % du poids en une semaine constitue un point limite. Le porteur prévoit aussi des tests comportementaux "adaptés au modèle de dépression", dont il écrit qu'ils peuvent être stressants, sans les nommer.
Objectifs
L'appétit, la satiété et les préférences alimentaires sont influencés par le microbiote intestinal. Plusieurs études récentes indiquent que chez la souris, l'absence ou l'appauvrissement du microbiote intestinal augmentent la consommation d'aliments appétents tels qu'une solution de saccharose, des granulés de saccharose ou des aliments riches en lipides avec un effet potentiel du sexe. Dans cette étude, nous évaluerons l’effet de la déplétion du microbiote intestinal dans notre modèle sur les états émotionnels afin de comprendre les facteurs qui sous-tendent le dimorphisme sexuel observé ainsi que le rôle d'une hormone gastro-intestinale dans l’effet de la déplétion du microbiote intestinal sur la prise alimentaire hédonique.
Bénéfices attendus
Les données issues de ce projet contribueront à une meilleure compréhension des influences du microbiote intestinal selon le sexe sur l’appétit hédonique et des mécanismes associés. Cette étude chez l’animal est nécessaire pour permettre d’envisager par la suite des études plus appliquées dans des modèles de troubles du comportement alimentaire par exemple ou chez l’Homme.
Procédures
Le test de tolérance au glucose sera mené sur des animaux vigiles, une seule fois par animal. Une administration intragastrique avec une solution de glucose sera réalisé. Cette intervention prendra de 10 à 15 secondes par animal. Sept prélèvements de sang au niveau de la queue seront réalisés par ponction de la veine caudale afin de recueillir une goutte de sang par prélèvement. La durée de l’intervention (contention, ponction, prélèvement) sera de 30 secondes par animal. Les prélèvements s’étaleront sur deux heures. Des administrations sous-cutanées bi-quotidiennes pendant 4 semaines seront réalisées sur des animaux vigiles, ce qui représente 56 injections par souris. L'injection prendra de 15 à 30 secondes par animal. Les mesures de prise alimentaire nécessitent un isolement des souris. Cet isolement pourra durer jusqu'à 4 semaines. Il n'excèdera pas 2 semaines pour la majorité des souris.
Impact sur les animaux
L’administration d’un cocktail d’antifongique/antibiotiques pour dépléter le microbiote digestif peut induire des modifications de la motilité intestinale, une augmentation de l’hydratation des selles et une inflammation intestinale modérée. L’hébergement en individuel peut engendrer un stress chez la souris. Les tests de tolérance au glucose nécessitent une étape d'administration intragastrique et une ponction de sang au niveau de la veine caudale. Ces actions peuvent entraîner du stress ou de la douleur chez les souris. Les tests comportementaux adaptés au modèle de dépression peuvent être stressant pour les souris. Les autres interventions ne devraient pas entraîner d'autres souffrances ni d'angoisses.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les tissus biologiques, indispensables pour mener les expérimentations en lien avec les questions de recherche du projet.
Remplacement
Cette étude comprenant des mesures neuro-comportementales ne peut être ni réalisée in vitro ni modélisée in silico. Elle nécessite donc l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu a été déterminé grâce à des données issues de la littérature et des travaux antérieurs au sein de l’équipe. Le nombre d’animaux prévu permet d’effectuer des analyses statistiques qui permettront de détecter des différences neurocomportementales ou de réponses physiologiques entre les groupes expérimentaux. La réalisation d’une expérience pilote permettra de choisir des doses d’agents pharmacologiques efficaces sur nos paramètres d’intérêt sur un nombre limité d’animaux afin de garantir le succès des procédures concernées. L’utilisation d’un plan d’étude croisé (administration consécutive des différentes doses du traitement au même sujet) permet de limiter le nombre d’animaux utilisés dans l'expérience pilote.
Raffinement
Les souris seront logées en groupe de 4 par sexe, dans des cages enrichies offrant des zones où elles pourront se dissimuler. Un surenrichissement de la cage sera prévu lors des phases d'hébergement individuel (ajout de matériel de nidification supplémentaire et stimulant le comportement exploratoire). De même, les souris seront habituées à l'administration intragastrique et à la contention avant le test de tolérance au glucose. Les souris seront pesées régulièrement, et elles seront toutes observées chaque jour afin de prévenir la survenue d’un potentiel problème. Dès que nécessaire, des analgésiques seront utilisés pour prévenir la douleur. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués, comme la perte de poids >20% du poids sur une semaine.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement utilisé pour les recherches sur le comportement alimentaire en raison de ses réponses reproductibles permettant une robustesse des résultats générés. L’abondance des données dans la littérature sur les mécanismes de régulation de la prise alimentaire dans cette espèce permet d’autre part le raffinement des méthodes (outils analytiques disponibles évitant la mise au point de certaines méthodes sur des animaux supplémentaires). Enfin, nous disposons déjà de données préliminaires sur ce modèle animal. Nous avons décidé de travailler sur des individus « jeune adulte » âgées de 7-8 semaines à l’arrivage pour éviter les effets liés au développement d’une part et au vieillissement d’autre part.