Procédures modérées

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  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
Souris : 600
Rats : 600
Souffrances
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Devenir
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600 souris et 600 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chaque animal voyant son accès à l'eau réduit à une plage de trente minutes à quatre heures par jour, pendant cinq jours. Ils reçoivent les substances testées en une fois ou par perfusion lente, en administration unique ou répétée sur plusieurs semaines, puis leur aversion pour des solutions amères est mesurée. 900 sont tués parce que les effets à moyen et long terme des substances restent méconnus, les 300 animaux témoins pouvant être réutilisés après accord du vétérinaire. L'objet réel est d'ajuster le goût de candidats médicaments pour que les patients suivent mieux leur traitement, bénéfice formulé au conditionnel face à une soif imposée et à des substances qui peuvent provoquer, selon les termes du porteur, une gêne ou une sensation de mal-être.

Objectifs

L’objectif principal de ce projet est de déterminer comment différentes molécules (candidats médicaments en cours de développement) ayant une potentielle interaction avec les récepteurs gustatifs et/ou les voies impliquées dans la perception gustative au niveau du SNC affectent les préférences et les aversions gustatives chez l’animal. La réponse gustative des animaux en présence de ces molécules sera analysée à travers des tests d'aversion (notamment pour des substances amères). En effet, de nombreux médicaments peuvent altérer le goût, influençant ainsi l'appétit et l'adhésion au traitement. En identifiant et en caractérisant ces effets dès les phases de développement, il est possible d'optimiser les formulations médicamenteuses pour minimiser les impacts négatifs sur le goût et le comportement alimentaire.

Bénéfices attendus

En évaluant les effets des candidats médicaments ayant une potentielle interaction avec le goût, il devient possible de concevoir des traitements mieux tolérés, favorisant une meilleure adhésion des patients à leur régime thérapeutique. Une adhésion accrue mène généralement à une efficacité thérapeutique optimisée, améliorant ainsi les résultats de santé pour les patients.

Procédures

La principale intervention subie par les animaux est la préhension des animaux et l'administration des substances d'essais en bolus d'une durée de quelques secondes ou par perfusion lente de quelques minutes.. Les administrations peuvent être uniques ou répétées pendant plusieurs jours ou quelques semaines en fonction de l’objectif de l’étude. Les animaux ont un accès à l'eau limité de 30 minutes à 4 heures par jour pour une période maximale de 5 jours.

Impact sur les animaux

L'accès à l'eau est limité à une période journalière définie (sessions d'habituation et de test) ce qui peut entrainer une sensation de soif et un stress temporaire. Les manipulations/contentions réalisées notamment pendant les phases d'administration ou de prélèvements peuvent également entrainer un léger stress. Par ailleurs, certaines substances testées peuvent provoquer une gêne ou une sensation de mal-être.

Devenir

Tous les animaux ayant reçu une substance d’essai dont les effets à moyen et long terme sont méconnus seront euthanasiés en fin d’étude afin de s’assurer que le traitement expérimental n’induira pas d’effet délétère sur l’animal. Les animaux contrôles peuvent être réutilisés après l’approbation du vétérinaire.

Remplacement

Dans le cadre du développement des médicaments, des tests in vitro ont déjà eu lieu avant l'utilisation de l'animal, ce qui constitue un point de départ permettant de générer des données préliminaires et d’effectuer un tri moléculaire. En vue de réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet, seules seront testées les molécules qui ont montré un impact potentiel sur la sensibilité gustative.

Réduction

Les mesures de réduction s'intégrant à la règle des 3Rs vont consister à utiliser le plus petit nombre d’animaux possible pour chaque étude permettant d'obtenir des données suffisantes pour interpréter les résultats de façon correcte et d’éviter ainsi une répétition inutile des études. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude sera optimisé de façon à intégrer dans une même expérience la comparaison par rapport à un groupe contrôle négatif et éventuellement à un contrôle positif si cela s'avère pertinent. Nos données historiques indiquent qu’un effectif de 10 animaux est généralement nécessaire pour atteindre une sensibilité correcte du test.

Raffinement

Les mesures de raffinement s'intégrant à la régle des 3Rs vont consister en un suivi des points limites clairement définis et spécifiques pour chaque procédure, permettant de stopper l'étude et/ou d'euthanasier, de façon précoce, tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids). De plus, les animaux sont suivis par le vétérinaire et manipulés fréquemment par des techniciens préalablement formés et attentifs, prêts à agir lorsque les critères d'interruption prédéfinis sont atteints. Par ailleurs, et au quotidien, un enrichissement complet est fourni aux animaux, celui-ci inclut dans leur hébergement : litière, objets de nidification, objets à ronger, présence de congénères Lorsque nécessaire, les animaux sont anesthésiés et analgésiés. Le programme d’anesthésie et d’analgésie est défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance

Choix des espèces

Les rongeurs (rats et souris) demeurent l'espèce privilégiée pour évaluer les effets de candidats médicaments sur la sensibilité gustative. Les procédures utilisées sont largement décrites dans la littérature. Tous les animaux seront utilisés à partir de 4 semaines de développement (après sevrage) que ce soient des rats ou des souris, conformément à la littérature.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 300
Souffrances
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Devenir
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 300

Rendues sensibles par un antibiotique injecté dans l'abdomen, 300 souris de six à sept semaines sont ensuite infectées par gavage avec une souche pathogène de Clostridioides difficile. Les procédures sont classées d'un niveau de souffrance modéré et toutes les souris sont tuées à la fin. Elles reçoivent trois injections vaccinales sous la peau et deux prises de sang à la mandibule, avec un recueil de selles tous les deux jours, l'infection provoquant deux à trois jours de diarrhée et une perte de poids de 5 à 15 %. Le porteur justifie la mise à mort par l'infection elle-même et par l'analyse des tissus, et présente la vérification des candidats vaccins chez l'animal comme "exigible réglementairement" avant toute phase clinique.

Objectifs

Clostridioides difficile (C. diff) est la première cause de diarrhées bactériennes associées aux soins chez l’adulte dans les pays développés et en particulier en France (> 24000 cas par an, dont 14 % de formes compliquées). La mortalité associée aux infections à C. difficile (ICD) est de l'ordre de 3%. Les ICD peuvent évoluer sur un mode épidémique avec la survenue de cas groupés d’infection voire de véritables épidémies locorégionales. Elles représentent un coût sanitaire important pour nos sociétés, en raison de l’augmentation des durées moyennes de séjours et des surcoûts liés à leur prise en charge spécifique. Une antibiothérapie est le plus souvent efficace pour traiter une infection liée à C. difficile, mais les rechutes sont fréquentes (environ 20% des patients). La vaccination est la meilleure approche à long terme pour réduire le nombre de ces infections. Le but de cette vaccination est de lutter contre le développement de la bactérie au niveau du tube digestif et donc de réduire les symptômes ainsi que la dissémination de la bactérie dans l’environnement. Les antigènes testés ont démontré in vitro et in silico des qualités requises pour être considéré comme un bon antigène. Il est toutefois nécessaire de réaliser des tests in vivo dans un modèle d'infection chez la souris qui permet d'étudier la réponse immunitaire induite par la vaccination. L'objectif de ce projet est d'obtenir une preuve de concept de l'efficacité in vivo de ces nouveaux antigènes. Une analyse de l’immunité des animaux sera vérifiée avant et après immunisation. L'efficacité vaccinale sera évaluée par le suivi de la présence de la bactérie pathogène dans le tube digestif (par numération de la bactérie dans les fèces des animaux), une analyse de l’inflammation intestinale et ceci sera corrélé à la réponse immunitaire.

Bénéfices attendus

Le développement de nouvelles méthodes de prévention des infections à C. difficile permettrait d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients et limiter le risque d’infections communautaires et nosocomiales et de diminuer la dissémination de cette bactérie pathogène dans l’environnement. Le développement d'un vaccin permettrait de prévenir les infections à C. difficile ou leur récidive. Les antigènes vaccinaux utilisés dans cette étude sont des facteurs impliqués dans la colonisation par la bactérie du tube digestif et des facteurs de virulence. Si une réponse immunitaire efficace est induite lors de ces essais de vaccination, la bacterie sera limitée dans son développement et les symptomes cliniques de l'infection ne seront donc plus visibles.

Procédures

Le modèle nécessite 3 types d’actes expérimentaux à savoir les immunisations par voie sous-cutanée, l’administration par voie orale de C. difficile (un gavage unique durant la procédure, qui dure moins de 10 secondes par animal) et une injection intrapéritonéale d’antibiotique sous anesthésie locale (une seule injection durant la procédure, anesthésie locale par pommade 10 min avant l'injection qui dure moins de 10 secondes). De plus, le recueil de selles fraiches sera réalisé tous les deux jours, sur la durée de l'essai, ce recueil dure moins d'une minute. Le prélèvement de sang sera réalisé par voie submandibulaire sur animaux vigiles mais anesthésiés localement par lidocaïne, 2 prélèvements à J-52 et J-5. Le prélèvement sera réalisé très rapidement (moins d'une minute) par une personne très expérimentée.

Impact sur les animaux

Le modèle nécessite 3 types d’actes expérimentaux à savoir l’administration par voie orale de C. difficile et 3 injections par voie parentérale (sous-cutanée) pour les immunisations, 1 injection intrapéritonéale (moins de 5 secondes) d’un antibiotique et 2 prélèvements sanguins (moins de 10 secondes) par voie submandibulaire. Suite à l’infection, le modèle peut induire des diarrhées allant de 2 à 3 jours et des pertes de poids qui varient entre 5 et 15% du poids initial des animaux. Les nuisances suite aux infections peuvent être considérées comme modérées. Un arrêt de la diarrhée et un retour au poid initial est généralement observé 3 jours après l'infection. La procédure de gavage par voie orale occasionne pour les animaux une angoisse modérée, de courte durée (moins de 5 secondes) ; le prélèvement de fèces n’occasionne aucune douleur mais peut provoquer une angoisse légère (de très courte durée) dans la mesure où il nécessite de manipuler l’animal.

Devenir

Ayant été infectés par une souche pathogène de C. difficile, et en raison de l'interet de l'analyse des prélèvements des tissus, tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure.

Remplacement

Plusieurs tests in vitro et in silico ont permis d'évaluer l'intérêt des candidats vaccins. L'étape de vérification de leurs qualités antigéniques in vivo est exigible réglementairement avant toute nouvelle phase de développement clinique. Le recours à l'animal est indispensable pour valider l'effet thérapeutique. La reconstitution des interactions entre, l’hôte, son système immunitaire et les pathogènes sont complexes et à ce jour aucun modèle in vitro ou in silico n'est capable de reproduire la complexité de ce processus dans son intégralité.

Réduction

Une planification statistique minutieuse a permis de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés au nombre de 300, tout en préservant la validité statistique de l'étude. Afin de pouvoir conclure à l'issue de ces expérimentations sans avoir besoin de les répéter, 12 animaux par groupe seront nécessaires.

Raffinement

Les animaux seront hébergés avec suffisamment d'espace, par groupe de 5 avec comme enrichissement un tunnel de carton et du papier pour construction de nids. Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux subissent le minimum de stress possible. En particulier, les litières seront changées de façon hebdomadaire et les animaux auront un accès direct et illimité à l'eau de boisson et à la nourriture. La procédure d'expérimentation sera pratiquée en utilisant des anesthésiques permettant de limiter la souffrance des animaux qui bénéficieront d'une procédure d'euthanasie anticipée et une sortie d'étude prématurée en cas d'atteinte des points limites éthiquement non acceptables. Des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

La souris est l'animal le plus utilisé dans le modèle de colonisation par C. difficile car il reproduit de façon rapide et reproductible cette pathologie. Les souris seront manipulées à l'âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité d'utiliser des animaux ayant atteints l'âge adulte et qui répondent au modèle de colonisation par C. difficile.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Souris : 126
Souffrances
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▲ 126
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Devenir
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 126

Les souris subissent cinq injections sous-cutanées par semaine pendant dix, vingt-huit ou quarante-deux jours, ou une incision dorsale sous anesthésie pour implanter une mini-pompe diffusant un inducteur de fibrose pendant sept à vingt-huit jours. 126 souris âgées de six à huit semaines sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Le produit injecté enflamme et épaissit la peau, les poumons et les reins, ce qui reproduit une partie de la sclérodermie systémique pour y repérer des pièges extracellulaires de neutrophiles. Le porteur annonce une surveillance rapprochée destinée à détecter des points limites "préalablement établis", sans indiquer lesquels.

Objectifs

La sclérodermie systémique est une maladie qui modifie et épaissit la peau et d’autres organes les empêchant de fonctionner correctement. Il n’existe pas encore de traitement efficace. Certains globules blancs de notre organisme (les neutrophiles) sont capables d’éjecter autour d’eux un ensemble de molécules que l’on appelle NETs et qui dans des conditions normales forment des pièges à bactéries. Cependant, ces molécules peuvent être libérées de façon incontrôlée et être impliquées dans la progression de certaines maladies. Le rôle des NETs dans la sclérodermie est encore mal compris. Nous avons montré que des neutrophiles de patients libérent plus de NETs que ceux de sujets sains lorsqu’ils sont stimulés in vitro. Dans ce projet, nous visons à mettre en évidence l’existence de NETs dans des souris chez lesquelles nous aurons reproduit en partie la sclérodermie afin de pouvoir tester dans le futur des médicaments qui empêcheraient la formation des NETs et qui potentiellement freineraient l’avancement de la maladie.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet permettra d’acquérir des connaissances supplémentaires sur les phénomènes mettant en jeu les NETs dans les tissus et dans la circulation sanguine lors de la progression de la maladie et ainsi démontrer la pertinence de chacun des modèles pour l’utilisation ultérieur d’un inhibiteur de NETs. A plus long terme, cela nous permettra de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant les NETs dans un contexte de sclérodermie systémique.

Procédures

Dans une première procédure, les souris subiront une injection sous-cutanée d'une solution induisant la fibrose ou d'une solution saline, 5 fois par semaine pendant 10, 28 ou 42 jours. Dans une seconde procédure, les souris subiront 1) une injection sous-cutanée d'une solution d'anesthésiant, 2) une incision au niveau dorsal pour créer une poche sous-cutanée dans laquelle sera implantée la mini-pompe osmotique contenant une solution induisant la fibrose ou une solution saline et 3) une suture. La durée de l'intervention sera de 10 à 15 minutes et la diffusion sous-cutanée de la solution fibrosante durera 7, 18 ou 28 jours.

Impact sur les animaux

L’injection sous-cutanée peut causer une douleur légère de courte durée. La manipulation, l’anesthésie et l’intervention chirurgicale peuvent être des sources importantes de stress physiologique et psychologique chez la souris. Lors de la pose de la mini-pompe, les souris peuvent ressentir de la douleur ou de l’inconfort à l’endroit de l’implantation. Les injections répétées ainsi que la diffusion sous-cutanée des inducteurs de fibrose induisent une inflammation et un épaississement des tissus cutané, pulmonaire et rénal.

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées à l'issue de la procédure. En effet, l'analyse du système immunitaire et des NETs en particulier nécessite la mise à mort pour le prélèvement et l'analyse des organes.

Remplacement

Les résultats précédemment publiés par la communauté scientifique nous ont confirmé qu’il n’existe pas d'autre possibilité que l'animal nous permettant de reproduire les mécanismes biologiques complexes mettant en jeu plusieurs types cellulaires au cours de la sclérodermie systémique. Notre projet nécessite donc l’utilisation d’un modèle animal.

Réduction

Pour nos expérimentations, nous avons calculé le nombre d'animaux nécéssaire au plus juste grâce à un logiciel de statistique afin de limiter le nombre de souris utilisées. Pour l’analyse des résultats a posteriori, des tests statistiques adaptés seront utilisés. Une répartition aléatoire des animaux sera réalisée dès leur arrivée. Une banque de tissus sera récupérée pour éviter de refaire des expériences dans l’avenir.

Raffinement

Nous utiliserons une mini-pompe pour faire diffuser l'inducteur de fibrose dans la peau, évitant les injections répétées. Le deuxième inducteur de fibrose que nous utiliserons est très instable dans le temps et nécessite d’être préparé extemporanément. Dans le cas des injections répétées de ce second inducteur, les injections seront réalisées par deux expérimentateurs au niveau du dos de l’animal. Une rotation systématique dans le sens des aiguilles d’une montre sera faite afin de ne pas injecter quotidiennement au niveau du même site. Par ailleurs, ces expériences (injections multiples ou implantation pompe) ne se feront pas en un seul essai (126 animaux) mais seront fractionnées de façon à travailler sur des groupes plus petits améliorant la prise en charge de chacune des souris. Dans le cas de l’implantation de la mini-pompe, une analgésie pré-opératoire sera effectuée par injection sous-cutanée de buprénorphine. Une surveillance post-opératoire rigoureuse sera mise en place après l’intervention pour détecter tout signe de douleur, d’infection ou autres complications. Les animaux feront l’objet d’une surveillance rapprochée afin de détecter les points limites préalablement établis et d’éviter ainsi tout stress et souffrance. De la naissance à la mort, les animaux seront hébergés dans des conditions optimales incluant un enrichissement.

Choix des espèces

Il n’existe aucun modèle cellulaire capable de reproduire la complexité des interactions entre le système immunitaire, le système vasculaire et les tissus. La souris est considérée comme le modèle le plus approprié à l’étude de ces interactions complexes et plus particulièrement à l’étude du système immunitaire. En effet, la maturation ainsi que la réponse à un stimulus du système immunitaire murin sont très proches de celles de l’Homme. Les souris utilisées dans ce projet seront des souris « jeune adulte » âgées de 6 à 8 semaines. Les souris à cet âge ont un système immunitaire mature, essentiel pour modéliser la réponse inflammatoire et fibrotique propre à la sclérodermie. En termes de poids et de taille, les souris de 6 à 8 semaines sont assez robustes pour tolérer les injections répétées sans causer de stress excessif pouvant conduire à une mort prématurée. Les souris de cet âge peuvent par ailleurs subir l’intervention chirurgicale associée à l’implantation de la mini-pompe sans complication post-opératoire. Enfin, ce stade de développement permet une tolérance à la mini-pompe sous-cutanée et favorise une diffusion homogène de l'inducteur de fibrose.

  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 570
Souffrances
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Devenir
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 120
 450

570 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 450 tués et 120 transférés vers un autre projet après accord du vétérinaire. Ils reçoivent le candidat médicament par voie orale, une à deux fois par jour pendant six mois, passent deux tests de mémoire, huit séries d'observations neurologiques, des évaluations d'anxiété et des tests de réflexes auditifs deux fois par semaine pendant six semaines, avec jusqu'à huit prélèvements sanguins dans une même journée. La molécule agit sur des cellules du cerveau dont l'activation excessive est associée à des troubles dégénératifs et psychiatriques, et le porteur reconnaît que ses effets indésirables ne sont pas prévisibles au départ. Parmi les bénéfices attendus, il inscrit une amélioration des connaissances scientifiques "pour le rat", et décrit l'animal comme un "passage obligatoire" avant toute administration à l'être humain.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets sur la mémoire, l’anxiété, le comportement général de l’animal, l’activité locomotrice, la coordination motrice, les différents réflexes neurologiques, sur la température corporelle et le poids chez le rat d’un candidat médicament induisant des modifications au niveau des cellules spécifiques du cerveau. Ces cellules fournissent un mécanisme contre les blessures et les infections, mais l'activation chronique ou excessive est considérée comme préjudiciable et a été impliquée dans de nombreux troubles dégénératifs et psychiatriques.

Bénéfices attendus

Ce projet permet de vérifier que des composés activant les cellules spécifiques du cerveau n’induisent pas de troubles dégénératifs et psychiatriques en fonction des expositions dans le sang. Ce projet permettra également de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour le rat grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux seront administrés avec les composés à tester par voie orale (-2 min par administration généralement 1 administration / jour pendant 3 mois et jusqu’à 2 administrations par jour pendant 6 mois au maximum) puis auront 2 tests de mémoire d’une durée maximale de 40 min et 4 fois par test en 6 mois. Les animaux seront évalués d'un point de vue neurologique par une série d'observation pour une durée maximum d’1h et 8 fois en 6 mois. L’anxiété sera évaluée pour une durée maximum de 5 minutes et 4 fois en 6 mois. Enfin, des reflexes auditifs seront évalués pour une durée maximum de 30 minutes et 2 fois/semaine sur 6 semaines. Des prélèvements de sang sur animal vigile ou anesthésié pourront être effectués (2 minutes par prélèvement) avec un maximum de 8 prélèvements par jour et 6 jours non consécutifs sur 6 mois et des prélèvements de tissus pourront être réalisés sur animaux anesthésiés en fin d'expérience.

Impact sur les animaux

La manipulation lors du passage en cage d’hébergement aux arènes de test ou pour induire l’anesthésie ou lors de l’administration du composé à tester pourra induire un stress mineur de courte durée. Lors de certaines administrations nécessitant une aiguille, telles que l'induction de l'anesthésie, ainsi que lors des prélèvements, les animaux pourront aussi subir une douleur légère et brève liée à la piqûre avec une aiguille. L'administration par voie orale qui se fera sur plusieurs mois pourra induire un léger stress de courte durée à chaque administration. L'administration sous cutanée sur plusieurs jours pourra induire un léger stress de courte durée à chaque administration. L’anesthésie peut induire un stress à l’endormissement. Dans le test de coordination motrice, les animaux pourraient ressentir un léger stress par le fait de devoir s’accrocher à un axe en rotation. Ils pourront également resssentir un stress léger lié à la chute de l’axe ou de l'arène surélevée. Dans le test de stimulation auditive, les animaux pourraient ressentir un stress par la contrainte de l'espace disponible et les stimulations auditives.Les effets potentiellement indésirables du/des produits testés ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Les effets potentiellement indésirables feront l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques.

Devenir

Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal ou réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur l'établissement d'une lésion ou d'un dysfonctionnement du système nerveux central ou périphérique. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques : 60 (30 mâles et 30 femelles) / par groupe. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales (manipulation des animaux, habituation à la contention et habituation aux arènes expérimentales)• L'utilisation d'anesthésie adaptée associée à une analgésie pour la réalisation des prélèvements

Choix des espèces

Le rat est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets d'un produit sur la mémoire, l'anxiété et les potentiels effets secondaires d'un produit sur le système nerveux central, la coordination motrice, l'activité locomotrice spontannée du fait des homologies entre le comportement humain et de ce rongeur et des homologies structurelles entre le système nerveux humain et de ce rongeur. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 800
Souffrances
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▲ 416
▲ 384
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Devenir
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 800

Nées et élevées sans aucun germe, 800 souris reçoivent par gavage les matières fécales de nouveau-nés grands prématurés. Elles subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré et sont toutes tuées pour prélèvement d'organes. 128 souriceaux de 25 jours voyagent quarante minutes en camion vers un second établissement, où ils sont maintenus deux semaines avant d'être tués à 38 jours. Le porteur affirme qu'il n'existe à ce jour ni modèle informatique ni méthode de laboratoire capable de répondre à la question posée, et que le recours aux animaux non-humains est donc "indispensable".

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’oesophage 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.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 1027
Souffrances
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▲ 880
▲ 147
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Devenir
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 430
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 597

Une perte de poids rapide, une difficulté respiratoire, un dos voûté ou un isolement déclenchent la mise à mort. 1 027 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le génotypage passe par le prélèvement d'un morceau de queue sous anesthésie gazeuse, les souris immunisées reçoivent des injections dans l'abdomen suivies de quatre prises de sang à la mandibule, et celles qui servent à fabriquer des chimères sanguines reçoivent en plus du busulfan, qui les fatigue et leur fait perdre du poids. Le porteur affirme que la maturation des anticorps ne s'opère qu'au sein d'un "organisme entier". Les souris dont le génotype ne sert pas au projet sont tuées, certaines versées à des procédures de tutorat en animalerie, tandis que 430 animaux repartent en zone d'élevage et 597 sont tués.

Objectifs

Notre projet étudie les processus biologiques complexes qui améliorent l’efficacité de notre système immunitaire. Les mécanismes que nous étudions provoquent volontairement des mutations dans les gènes des anticorps dans le but de les améliorer. Ces mécanismes se produisent naturellement lors d’une infection (ou lors d’une vaccination) et permettent à l’organisme de répondre efficacement et rapidement afin de se protéger contre la maladie. Comme ces mécanismes d’amélioration des anticorps ne peuvent pas être reproduits dans un tube mais se produisent uniquement dans un organisme entier ; nos études nécessitent l’utilisation de la souris, qui possède une réponse immunitaire proche de celle de l’homme. En pratique, nous étudions le système immunitaire et les anticorps de modèles de souris génétiquement modifiés chez lesquels l’amélioration des anticorps est soit augmentée soit diminuée.

Bénéfices attendus

Notre étude est utile pour la société, les scientifiques et les médecins car il est très important de comprendre les processus biologiques qui conduisent aux changements (aussi appelés mutations) des anticorps et donc à leur amélioration. Une meilleure compréhension de ce mécanisme est utile pour l’optimisation des vaccins et des nouveaux médiaments basés sur l'administration d'anticorps thérapeuthiques. Un autre bénéfice est la compréhension de l’apparitions de mutations dans d’autres gènes (appelés oncogènes) qui contribuent à l’apparition de cancers des cellules immunitaires (les lymphomes et les myélomes). Ces études de recherche fondamentale participent à comprendre les mécanismes qui sont à l’origine des cancers. Notre équipe collabore avec une équipe Grecque avec laquelle nous partagerons nos modèles de souris génétiquement modifiées ; nos laboratoires sont complémentaires et notre projet participe à la mise en commun de moyens au service de la recherche pour la société, en Europe.

Procédures

Pour la procédure 1 (Génotypage) les animaux sont soumis au prélèvement d'un morceau de queue sous anesthésie gazeuse courte. Le prélèvement de la biopsie de queue dure moins d'une minute. Pour la procédure 2 (Immunisation), les animaux sont soumis à une ou deux injections intra-péritonéales et 4 prélèvements de sang sous-mandibulaires sous anesthésie gazeuse. Pour la procédure 3 (Reconstitution de chimères hématoppïétiques), les animaux sont soumis à une injection intra-péritonéale, 1 injection sous-cutnée, une injection dans la veine de la queue et 2 prélèvements de sang en sous-mandibulaires sous anesthésie gazeuse. Une injection sur animal vigile, quelque soit sa localisation, dure environ 30 secondes et un prélèvement de sang environ une minute.

Impact sur les animaux

Pour tous les animaux soumis au protocole d'immunisation, l'introduction de l'aiguille va entraîner une faible douleur (aiguille de très petite taille 26G) de courte durée accompagnée d'un stress physique de courte durée. Lors du protocole d'induction des Chimères hématopoïétiques, le traitement au Busulfan implique également l'introduction d'une aiguille qui va entraîner une faible douleur (aiguille de très petite taille 26G) de courte durée accompagnée d'un stress physique de courte durée; l'effet du médicament Busulfan induit un état de fatigue conduisant à une perte de poids transitoire. Le traitement de prévention de la douleur par voie sous-cutanée induit une douleur transitoire et de faible durée suite à l'injection et un stress physique de courte durée.

Devenir

Pour la procédure 1 "Maintien de lignées et Génotypage", sur la totalité des animaux génotypés, les animaux porteurs du génotype sans intérêt pour le projet seront mis à mort. Pour les animaux porteurs du génotype d'interêt, une partie sera inclus dans la procédure 2 "Immunisation", le reste des animaux sera replacés en zone d'élevage. Tous les animaux inclus dans la procédure 2 "Immunisation" et la procédure 3 "Création de chimères hématopoïétique" seront mis à mort à l'issu de l'expérimentation pour analyse.

Remplacement

Bien que nous tentions, autant que possible, de réaliser des expérimentations préliminaires dans des lignées cellulaires (lymphocytes B de souris et/ou humains), certaines fonctions des lymphocytes B telles que les mutations des gènes d'immunoglobulines ou les mutations occasionnées dans les oncogènes nécessite une coopération cellulaire complexe qui ne s'opère qu'au sein d'un organisme entier (mammifère). De ce fait, nos études étant focalisées sur ces mécanismes, l'utilisation de souris génétiquement modifiées pour l'étude des mutations et de l'instabilité du génome est indispensable.

Réduction

Afin de limiter au maximum le nombre d'animaux utilisés et d'éviter la mise à mort de nombreuses souris, en accord avec la règle des 3R, nous planifions les expérimentations pour obtenir l'ensemble des prélèvements souhaités sur chacune des souris. Si les plaques de Peyer sont utilisées pour l'étude de l'hypermutation somatique, la rate et le sérum pourront étre collectés sur ces animaux pour évaluer d'autres méchanismes: pour exemple la rate issue d'une même souris peut servir pour plusieurs expériences in vitro afin de collecter des données cellulaires et moléculaires (activation, prolifération, régulation génique... ). Le nombre de souris utilisé sera réduit au maximum dans la mesure d'un résultat statistique selon les études réalisées précedemment au laboratoire. La significativité des résultats obtenus sera évaluée par un test statistique spécifique au lot de petits nombres. Les animaux de la procèdure 1 qui n'auront pas le génotype attendu pourront être utilisés dans des procèdures de tutorat au sein de l'animalerie.

Raffinement

Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié pour détecter le moindre signe de souffrance. Les personnes amenées à interagir avec les animaux sont systématiquement des personnes formées et compétentes afin de réduire l'impact de l'expérimentation sur l'animal (stress, douleur...) Seuls les animaux immunodéprimés pourraient être fragiles mais leur hébergement dans une animalerie protégée (en conditions exempt de pathogènes et opportunistes) qui garantit leur bonne santé, comparable à celle d'animaux non génétiquement modifiés. L'apparition d'un signe clinique physique inquiétant (perte de poids rapide, difficultés respiratoire, apparence du pelage...) ou comportemental (animal isolé, immobile ou avec le dos voutés....) constitue le point limite de l'expérimentation et entrainera la mise à mort de l'animal. Les souris entrant dans des protocoles expérimentaux sont surveillées quotidiemment et font l'objet d'une évaluation de la douleur via une grille de score. En cas d'évaluation positive de la douleur; les animaux ciblés recevront une médication adpatée. Les gestes douloureux seront effectués le matin afin de permettre un suivi des animaux sur la journée permettant l'administration d'analgésique au besoin.

Choix des espèces

La souris est le plus petit mammifère doté d'un système immunitaire très proche du système immunitaire humain. Le génome de la souris étant très proche du génome humain, le modèle est reconnu comme idéal pour comprendre les mécanismes fins et très complexes qui régulent cette fonction essentielle qu'est l'immunité acquise. Pour la procédure 1 (Maintien de lignées et Génotypage), les soigneurs de l'animalerie protégée de notre site réalisent le prélèvement au moment du sevrage (entre 3 et 4 semaines) Pour les autres procédures ainsi que pour l'euthanasie des animaux à étudier, nous utiliserons des animaux âgés de 8 semaines à 12 mois (dotés d'un système immunitaire mature) selons les besoins de l'étude.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 3325
Souffrances
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Devenir
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 3325

Trois chocs électriques de deux secondes à 0,5 milliampère servent à conditionner la peur chez des souris dont les mères ont été privées de litière et d'enrichissement pendant les vingt et un premiers jours de leur vie. 3 325 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit ces chocs comme n'entraînant pas d'altération de l'état général des animaux, et présente la réponse de stress induite chez les mères et leurs petits comme "nécessaire au projet scientifique". Toutes, géniteurs compris, sont tuées pour prélever le cerveau et des organes périphériques. Il annonce enfin jusqu'à cinq tests comportementaux à l'âge adulte, pour un total de 93 minutes, sans préciser lesquels.

Objectifs

Le stress précoce englobe un large éventail d'événements défavorables survenant pendant la période périnatale critique, tels que la maltraitance, la négligence, la pauvreté, la famine et la séparation parentale. Une des principales conséquences de l'exposition au stress précoce est un risque accru de troubles mentaux à l'âge adulte, notamment le trouble de stress post-traumatique. Ce dernier est associé à des altérations des comportements sociaux et cognitifs et, s'il n'est pas traité, peut avoir un impact grave sur la qualité de vie d'une personne. Des études ont montré que les souris exposées à un stress précoce présentent des anomalies cognitives et psychologiques. Un acteur clé dans ce processus est la microglie, la population résidente de cellules immunitaires du système nerveux central, qui joue un rôle important dans le développement cérébral. Pendant le stress précoce, la fonction de la microglie est perturbée, ce qui entraîne un développement du cerveau anormal, contribuant aux troubles de comportements observés. Les vésicules extracellulaires participent dans le cerveau à la communication entre les cellules. Les vésicules extracellulaires sont capables de transporter une grande variété de molécules avec des effets sur les cellules du cerveau. Cependant, dans le contexte du stress précoce, l'implication des vésicules extracellulaires dérivées de la microglie est inconnue. Par conséquent, l'objectif global de ce projet est d'explorer le rôle des vésicules extracellulaires du cerveau dans les mécanismes à l'origine de l'impact négatif de l'exposition à un stress précoce sur la fonction cérébrale normale chez la souris. Enfin, nous avons démontré des bénéfices sur la santé du cerveau d’approches nutritionnelles permettant une augmentation des acides gras de type Omega-3. Nous testerons dans le projet les effets protecteurs d’une augmentation des Omega-3 dans le contexte du stress précoce.

Bénéfices attendus

Notre étude explorera le rôle des EVs dérivées de la microglie comme nouvelle cible dans la pathologie et la progression des troubles liés au stress précoce. Cela apportera un nouvel éclairage sur les mécanismes impliqués dans les troubles liés au stress précoce en tant que trouble développemental, un domaine de recherche encore peu exploré. Nous prévoyons que de nouvelles cibles moléculaires seront identifiées, ce qui pourrait offrir des perspectives prometteuses pour la compréhension et le traitement des troubles liés au stress précoce. Ce sujet est d'intérêt public actuel en raison du fardeau croissant des sujets souffrants de conséquences de stress précoces et des estimations selon lesquelles environ 60 % des enfants sont exposés à une forme de stress précoce.

Procédures

1- stress précoce : 21 jours en limitation de litière et absence d'enrichissement. 2- procédure chirurgicale durant moins de 30 minutes avec un suivi du bien être des animaux. 3- test de peur conditionnée à l'âge adulte nécessitant une association entre 3 chocs de 2 secondes et 0,5mA d'intensité durant la phase d'acquisition en J1. 4- les souris sont soumises à maxium 5 tests comportementaux à l'âge adulte pour une durée totale de 93 minutes (1 test par jour, séparé de minimum 24heures).

Impact sur les animaux

La procédure chirurgicale est susceptible d'induire un épisode de nuisance chez l'animal nécessitant un suivi de son bien être avant sa complète convalescence. La procédure de stress précoce va induire une réponse de stress chez les descendants et la mère, nécessaires au projet scientifique. Les animaux subiront des chocs électriques de faible intensité pour le test de peur conditionnée, sans entrainer d'altération de l'état général des animaux. les autres tests ne durent que quelques minutes et n'induisent pas d'altération de l'état général des animaux. Les animaux transgéniques utilisés ne présentent pas d'altérations de l'état général de santé.

Devenir

Les animaux incluant les géniteurs seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules du cerveau, ainsi que des organes périphériques nécessaires pour les études du projet.

Remplacement

L'étude des effets du stress précoce nécessite l'utilisation d'animaux vivants, car il s'agit d'un stimulus environnemental qui ne peut être reproduit à l'aide de modèles cellulaires. De même, les comportements ne peuvent être étudiés que chez des animaux vivants et éveillés. L'objectif général du projet est de comprendre les conséquences comportementales et les causes des troubles liés au stress précoce au niveau cellulaire chez la souris. Comme les causes initiales de la pathologie liée au stress précoce sont encore inconnues, il est impossible de les modéliser efficacement en culture cellulaire. Par conséquent, l'utilisation de modèles animaux pertinents et appropriés pour des études in vivo reste une nécessité expérimentale. Ce projet s'efforce d'identifier de tels déclencheurs moléculaires de la pathologie liée au stress précoce, afin que des études futures puissent adopter une approche in vitro. À ce jour, aucune duplication des travaux proposés n'a été identifiée.

Réduction

Pour minimiser le nombre d’animaux utilisés pour ces expériences, nous avons adopté une approche statistique pour calculer les tailles d’échantillons nécessaires par groupe afin de démontrer un effet significatif. Nous avons alors choisi un nombre permettant un équilibre entre la robustesse des données omiques générées malgré la faible puissance statistique liée au nombre de groupes générés. Réduire ce nombre serait prendre le risque de générer des données non concluantes, ce qui pousserait à reproduire ces expériences avec un nombre plus grand et donc à terme consommerait plus d'animaux. La pertinence du nombre dans les destinations expérimentales repose sur la limite de détection du matériel que nous cherchons à évaluer, notamment concernant l'étude des exosomes. Nous ne pouvons réduire ce nombre au risque de passer sous la limite de détection des appareils de mesure.

Raffinement

Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur et la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupes sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire. Enfin, nous avons déjà inscrit ce projet dans un consortium de travail international visant à partager les données afin de limiter les doublons expérimentaux et de conduire à un raffinement des approches de recherche dans la communeauté scientifique.

Choix des espèces

Nous avons changé le paragraphe comme suit : « Ce projet s'inscrit dans la continuité des recherches menées par les porteurs du projet. Leurs données préliminaires ont été générées chez la souris, et l'ajout de nouvelles données issues d’un modèle murin permettra de raffiner les données existantes grâce à une analyse conjointe avec les données nouvellement générées. Dans le cadre d’une étude explorant le lien entre la nutrition et le cerveau, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés aux études in vivo reste une nécessité expérimentale pour comprendre la réalité physiologique de nos résultats. Les stades de développement décrits ici sont conformes à la littérature actuelle, qui suggère que les souris sont les plus susceptibles de développer des symptômes similaires au syndrome post-traumatique pendant le développement postnatal précoce (P0-P21). Par conséquent, nous visons à surveiller les changements dans les vésicules extracellulaires au cours de cette période ainsi qu'à des stades adultes ultérieurs afin de déterminer si ces changements sont durables. »

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 298
Souffrances
▲ -
▲ 100
▲ 168
▲ 30
Devenir
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 298

Jusqu'à vingt injections par animal réparties sur douze semaines, dont l'injection de cellules tumorales sous la peau ou dans le poumon : 298 souris vont être utilisées dans des procédures dont le niveau de souffrance va de léger à sévère. Toutes sont tuées pour prélèvement de tissus, le porteur écartant toute réutilisation au motif qu'elle introduirait une variabilité indésirable. Le projet cherche à établir qu'un défaut du gène de la mucoviscidose augmente l'incidence des cancers, en passant par un modèle transgénique où ce gène est invalidé dans les vaisseaux. Cent souriceaux âgés de 1 à 14 jours sont inclus pour l'étude de la rétine. Le laboratoire indique disposer de sphéroïdes, de puces microfluidiques et de cellules de patients qui lui permettent de se passer d'animaux pour la majorité de ses expériences, et juge malgré tout l'approche sur "organisme entier" nécessaire pour suivre la formation des tumeurs.

Objectifs

Ces dernières décennies, les nouvelles thérapies de transplantation pulmonaire et celles visant à corriger l’expression du gène responsable de la mucoviscidose, ont permis à ces patients de dépasser les 40 ans. L’augmentation de l’espérance de vie des patients a également accentué l’apparition de nouvelles comorbidités associées à cette maladie, dont un risque accru de développer plusieurs types de cancers (cancers digestifs, pulmonaires, cutanés, etc.). Dans ces comorbidités, la composante vasculaire y est affectée mais encore peu étudiée. Néanmoins, nos travaux ont démontré que le gène responsable de la mucoviscidose avait un rôle insoupçonné dans les cellules endothéliales, en promouvant une dysfonction/inflammation endothéliale qui est également impliquée dans les pathologies menant à l’apparition de cancers (ex : obésité, diabète, inflammation chronique de l’intestin). De plus l’expression du gène responsable de la mucoviscidose est souvent réprimée dans de nombreux cancers et un haut taux de ce gène est corrélé à une mauvaise survie des patients. Notre projet vise donc à démontrer l’augmentation de l’incidence de cancer dans un modèle de souris déficiente pour le gène responsable de la mucoviscidose, puis d’expliquer comment une dysfonction des cellules endothéliales serait associée à ce développement tumoral. Nos différents travaux publiés et en cours démontrent l’implication des cellules endothéliales dans ce phénomène, mais dans une optique de transfert vers la clinique requiert le passage dans des modèles animaux vivants qui reproduisent de façon pertinente la physiologie des tumeurs et les réponses immunitaires systémiques associées.

Bénéfices attendus

Les dernières avancées thérapeutiques ont permis aux patients atteints de mucoviscidose de voir leur qualité et espérance de vie augmentées de façon significative. En revanche de nombreuses comorbidités préjudiciables à leur santé sont également apparues. Parmi celles-ci des atteintes cardiovasculaires et un risque élevé de cancers gastro-intestinaux, qui est maintenant pris en charge par un dépistage précoce chez ces patients. Ce risque élevé est également retrouvé pour d’autres entités tumorales comme le cancer pulmonaire. En revanche la cause principale du risque élevé de développer certains cancers n’est pas bien comprise, et le compartiment vasculaire pourrait avoir un rôle important. Grâce à ce projet, l’utilisation de différents modèles tumoraux, et à différents stades de la tumorigénèse, permettra d’ouvrir de nouvelles pistes pour expliquer l’élévation de l’incidence des cancers chez les patients atteints de mucoviscidose, et mettre en lumière de potentiels développements thérapeutiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections sous-cutanées ou intrapulmonaires de cellules tumorales (1 seule injection par animal), ou à des injections intra-péritonéales répétées de traitements (1 injection hebdomadaire pendant 10 semaines ou 1 injection journalière pendant 2 semaines). Il n’y aura jamais plus qu’une injection par jour par animal. Chaque injection durera une trentaine de secondes, à raison d'un maximum de 20 injections par animal réparties sur 12 semaines.

Impact sur les animaux

Les données de la littérature sur le modèle d’induction tumorale par injection intra-péritonéale d’uréthane (1 fois par semaine) ne font état d’aucun effet indésirable notoire pour les animaux lorsque ceux-ci sont euthanasiés au cours du 6ème mois suivant la première injection d’uréthane. Néanmoins, l'établissement et la croissance des tumeurs pourra générer des douleurs qui seront détectées précocement grâce aux points limites préalablement établis pour chaque procédure.

Devenir

Des prélèvements de tissus seront nécessaires pour les études histologiques de nos procédures. De fait, tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de chaque procédure. De même, les animaux ne pourront être réutilisés car les procédures précédentes pourraient potentiellement introduire une variabilité indésirable sur les prochaines expérimentations.

Remplacement

Notre laboratoire a développé au cours des dernières années des systèmes de culture in vitro complexes (sphéroïdes multicellulaires, puces microfluidiques) et de cellules primaires dérivées de patients qui nous permettent de nous affranchir de l'utilisation d'animaux pour une majorité de nos expériences. Grâce à ces modèles nous avons d’ailleurs validé de nombreux aspects qui soutiennent notre hypothèse. L'approche sur organisme entier nous est en revanche nécessaire pour analyser des processus plus complexes et sur le long terme comme la tumorigénèse.

Réduction

Les effectifs utilisés dans les procédures ci-dessous sont calculés avec le logiciel G*Power. Toutes les données seront ensuite analysées avec les logiciels R et GraphPad Prism. Notre projet nécessitera 298 animaux au total, et sera décomposé en 7 procédures. La procédure #1 sera reproduite sur des rétines à P14 uniquement si les résultats indiquent une angiogenèse modifiée chez les animaux mutées à P6. Pour cela nous aurons besoin, au maximum, de 20 portées de 5 souriceaux soit environ 33 souriceaux Cftrlox/lox – CDH5creERT2 (mutés), 33 souriceaux Cftrwt/lox – CDH5creERT2 (hétérozygotes), et 34 souriceaux Cftrlox/lox (contrôles). Ce second temps nous permettra d’établir si le défaut d’angiogenèse est temporaire ou permanent. Les différents paramètres mesurés seront comparés par des tests statistiques adaptés aux très petits échantillons. Procédure #1 : 2 groupes test de 33 souris, et 1 groupe contrôle de 34 souris : soit 100 animaux total. Procédure #2 : 3 groupes test de 10 souris, et 3 groupes contrôles de 4 souris : soit 42 animaux total. Procédure #3 : 2 groupes test de 10 souris, et 1 groupe contrôle de 10 souris : soit 30 animaux total. Procédure #4 : 3 groupes test de 10 souris, et 6 groupes contrôle de 10 souris : soit 90 animaux total. Procédure #5 : 2 groupes test de 12 souris, et 1 groupe contrôle de 12 souris : soit 36 animaux total.

Raffinement

Les souris seront hébergées dans des cages ventilées (5 souris maximum par cage) en milieu enrichi (copeaux de litière, lambeaux de papier) dans des salles à température et hygrométrie contrôlées. Les litières sont changées chaque semaine par le personnel qualifié de l’animalerie. Toutes les procédures prévues dans ce projet sont de classe modérée. L’utilisation d’antalgiques morphiniques n’est pas envisagée car les animaux seront immédiatement euthanasiés en fin de procédure ou d’atteinte d’un point limite. Des points limites adaptés à l’espèce utilisée ont été prévus pour chaque procédure. Une observation quotidienne des animaux sera réalisée par le personnel zootechnique et les expérimentateurs. En cas d’atteinte d’un des points limites suivants un signalement sera fait au responsable de la SBEA ainsi qu’au responsable de l’étude ou à son suppléant. Les animaux seront alors euthanasiés directement afin de prévenir toute douleur au stade le plus précoce possible et d’éviter la collecte de données altérées en raison d’un stress chez les animaux. •Critères cliniques : - Mauvais état du pelage (diminution du toilettage, perte excessive de poils, plaies) - Faciès contracté et position anormale des vibrisses - Yeux clos et larmoyant - Gonflement abdominal pouvant être causé par l’accumulation de liquide d’ascites en raison des tumeurs - Fèces liquides ou absence de fèces. - Respiration anormalement rapide et synonyme d’une masse tumorale intrathoracique trop importante (dans le cas des tumeurs thoraciques des Procédures #2 et #3). •Critères comportementaux : - Position recourbée (dos voûté, prostration) - Diminution de la mobilité interférant avec l’activité de base de l’animal (alimentation, toilettage) - Réduction de l’activité, isolement - Signes de stress (hyper-sensibilité aux bruits, agressivité, stéréotypie) •Critères zootechniques : - Perte de poids de plus de 20 % par rapport au poids initial de l’animal ou comparativement au poids moyen des individus soumis au même protocole expérimental.

Choix des espèces

L’objectif principal de notre projet est de déterminer l’impact d’un défaut du gène responsable de la mucoviscidose sur le développement vasculaire et tumoral. Nos précédents travaux publiés ont mis en lumière des défaut vasculaires et une inflammation accrue dans les poumons et foie de modèle de souris atteintes de mucoviscidose, ce qui pourraient expliquer l’apparition de cancers à long terme chez les patients. De fait, l’utilisation de ce modèle de souris transgénique permettant une invalidation de Cftr dans le compartiment vasculaire nous apparaît pertinente et essentielle pour apporter une preuve solide étayant notre hypothèse. Nous utiliserons des nouveaux nés âgés de P1 à P14 (post naissance), et des souris adultes (6 à 8 semaines). Le stade de développement est justifié par la nécessité d’observer des phénomènes de développement vasculaire embryonnaire, et d'avoir des animaux adultes avec un système immunitaire mature (nécessaire pour l’influence tumorale).

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Souris : 42
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 42
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 42

Soumises chaque mois à un test de coordination motrice de deux à huit mois, puis à un test de douleur exposant leur queue à une source de chaleur, à vingt-quatre heures d'isolement en cage d'observation et à un effort forcé sur tapis roulant, 42 souris subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées, le muscle tibial antérieur étant disséqué sous anesthésie pour mesurer sa contraction. L'objectif déclaré est de vérifier qu'un gène candidat repéré chez des patients cause bien une myopathie, en reproduisant chez la souris mâle les douleurs musculaires à l'effort décrites par les malades. Un amendement indique que dix souris sur vingt-quatre ne se sont pas endormies après l'injection d'anesthésique lors de la mesure de contraction, qu'elles ont été tuées sans subir la procédure, et que celle-ci sera donc répétée sur vingt-quatre autres souris.

Objectifs

Notre travail est principalement axé sur l’étude de nouveaux gènes impliqués dans les myopathies congénitales. Après analyse de données de séquençage d’ADN de plus de 500 patients atteints de myopathies, trois mutations dans un même gène ont été identifiées. Néanmoins, nous ne savons pas si ces mutations sont la cause de la myopathie ou si elles sont là par hasard. Au cours de notre projet, des analyses moléculaires effectuées sur cellules humaines suggèrent que ces mutations mènent à la perte de fonction de la protéine et donc à un effet pathologique. La mesure de l’activité motrice et neuro-sensitive des souris présentant une invalidation du gène d’intérêt permettra éventuellement de confirmer la présence de symptômes associés aux myopathies, tels que retrouvés chez les patients, et cela à l’échelle d’un organisme entier. En dernier lieu, des analyses sur tissus prélevés chez les souris permettront de comprendre les mécanismes de la maladie liée à ce gène et ainsi d’ouvrir des perspectives thérapeutiques. Le gène étant sur le chromosome X, cette maladie concerne très rarement les femmes. Nous n'étudierons donc que les souris mâles. Nous utiliserons 12 mâles dont le gène d’intérêt est intact et 12 mâles dont le gène est invalidé que nous comparerons. Amendement : Seulement 10 souris sur les 24 prévues se sont endormies après injection d'anesthesiques lors de la procédure mesure des propritétés contractiles (Aurora). Les souris ne s'étant pas endormies ont été sacrifiées et n'ont pas pu subir la procédure. Afin de pouvoir obtenir des résultats pour au moins 10 souris par groupe, cette procédure sera répétée avec 24 autres souris dont 12 par groupe.

Bénéfices attendus

Les différents tests d’activité motrice et de neurosensibilité chez la souris permettront de rendre compte de symptômes similaire à ceux des patients atteints de myopathies et d’ainsi confirmer à l’échelle d’un organisme entier ce qui est observé au niveau moléculaire. Les souris analysées constitueront ainsi un modèle murin de myopathie. L’étude de l’activité des souris par test de coordination motrice chaque mois permettra d’observer ou non une différence d’activité en fonction de l’âge de la souris et ainsi de confirmer que nos études à l’âge de 8 mois sont appropriées. Les mesures de neurosensibilité et d’activité spontanée dans la cage sont réalisés avant et après effort sur tapis roulant. Cette décision a été prise car les patients ayant une mutation du gène présentent des douleurs et faiblesses à l’effort. Une fois que l’implication de ce gène dans les myopathies est confirmée, le diagnostic de patients présentant une mutation de ce gène sera facilité et leur prise en charge sera améliorée. Des études plus approfondies permettront de comprendre les mécanismes de la maladie et d’ainsi envisager des nouveaux traitements.

Procédures

Chacune des 24 souris seront soumises à une série de 5 tests au total. De 2 à 8 mois et de manière mensuelle, la coordination motrice des souris sera analysée une fois par mois pendant moins d'une heure sur animal vigile. A 8 mois, des tests de douleur avec exposition au chaud (~1h) et test de mesure d'activité spontanée dans une cage (~24h) seront réalisés avant et après effort sur tapis de course (~1h). Ces trois tests seront réalisés sur animal vigile. A la fin de ces tests, toutes les souris subiront une mesure d'activité contractile sur muscle tibial antérieur dissequé (~1h par souris). L'animal sera anesthésié au préalable. Les muscles seront conservés pour des tests histologiques et moléculaires. Une biopsie de phalanges des souris est effectuée autour du sixième jour de vie dans le but d’analyser l’ADN de l’animal et d’ainsi vérifier la présence ou non du gène d’intérêt. Cette même biopsie servira également à l'identification de l'animal.

Impact sur les animaux

Nous nous attendons à observer un phénotype dommageable après effort sur tapis, de manière similaire aux patients présentant les mutations du gène étudié. En effet, les patients présentent des douleurs musculaires après activité physique. D’anciens travaux préliminaires sur ce modèle animal n’ont relevé aucun phénotype dommageable avant 4 mois. Etant donné que nos tests débutent à 2 mois, nous nous attendons à potentiellement observer des nuisances dès l’âge de 2 mois. Une faiblesse physique et douleur chez la souris pourra mener à une difficulté à se déplacer dans les cages, une difficulté à manger et éventuellement à respirer et une diminution des comportements sociaux et d’exploration. Parmi les différents tests, nous nous attendons à observer des nuisances lors de l’activité sur tapis qui provoque une fatigue de l’animal. La locomotion de la souris après retour dans sa cage risque d’être impactée. Le test de mesure de la douleur qui expose la queue de la souris à une source de chaleur provoque une douleur de très courte durée, égal au temps de réaction de la souris. La mesure d’activité spontanée dans une cage implique un isolement social pendant 24h. La mesure des propriétés contractiles musculaires nécessite une injection d'anesthésique et d'antalgique au préalable. La biopsie des phalanges décrite en 5.6.1 provoque une douleur légère de courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de cette étude afin de procéder à des analyses histologiques et/ou moléculaires.

Remplacement

Afin de limiter les tests sur animaux, des études de l’activité à l’échelle moléculaire et cellulaire sont réalisées sur cellules humaines. L'utilisation d’animaux est cependant indispensable car les symptômes observés chez les patients atteints de myopathies et mécanismes de la maladie ne peuvent être observés et confirmés que dans un organisme entier. En effet, l’ensemble du tissu musculaire en lien avec le système nerveux sont étudiés. Le produit du gène étudié est très bien conservée chez la souris avec 96% d’homologie, ce qui suggère une fonction similaire chez l'humain et la souris. De plus, la souris possède une structure et physiologie du système musculaire et nerveux assez proche de l’Homme pour les comparer et mener à des conclusions. Des techniques de mesure d’activité musculaire sur la souris ont été développées et perfectionnées dans notre équipe depuis de nombreuses années, ce qui fait de la souris un modèle d’étude idéal de myopathies.

Réduction

Etant donné que le suivi en fonction de l’âge par test de coordination n’est pas invasif, cela va permettre de réutiliser les souris pour les autres tests et ainsi réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Chacune des souris subira la totalité des tests au cours de sa vie. Etant donné que le test de force musculaire nécessite l’anesthésie puis la mise à mort de l’animal, les tissus d’intérêt pour analyses histologiques seront prélevés au même moment. Aucun autre animal ne sera donc sacrifié à cet effet. En ce qui concerne les tests avant et après efforts, ceux-ci n’ont de sens pour comparaison statistique que si un même animal effectue les tests avant et après l’effort. Cela réduit encore une fois le nombre d’animaux utilisés. Enfin, le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum tout en permettant d'obtenir une puissance statistique suffisante. Nous pouvons affirmer d’après la littérature qu'au total 24 souris seront nécessaires pour conclure sur le projet : 12 souris modèles de myopathie et 12 souris contrôles saines.

Raffinement

Une vigilance accrue aux moindres signes de douleur pendant les tests ou dans la cage sera appliquée grâce à une grille d’évaluation de la douleur. Les nuisances sur l’animal seront évitées autant que possible et le test arrêté si une des nuisances apparait. La mise à mort de l’animal sera appliquée si la douleur est trop élevée. De la nourriture en gel sera déposée dans la cage dès l'apparition des premiers signes de difficulté pour se déplacer et notamment après l’activité forcée sur tapis. A partir du sevrage, une perte de poids de 20% en moins de 2 semaines ou une immobilité prononcée conduira à la mise à mort. Le suivi du poids se fera une fois par semaine, voire 1 fois par jour si une baisse de poids est observée. Afin de réduire le stress des souris, celles-ci subiront une habituation à l’environnement du test un jour avant les tests et seront toujours manipulées à l’aide de tunnels. Lors de la mesure de force musculaire, les souris seront profondément anesthésiées à l’aide d’un anesthésique puissant. Afin d’éliminer toute forme d’inconfort et de douleur, une molécule à fort potentiel analgésique sera également administrée accompagnée d’un anxiolytique utilisé pour son fort pouvoir sédatif. L’animal est ensuite déposé sur une plaque chauffée afin d'éviter une hypothermie. Afin de protéger et humidifier l’œil, un gel sera appliqué. Avant de débuter l’opération, l’efficacité et la profondeur de l’anesthésie sont vérifiées par une pression exercée manuellement sur les pattes et la queue. Si le rongeur ne montre aucune réaction, l’opération chirurgicale et le test peuvent être réalisés.

Choix des espèces

La protéine issue de notre gène d’intérêt est très bien conservée chez la souris avec 96% d’homologie, ce qui suggère une fonction similaire chez l'humain et la souris. De plus, la souris possède une structure et physiologie du système musculaire et nerveux assez proche de l’Homme pour les comparer et mener à des conclusions. Des techniques de mesure d’activité musculaire propres à la souris ont été développées et perfectionnées dans notre équipe depuis de nombreuses années, ce qui fait de la souris un modèle d’étude idéal de myopathies. Les animaux subiront un test de coordination chaque mois de 2 à 8 mois afin d'obtenir un suivi de l'activité motrice selon l'âge. Cette gamme d’âges permettra d’avoir le plus de données possibles pour conclure, tout en maximisant le temps de repos des souris. Les autres tests moteurs et neurosensitifs seront effectués à l'âge de 8 mois, âge où la souris atteint ses capacités musculaires maximales. Les souris seront sexuellement matures lors de l’ensemble des tests. Elles seront adolescentes de 2 à 3 mois et adultes de 3 à 8 mois jusqu’à la fin des tests.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 2650
Souffrances
▲ 960
▲ 250
▲ 1440
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 2650

2 650 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures allant de l'anesthésie sans réveil à un niveau de souffrance modéré. Le protocole prévoit une injection quotidienne d'antiépileptique dès deux semaines avant l'accouplement et jusqu'à la fin de l'allaitement, l'implantation d'électrodes dans le crâne sous anesthésie pendant une à six heures, puis des séances d'enregistrement tête fixée montant progressivement jusqu'à trois heures, en hébergement individuel. Le bénéfice annoncé, mieux choisir les traitements antiépileptiques chez la femme enceinte, reste une perspective. Le porteur écrit qu'aucune étude ne montre que les altérations développementales reproduites chez ces souriceaux soient douloureuses, et conclut que le fonctionnement cognitif ne peut être modélisé ni in vitro ni in silico.

Objectifs

Le traitement de l'épilepsie par l'acide valproïque (VPA) pendant la grossesse est clairement associé à des effets délétères sur le développement cérébral du fetus. L'implication potentielle de mécanismes épigénétiques soulève également la possibilité d'effets transgénérationnels, comme cela a été démontré chez la souris avec l'expression d'un phénotype autistique sur 3 générations suivant le traitement de femelles gestantes. Dans un tel contexte, il est essentiel de déterminer la toxicité prénatale éventuelle des différents traitements anti-épileptiques. L'objectif de notre projet est donc de caractériser les effets délétères et transgénérationnels potentiels des 3 drogues anti-épileptiques les plus prescrites durant la grossesse, ainsi que du VPA considéré comme le traitement de référence pour les effets toxiques attendus. La compréhension de ces mécanismes sera utile pour la sélection et le développement de traitements anti-épileptiques chez la femme enceinte.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de notre projet sont une meilleure compréhension des effets délétères et transgénérationnels potentiels des drogues anti-épileptiques prescrites durant la grossesse. Ces connaissances favoriseront la sélection et le développement de traitements anti-épileptiques chez la femme enceinte, ainsi qu'une meilleure compréhension du fonctionnement cérébral et de ses pathologies, notamment neurodéveloppementales telles que retard mental et autisme, ce qui représente un intérêt sociétal considérable.

Procédures

Les animaux seront soumis à 6 types d'intervention, sur une durée totale de 2 à 4 semaines : traitement pharmacologique (1 injection par jour, démarrage 2 semaines avant l'accouplement et jusqu'à la fin de l'allaitement); procédures chirurgicales (implantation, sous anesthésie, d'électrodes ou d'une barre miniature pour enregistrement chez l'animal vigile), d'une durée de 1 à 6h suivie d'une période de récupération d'au moins une semaine; procédure d'enregistrement sur l'animal vigile libre, d'une durée de 7j, ou en mode tête-fixée, par sessions quotidiennes de quelques minutes au départ (période d'acclimatation d'1 à 2 semaines) puis progressivement jusqu'à 2 ou 3h (période d'apprentissage et d'entrainement, sur 1 à 2 semaines); procédure d'enregistrement sur l'animal anesthésié, d'une durée de 3 à 6h; et enfin anesthésie terminale pour prélèvement du cerveau, procédure d'une durée de 30 à 60 min, au cours de laquelle l'animal est mis à mort.

Impact sur les animaux

Le traitement pharmacologique par injection intra-péritonéale (1 injection par jour, démarrage 7j avant le premier accouplement) représente un stress physique et psychologique léger. Les procédures chirurgicales (implantation d'électrodes ou d'une barre miniature sur l'os cranien), d'une durée de 1 à 6h, sont effectuées sous anesthésie générale et donc sans douleur ni inconfort. L'acte chirurgical n'est associé à aucune perte de fonction. La récupération post-chirurgicale est accompagnée de traitement analgésique (démarré dès avant l'acte chirurgical), ce qui limite la douleur à un niveau modéré. La procédure d'enregistrement sur l'animal vigile libre ou en mode tête-fixée n'est associée à aucune douleur particulière. En plus de l'hébergement individuel (isolement), compensé par un enrichissement de l'environnement et des interactions quotidiennes avec l'expérimentateur, l'inconfort lié à la fixation de la tête (perte de liberté de mouvement) est modéré car mitigé par les interactions avec l'expérimentateur (handling, enrichissement comportemental lié à la tâche) et par une habituation très progressive (sessions quotidiennes de quelques minutes au départ). Les procédures d'enregistrement sur l'animal anesthésié et de prélèvement du cerveau sont effectuées sous anesthésie générale sans réveil, complétée par un traitement antalgique, et donc sans aucune perception de la part de l'animal.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort. Ceci est indispensable pour caractériser l'état histologique du cerveau et pour s'assurer de la localisation des électrodes (identifiée par un marqueur florescent, le DiI) après les enregistrements in vivo.

Remplacement

L'étude des propriétés des circuits neuronaux impliqués dans la cognition nécessite l'observation et la manipulation de systèmes neuronaux intacts, et ne peut donc se faire que sur le cerveau issu de l'animal vivant. Il est en effet à ce stade de nos connaissances impossible de modéliser de façon réaliste le fonctionnement cognitif in vitro ou in silico. Nous avons opté pour l’utilisation de la souris car elle présente le meilleur équilibre entre les bénéfices (accessibilité expérimentale et pertinence par rapport aux pathologies chez l'homme) et les dommages escomptés (souffrance liées aux conditions d'élevage ou d'expérimentation dont actes chirurgicaux, perfusion transcardiaque ou mise à mort en cas d'atteinte de point limite).

Réduction

Seules les expériences absolument indispensables ont été prévues, nous avons évité la répétition inutile d'études antérieures, et le protocole expérimental est soigneusement préparé. Une difficulté notable dans le calcul a priori du nombre d'animaux nécessaire est que les variables étudiées sont nouvelles, et leurs paramètres statistiques par conséquent inconnus. Notre estimation du nombre d'animaux est basée sur la littérature du domaine. Le nombre d'animaux retenu dans notre protocole, nécessaire pour garantir un pouvoir statistique suffisant pour chacune de nos expériences réalisée avec un taux de succès de 50%, est ainsi de 20 par lot expérimental. Toutefois, les animaux sont préparés par petites séries de 4 ou 5 et les résultats analysés au fur et à mesure, ce qui permet d'ajuster le nombre final d'animaux utilisés, la procédure s'arrêtant dès que le nombre de 10 expériences réussies par groupe est atteint.

Raffinement

Les dommages en termes de souffrance animale sont minimisés par les conditions d'élevage (cages collectives et enrichies de carré de coton jusqu'à la chirurgie et autant que possible après), le suivi des règles de l'art pour les interventions chirurgicales (aseptie, anesthésie et antalgie), le suivi régulier (quotidien dans les periodes péri-opératoires) des animaux par le chercheur responsable et par le personnel animalier (définition de points limites de bien être général qui déclenchent soins particuliers, voire euthanasie, selon leur gravité). Les animaux utilisés sont des souris exposées directement (in utero) ou indirectement (de parents ou grands-parents exposés in utero) à un traitement antiépileptique. Ce modèle a pour but de reproduire les altérations développementales des circuits neuronaux potentiellement exprimées chez l'homme de façon transgénérationnelle suite à un traitement anti-épileptique pendant la grossesse. Toutefois, aucune étude à notre connaissance ne montre que les troubles associés au développement des circuits neuronaux dans les modèles que nous utilisons soient douloureux pour l'animal, et le phénotype n'est pas considéré comme dommageable.

Choix des espèces

Nous avons opté pour l’utilisation de la souris car cette espèce présente des similitudes neuronales et cognitives suffisantes pour assurer la pertinence des investigations menées par rapport au cerveau humain. Elle est également une espèce de choix pour modéliser les pathologies cérébrales concernées par cette étude, représentant un bon équilibre entre les bénéfices (disponibilité d'outils de biologie moléculaire, de génétique et de pharmacologie, facilité d'élevage, pertinance par rapport aux pathologies chez l'homme) et les dommages escomptés (souffrance liées aux conditions d'élevage ou d'expérimentation). En outre, une quantité de données considérable dans le domaine des Neurosciences Cognitives a été obtenue avec cette espèce, ce qui nous permet une comparaison des résultats obtenus et une minimisation du nombre d'animaux utilisés en s'appuyant sur des données publiées par d'autres équipes et obtenues à l'aide de protocoles expérimentaux similaires. Les animaux utilisés seront de façon générale de jeunes adultes (8-16 semaines), car c'est la tranche d'âge qui donne les meilleurs résultats (meilleure récupération post-chirurgicale, enregistrements plus faciles sur cerveau jeune du fait des propriétés physiques de la dure mère et du tissu cérébral probablement moins myélinisé) tout en permettant une expérimentation sur un système nerveux qu'on considère mature, et en minimisant autant que possible la durée d'élevage en condition d'animalerie de laboratoire. Mais dans la mesure où les conséquences attendues des traitements sont potentiellement neurodéveloppementales, un groupe d'animaux immatures (âge P10) sera également inclus dans les procédures d'enregistrements électrophysiologiques en conditions tête-fixée et anesthésié.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 6
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 6
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 6

Trois à quatre chirurgies de trois à cinq heures chacune, plus une heure d'IRM sous anesthésie : 6 macaques à longue queue de plus de trois ans vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour que leur cerveau soit retiré du crâne et congelé. Le porteur signale des douleurs et des infections possibles après la pose des électrodes, et des troubles respiratoires ou cardiaques liés aux anesthésies répétées. Il qualifie les impulsions électriques envoyées dans le cerveau de "sans danger pour l'animal". Le macaque est retenu pour la ressemblance de son cortex et de ses ganglions de la base avec ceux de l'humain, et le porteur indique avoir choisi six individus faute de données antérieures permettant de calculer un effectif.

Objectifs

Le globus pallidus externe est une structure cérébrale qui joue un rôle central dans le contrôle de nos comportements. Son fonctionnement est également perturbé dans de nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques. Longtemps, on a pensé que cette région du cerveau ne contenait qu’un seul type de neurones. Cependant, des recherches récentes menées chez les rongeurs, les primates non humains et même chez l’humain ont révélé la présence de deux catégories distinctes de neurones. Malgré cela, leur connectivité (c’est-à-dire les zones du cerveau auxquelles chaque type de neurone envoie des signaux), leur rôle dans les fonctions cérébrales, et l’impact potentiel de leur dysfonctionnement restent encore à determiner. Pour y parvenir, nous allons donc stimuler différentes zones du cerveau et observer comment ces stimulations influencent l’activité des deux types de neurones chez des singes anesthésiés. Ce projet se deroulera sur 2EU différents.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de déterminer les connexions dans le cerveau de deux populations de neurones distinctes qui composent une région cérébrale essentielle dans le contrôle de nos comportements et dont le dysfonctionnement est mis en cause dans de nombreuses pathologies neurologiques et psychiatriques humaines. L'étude de cette connectivité anatomique chez les primates non humains revêt donc une importance translationnelle significative. En effet, les primates non humains disposent d'un large éventail de comportements, proches de ceux de l'homme, et leur cerveaux présente une organisation similaire à celle de l'humain. Cela permettra donc d'étendre les conclusions de cette recherche à l'homme et participer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour les patients souffrants d'un dysfonctionnement de cette région du cerveau.

Procédures

Chaque animal subira une imagerie par résonnance magnétique pour obtenir une image morphologique en 3 dimension du cerveau (15min de transport et 60min de procédure). Chacun des animaux sera également soumis à 3 à 4 chirurgies d'une durée de 3 à 5h chacune. Chaque chirurgie permettra l’enregistrement de l’activité neuronale (quelques minutes) durant la procédure de stimulation cérébrale, c'est-à-dire durant l’application impulsions électriques monophasiques uniques de faible intensités, sans danger pour l’animal (durée de 0.1-0.3 ms, intensité de 0.05-0.5 mA) à des fréquences de 0.1-1Hz

Impact sur les animaux

Au cours de la procédure d'imagerie par résonnance magnétique, les nuisances sont essentiellement liées à l'anesthésie qui peut entrainer une baisse de la température corporelle, des troubles respiratoires et/ou cardiaques. De plus, des douleurs/infections peuvent survenir suite aux interventions chirurgicales pour le placement des électrodes d'enregistrement et de stimulation.

Devenir

Une fois la procédure terminée, les animaux seront profondément anesthésiés et euthanasiés afin de pouvoir effectuer des analyses histochimiques post-mortem qui sont indispensables pour localiser les sites d'enregistrements de l'activité neuronale. Après constatation de la mort de l’animal, le cerveau sera retiré du crâne, congelé pour procéder aux analyses histologiques.

Remplacement

Notre projet à pour but de caractériser l'anatomie/connectivité d'une structure du cerveau qui contrôle nos comportements et qui dysfonctionne dans de nombreux troubles neurologiques et psychiatriques, et de faciliter le développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à normaliser son activité chez des patients souffrant de son dysfonctionnement. De ce fait, le recours au PNH (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale, de répertoire comportemental etc.) est nécessaire.

Réduction

Pour mener notre étude, nous avons réduit au minimum le nombre d'animaux utilisés en planifiant soigneusement et en maximisant les données recueillies pour chaque animal. Comme nous ne disposons pas de données préalables dans la littérature pour déterminer précisément la taille de l'échantillon, nous avons choisi une méthode statistique qui recommande un échantillon de 5 à 10 animaux pour garantir des résultats fiables, et nous avons décidé d'utiliser six animaux. Ce petit nombre est suffisant pour des tests statistiques valides dans notre domaine, où les études sur les primates non humains utilisent souvent 3 à 5 animaux à cause de leur complexité.

Raffinement

Les singes seront hébergés dans des conditions standard (cycle lumière/obscurité de 12h avec lumière allumée de 7h00 à 19h00, ~ 60% d'humidité et ~ 22°C). Les animaux seront hébergés en groupe et bénéficieront d'un environnement enrichi (jouets, musique, fourrage). Le transport de l’animal vers la plateforme de bio imagerie située à proximité de l’animalerie se fera à l’aide d’une boîte de transport dédiée mise sur un chariot et protégée des regards extérieurs par une housse. L’animal anesthésié sera maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillotte. Durant le transport et l'acquisition de l'imagerie par résonnance magnétique (15min de transport + 60min de procédure), les constantes physiologiques de l'animal seront contrôlées à l'aide d'un oxymètre. La chirurgie sera réalisée de façon stérile et sous anesthésie profonde à l'isoflurane/oxygène, après une induction à la kétamine. Une couverture antalgique avec de la Buprénorphine en préopératoire et du Metacam en postopératoire sera utilisée pour limiter la douleur de l’animal après l’intervention chirurgicale. Nous administrons un anesthésique local avant incision. Une sonde sera insérée dans le rectum des animaux pour contrôler la température. Le suivi des animaux est quotidien, assurée par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. La surveillance est renforcée durant la période post opératoire et en cas d’apparition de troubles. La perte de poids, la déshydratation, la perte de poils et/ou un repli sur soi inhabituel entraineront une surveillance accrue de l'animal et les mesures nécessaires seront prises de concert avec le vétérinaire. Si la situation ne se normalise pas, l'animal sortira immédiatement du protocole.

Choix des espèces

Contrairement à d'autres espèces de vertebrés (e.g., rongeurs), le macaque possède une organisation corticale et un réseau des ganglions de la base semblables à celle de l'homme. Les enregistrements électrophysiologiques seront réalisés sur des animaux de plus de 36 mois, âge où leur système nerveux central est mature. Cela garantit une meilleure comparaison des résultats avec les caractéristiques observées chez l'adulte humain.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 900
Souffrances
▲ -
▲ 564
▲ 336
▲ -
Devenir
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Pour tester si une protéine ralentit la cicatrisation fibreuse du rein, 900 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Chacune subit une biopsie de la queue, sept injections quotidiennes dans l'abdomen puis une dernière avant la mise à mort, et pendant dix semaines une prise de sang à la queue et six heures d'isolement hebdomadaire en cage métabolique. Le porteur ne retient de tout cela qu'un inconfort de préhension, une douleur brève au point d'injection et un stress lié aux cages. Le seuil qui déclenche la mise à mort n'est décrit que par une grille de score, et le porteur écrit que les animaux d'élevage sont utilisés "de la naissance à la mort".

Objectifs

Les maladies rénales chroniques sont un enjeu majeur de santé publique. Les reins ont une certaine capacité de régénération mais suite à un stress continu et grave, le rein cicatrise mal, c'est ce qu'on appelle la fibrose. La fibrose entraine une altération structurelle et fonctionnelle du rein jusqu’à induire une insuffisance rénale chronique. La compréhension des mécanismes physiopathologiques est donc impérative en vue de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le projet vise à étudier une protéine qui pourrait avoir une action anti-fibrosante dans le rein. L’objectif principal de ce projet est d’étudier si une dérégulation de l’expression de lcette protéine est impliquée dans la progression d’une insuffisance rénale chronique.

Bénéfices attendus

A terme ces travaux permettront une meilleure compréhension du développement de la fibrose rénale afin de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de l’insuffisance rénale chez l'homme.

Procédures

Biopsie à la queue (1 fois 10 secondes). Une injection intrapéritonéale quotidienne pendant 5 jours (20 sec/ jour) puis pendant 2 jours (20 sec/ jour). Prélèvements urinaires en cage métabolique sur animal vigile (6 heures d'isolement par semaine). 1 prélèvement sanguin à la queue par semaine pendant 10 semaines (1min par souris). 1 injection IP avant mise à mort (20 sec).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension, douleur légère de courte durée au point d’injection et stress lié aux cages métaboliques.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort pour prélèvement d'organes.

Remplacement

Différentes approches sont utilisées pour identifier les mécanismes physiopathologiques de la fibrose rénale incluant les cultures cellulaires (in vitro). Les expériences in vitro ne peuvent pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu dans le développement de l’insuffisance rénale chronique. C’est un processus complexe faisant intervenir de multiples organes et intéractions cellulaires. La souris permet de réaliser des expériences de physiopathologie rénale de mammifère en prenant en compte tous les paramètres physiologiques.

Réduction

Réduction : le nombre d'animaux est calculé sur la base d’un plan expérimental stéréotypé permettant d’obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. L'utilisation des organes pour les différentes analyses est optimisé afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le schéma d'accouplement est optimisé pour permettre d'obtenir le meilleur rendemeent possible d'animaux d'intérêt.

Raffinement

Les animaux seront élevés en cages enrichies et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal-être. Une grille de score de souffrance et des points limites spécifiques au projet ont été établis, permettant d'intervenir pour soulager les animaux en cas de souffrance. En cas d’apparition de signes cliniques, ou à la fin de la procédure, les animaux sont mis à mort.

Choix des espèces

La physiologie des fonctions rénales chez la souris étant similaire à celle de l’homme, les expériences menées chez la souris offrent des modèles valides d’étude des pathologies humaines. De plus, les modèles de fibrose utilisés au cours de ce projet sont établis et validés par la communauté scientifique Les animaux d'élevage sont utilisés de la naissance à la mort. Les animaux adultes sont utilisés pour les modèles expérimentaux